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Vaskuläre Erkrankungen stellen in Deutschland und in anderen industrialisierten Ländern die häufigsten Todesursachen dar. Neben traditionellen Risikofaktoren der Atherosklerose wie Hypertonus, Diabetes mellitus, Hypercholesterinämie und Nikotinabusus, rückten in den vergangenen Jahren zunehmend genetische Faktoren der Atherosklerose in den Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses. Pathophysiologisch spielt das Renin-Angiotensin-System (RAS) eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Atherosklerose. Die Aktivität des zirkulierenden und wahrscheinlich auch des gewebsständigen ACE steht unter einer deutlichen genetischen Kontrolle. Dabei variiert die Enzymaktivität zwischen den einzelnen Genotypen um den Faktor 20 bis 40. Das menschliche ACE-Gen ist auf Chromosom 17q23 lokalisiert und weist einen Insertions/Deletions-Polymorphismus auf. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es festzustellen, ob in der Basisstudie der Study of Health in Pomerania (SHIP-0), einer populationsbezogenen Querschnittsstudie im Nordosten Deutschlands, eine Assoziation zwischen dem ACE I/D-Polymorphismus und atherosklerotischen Gefäßwandläsionen besteht. Hierzu wurden sowohl subklinische Risikomarker wie die Intima-Media-Dicke (IMT) in der A. carotis als auch manifeste atherosklerotische Veränderungen wie Plaques und Stenosen untersucht. Von den 4310 Teilnehmern der SHIP-0-Studie wurde bei 4262 Personen (98,9%) der ACE-Polymorphismus bestimmt. Die gentechnische Analyse der DNA ergab, dass 1031 Personen (23,9%) den Genotyp II besitzen, 2131 Personen (49,4%) haben den Genotyp ID und 1100 (25,5%) der Untersuchten zeigen den Genotyp DD. Insgesamt konnten in der Gesamtpopulation keine signifikanten Assoziationen zwischen dem ACE-Polymorphismus und der IMT nachgewiesen werden. Es fanden sich ebenfalls keine signifikanten Zusammenhänge zwischen dem Polymorphismus und klinischen Endpunkten wie vaskulären Erkrankungen. In einem weiteren Schritt der Studie wurden Subgruppenanalysen durchgeführt. Ausgeschlossen wurden Diabetiker und Raucher, um zu verhindern, dass diese Risikofaktoren der Atherosklerose den Effekt des ACE-Polymorphismus maskieren. Dabei zeigte sich, dass Stenosen der A. carotis (> 50%) bei männlichen Teilnehmern mit dem DD-Genotyp signifikant häufiger nachweisbar waren als bei Teilnehmern mit dem II-Genotyp. Die Regressionsanalyse in dieser Subgruppe zeigte eine positive Assoziation zwischen dem D-Allel und dem Auftreten von Stenosen der A. carotis, mit einem 2,9fach (homozygote D-Allel-Träger) bzw. 1,2fach (heterozygote D-Allel-Träger) erhöhtem Risiko. Einschränkend ist jedoch anzumerken, dass diese Subgruppenanalysen als explorative Pilotstudien zu verstehen sind, die das Ziel besitzen, Hypothesen zu formulieren. Sie sind aufgrund nicht ausreichender statistischer Trennschärfe (so genannte statistische Power) nicht geeignet, potentielle Assoziationen zu überprüfen. Die Ergebnisse der SHIP-Studie stehen somit im Einklang mit vier weiteren mittlerweile publizierten großen epidemiologischen Studien, die ebenfalls keine Assoziationen zwischen dem ACE-Genpolymorphismus und der IMT bzw. atherosklerotischen Plaques der A. carotis nachweisen konnten. Dennoch scheint eine, allerdings nur schwache Assoziation zwischen dem homozygoten DD-Genotyp des ACE-Polymorphismus und subklinischen atherosklerotischen Gefäßwandveränderungen zu bestehen, die ähnlich der Assoziation zwischen ACE I/D-Polymorphismus und Myokardinfarkten bzw. ischämischen Schlaganfällen nur in Meta-Analysen nachgewiesen werden kann.
Die aseptische Lockerung ist die häufigste Ursache für frühzeitige Revisionseingriffe von zementierten Pfannen. Diese Problematik ist bislang schwer zu beherrschen und stellt mit großer Wahrscheinlichkeit ein multikausales Geschehen dar. Klinischen Studien zufolge ist das Auftreten von Osteolysesäumen assoziiert mit der Inklinationsstellung einer Pfanne. Die Pfannenstellung beeinflusst die Übertragung von Kräften auf den umgebenden Knochen und damit die Entstehung relativer Mikrobewegung am Zement- Knochen Interface. In diesem Belastungsmodell wurden biomechanischen Beckenknochen zementierte Pfannen unter verschiedenen Inklinationswinkeln (30°, 40°, 45°, 50°, 55°)implantiert. Unter physiologischer worst-case Belastung wurde die resultierende Mikrobewegung im Bereich der Grenzschicht über Induktionswegaufnehmer an Os ilium, Os ischii und Os pubis registriert. Außerdem wurden die häufig eingesetzten Zementsorten Palacos R und Palamed aufgrund ihrer unterschiedlichen Zusammensetzung und der damit verbundenen initialen Viskosität hinsichtlich der Verankerungsstabilität verglichen. Im Bereich des Pfannendaches zeigte sich das Bewegungsausmaß stets um etwa eine Größenordnung höher ausgeprägt als an Os ischium und Os pubis. An diesen beiden Messorten konnte kein Zusammenhang zwischen Inklinationswinkel und Mikrobewegung nachgewiesen werden. Bei einer steilen Inklination von 55° wurden im Bereich des Pfannendaches die höchsten Auslenkungen registriert (bis zu 89µm), bei flacheren Pfannenstellungen ergaben sich geringere Bewegungsausmaße(18µm bei 30°). Die Wahl der Zementsorte zeigte keinen Einfluss auf das Verhalten von Mikrobewegung.
In dieser Arbeit wurden Experimente an einem DC-Magnetron-Beschichtungsplasma zur (reaktiven) Abscheidung von Ti, TiNx und TiOx-Schichten durchgeführt. Das Ziel war es, durch Korrelation von Messungen des Ionen- und des Energieeinstroms auf das Substrat während des Beschichtungsvorgangs mit Analysen der abgeschiedenen Schichten Aussagen über die Zusammenhänge von Abscheidebedingungen und Schichteigenschaften zu treffen. Von besonderem Interesse waren hierbei die Unterschiede zwischen den beiden Betriebsmodi des eingesetzten Magnetrons (balanced mode und unbalanced mode), da sich über diesen Parameter der Ioneneinstrom auf das Substrat signifikant beeinflussen lässt, sowie der Einfluss hochenergetischer negativ geladener Ionen, die beim Einsatz von Sauerstoff im Gegensatz zu dem von Stickstoff als Reaktivgas auftreten. Die Maxima der mittels energieaufgelöster Massenspektrometrie gemessenen Energieverteilungen aller Ionenspezies liegen im unbalanced mode im Vergleich zum balanced mode bei um etwa 0,2...1 eV höherer Energie. Der im Wesentlichen von den einfach positiv geladenen Argonionen und bei hohem Reaktivgasfluss den molekularen Reaktivgasionen getragene Gesamtioneneinstrom auf das Substrat ist im unbalanced mode deutlich höher als im balanced mode. Der mit Hilfe einer Thermosonde gemessene Energieeinstrom auf das Substrat steigt linear mit der Entladungsleistung an. Im unbalanced mode ist er, bedingt durch den höheren Gesamtioneneinstrom auf das Substrat und die größere mittlere Energie aller Ionenspezies, um mehr als eine Größenordnung höher als im balanced mode. Eine Abhängigkeit des Energieeinstroms vom Reaktivgasfluss wurde nicht beobachtet. Die röntgenreflektometrisch gemessenen Beschichtungsraten steigen über der Entladungsleistung linear an und sind im unbalanced mode trotz geringerer Sputterraten am Target um ca. 10...20 % höher als im balanced mode. Die Begründung hierfür liefert der im unbalanced mode deutlich höhere Energieeinstrom auf das Substrat. Durch diesen erhöhten Energieeintrag in die aufwachsenden Schichten steht im unbalanced mode mehr Energie für Prozesse an der Oberfläche, wie die Oberflächendiffusion, zur Verfügung. Die somit verbesserte laterale Mobilität der Teilchen an der Oberfläche führt dazu, dass diese besser in die wachsende Kristallstruktur eingebaut werden können. Damit ergibt sich letztendlich im unbalanced mode trotz des geringeren Teilcheneinstroms in allen untersuchten Plasmen eine höhere Abscheiderate von Titan auf dem Substrat. Der Energieeinstrom auf das Substrat ist demnach durch seinen signifikanten Einfluss auf die laterale Mobilität der aufwachsenden Teilchen ein bestimmender Parameter für das Schichtwachstum. Die durch die Beimischung von Reaktivgas zum Plasma auftretende Targetnitrierung bzw. –oxidation verursacht ein deutliches Absinken der Sputterraten am Target und damit der Beschichtungsraten über dem Reaktivgasfluss. Messungen der chemischen Zusammensetzungen der Schichten mittels Röntgenphotoelektronenspektroskopie zeigen, dass die Menge des in die Schichten eingebauten Reaktivgases über dessen Konzentration im Beschichtungsplasma zu kontrollieren ist. Im Argon-Stickstoff-Plasma sind die Werte der aus den röntgenreflektometrisch erhaltenen Dichten bei den im unbalanced mode abgeschiedenen Schichten deutlich höher als bei den im balanced mode abgeschiedenen. Untersuchungen mittels Röntgendiffraktometrie zeigen für diese Schichten auch höhere makroskopische Spannungen. Offenbar führt der größere Energieeinstrom hier zu lokalen Temperaturunterschieden, aus denen aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten von Schicht und Substrat beim Abkühlen makroskopische Schichtspannungen resultieren. Insgesamt werden im Argon-Stickstoff-Plasma im unbalanced mode des Magnetrons kompaktere Schichten mit weniger Lücken abgeschieden als unter denselben Bedingungen im balanced mode. Im Argon-Sauerstoff-Plasma wird dieser positive Effekt des höheren Energieeintrags in die aufwachsenden Schichten durch den im unbalanced mode deutlich höheren Beschuss des Substrats mit hochenergetischen negativ geladenen Sauerstoffionen mehr als aufgehoben. Dadurch kommt es in diesem Betriebsmodus des Magnetrons zu einer erhöhten Lückenbildung in den aufwachsenden Schichten, die somit geringere makroskopische Spannungen und geringere mittlere Dichten aufweisen als die im balanced mode abgeschiedenen. Die Summe dieser Ergebnisse zeigt, dass die Eigenschaften der im hier untersuchten DC-Magnetronplasma abgeschiedenen Schichten maßgeblich von der Zusammensetzung des Beschichtungsplasmas und insbesondere von der Art und der Energie der auf das Substrat auftreffenden Ionen abhängen.
Solifuges (Solifugae, Arachnida) are an important element of the fauna especially in arid and desert environments. Unfortunately, this animal group has only been extremely poorly studied not only in terms of morphology, but also ecology, physiology, systematics and phylogeny. The present study aimed to provide a detailed overview of their anatomy and ultrastructure. Representatives of these peculiar animals were investigated by means of light and electron microscopy in order to gain new insights in their functional morphology and also to evaluate potential characters for their systematic and future phylogenetic studies. The histology and ultrastructure of the following organ systems have been investigated: tarsal structures, sensory structures and nervous system, coxal glands, alimentary system, respiratory system, circulatory system and reproductive systems. Additionally, a camel spider in Baltic amber was described, representing the second known specimen of fossil Solifugae in Baltic amber. Further on, the entire mitochondrial genome of Nothopuga sp. was sequenced for comparison with other solifuges and chelicerates in order to reveal changes in their gene order.
Einfluss der Bronchoskopie über einen Endotrachealtubus auf die Ventilation bei perkutaner Dilatationstracheotomie Die percutane Dilatationstracheotomie hat als schnelle, sichere und kostengünstige Alternative zur chirurgischen oder HNO-chirurgischen Tracheotomie in den letzten zwanzig Jahren Einzug in die Intensivmedizin gehalten. Durch Bronchoskopie bei perkutaner Dilatationstracheotomie kann der optimale Punktionsort ermittelt werden. Hierdurch sinkt das Risiko von Trachealstenosen und Kanülenfehllagen. Durch die perioperative Bronchoskopie bei perkutaner Dilatationstracheotomie können Komplikationen wie beispielsweise Punktionen der Tracheahinterwand oder Fehlpositionierungen der Trachealkanüle vermieden werden. Das Lumen des Endotrachealtubus wird durch das Bronchoskop verringert. Da der Atemgasfluss bei Beatmung im IPPV Modus vorgewählt ist, steigt hierdurch der Beatmungsdruck. Für diesen sind Obergrenzen am Beatmungsgerät eingestellt. Bei Erreichen dieser Grenzen wird der Atemgasfluss reduziert und es resultiert ein verringertes Atemzugvolumen. Dies kann zu einer Hypoventilation des Patienten mit einem nachfolgenden Anstieg des arteriellen CO2-Partialdruckes führen. Hierdurch kann bei Patienten mit intrakraniellen Läsionen ein Anstieg des intrakraniellen Druckes bewirkt werden. Die Beatmung und die Bronchoskopie über einen großen, supraglottisch positionierten Tubus (ID 9 - 9,5) soll der Gefahr der Hypoventilation entgegenwirken, da hier ein ausreichender Atemgasstrom neben dem Bronchoskop gewährleistet sein soll. Eine Begrenzung des maximalen Atemwegsdruckes ist notwendig, da die klinische Erfahrung gezeigt hat, dass bei maximalen Atemwegsdrücken größer 30 mbar Atemgas neben einem supraglottisch positionierten Tubus entweichen kann. Ziel dieser Studie war, die Beatmungssicherheit dieser Methode zu bestätigen und eine Mindesttubusgröße zu evaluieren, die unter bestimmten Bedingungen eine uneingeschränkte Beatmung bei einer Bronchoskopie mit einem Bronchoskop mit 5 mm Außendurchmesser gewährleistet. Weiterhin sollten für definierte Atemminutenvolumina und maximale Atemwegsdrücke Minimaltubusgrößen gefunden werden, bei denen eine uneingeschränkte Ventilation des Patienten trotz eingeführtem Bronchoskops möglich ist. Hierzu wurde eine künstliche Lunge über verschieden große Tuben (6,5 ID- 10 ID), bei verschiedenen Grenzen für den maximalen Atemwegsdruck (20, 25 und 30 mbar) mit verschiedenen Atemminutenvolumina (5 L, 7,5 L und 10 L) beatmet und das exspiratorische Atemminutenvolumen, der Plateaudruck und die Resistance aufgezeichnet. In einer klinischen Untersuchung wurden perkutan die arteriellen CO2- Partialdrücke während der perkutanen Dilatationstracheotomie bei Beatmung und Bronchoskopie über einen supraglottisch positionierten Tubus mit 9,5 mm Innendurchmesser registriert. Das Bronchoskop hatte einen Außendurchmesser von 5 mm. Die in vitro Untersuchung zeigte, dass bei geringeren Limits für den maximalen Atemwegsdruck größere Tubusinnendurchmesser notwendig sind, um eine uneingeschränkte Beatmung gewährleisten zu können (für 30 mbar – 8,5 ID, für 25 mbar – 9,0 ID, für 20 mbar 8,0 ID). Die Auswertung der klinischen Untersuchung zeigte, dass die beobachteten Anstiege des arteriellen CO2-Partialdruckes nicht auf die Bronchoskopie zurückzuführen waren. Fazit dieser Untersuchung ist, dass die Beatmung und Bronchoskopie über einen großen (ID 9,5), supraglottisch positionierten Endotrachealtubus, in den von uns getesteten Grenzen, eine sichere Variante des Atemwegsmanagments bei der perkutanen Dilatationstracheotomie darstellt.
Infrared laser absorption spectroscopy (IRLAS) employing both tuneable diode and quantum cascade lasers (TDLs, QCLs) has been applied with both high sensitivity and high time resolution to plasma diagnostics and trace gas measurements.
TDLAS combined with a conventional White type multiple pass cell was used to detect up to 13 constituent molecular species in low pressure Ar/H2/N2/O2 and Ar/CH4/N2/O2 microwave discharges, among them the main products such as H2O, NH3, NO and CO, HCN respectively. The hydroxyl radical has been measured in the mid infrared (MIR) spectral range in-situ in both plasmas yielding number densities of between 1011 ... 1012 cm-3. Strong indications of surface dominated formation of either NH3 or N2O and NO were found in the H2-N2-O2 system. In methane containing plasmas a transition between deposition and etching conditions and generally an incomplete oxidation of the precursor were observed.
The application of QCLs for IRLAS under low pressure conditions employing the most common tuning approaches has been investigated in detail. A new method of analysing absorption features quantitatively when the rapid passage effect is present is proposed. If power saturation is negligible, integrating the undisturbed half of the line profile yields accurate number densities without calibrating the system. By means of a time resolved analysis of individual chirped QCL pulses the main reasons for increased effective laser line widths could be identified. Apart from the well-known frequency down chirp non-linear absorption phenomena and bandwidth limitations of the detection system may significantly degrade the performance and accuracy of inter pulse spectrometers. The minimum analogue bandwidth of the entire system should normally not fall below 250 MHz.
QCLAS using pulsed lasers has been used for highly time resolved measurements in reactive plasmas for the first time enabling a time resolution down to about 100 ns to be achieved. A temperature increase of typically less than 50 K has been established for pulsed DC discharges containing Ar/N2 and traces of NO. The main NO production and depletion reactions have been identified from a comparison of model calculations and time resolved measurements in plasma pulses of up to 100 ms. Considerable NO struction is observed after 5 ... 10 ms due to the impact of N atoms.
Finally, thermoelectrically cooled pulsed and continuous wave (cw) QCLs have been employed for high finesse cavity absorption spectroscopy in the MIR. Cavity ring down spectroscopy (CRDS) has been performed with pulsed QCLs and was found to be limited by the intrinsic frequency chirp of the laser suppressing an efficient intensity build-up inside the cavity. Consequently the accuracy and advantage of an absolute internal absorption calibration is not achievable. A room temperature cw QCL was used in a complementary cavity enhanced absorption spectroscopy (CEAS) configuration which was equipped with different cavities of up to ~ 1.3 m length. This spectrometer yielded path lengths of up to 4 km and a noise equivalent absorption down to 4 x 10-8 cm-1Hz-1/2. The corresponding molecular concentration detection limit (e.g. for CH4, N2O and C2H2 at 1303 cm-1/7.66 μm) was generally below 1 x 1010 cm-3 for 1 s integration times and one order of magnitude less for 30 s integration times. The main limiting factor for achieving even higher sensitivity is the residual mode noise of the cavity. Employing a ~ 0.5 m long cavity the achieved sensitivity was good enough for the selective measurement of trace atmospheric constituents at 2.2 mbar.
(A paperback version is published by Logos under ISBN 978-3-8325-2345-9.)
In fünf empirischen Studien wurde untersucht, ob Personen wissen, was sie im Ausdruck zeigen und anderen Personen kommunizieren, wenn sie eine Emotion erleben. Theoretische Grundlage der Untersuchungen war die Selbst-Inferenz-Hypothese von Reisenzein und Studtmann (2007). Diese besagt, dass Personen das Vorhandensein, die Art und die Intensität ihres Emotionsausdrucks nicht primär durch die Wahrnehmung ihres tatsächlichen Ausdrucksverhaltens feststellen, sondern aus der Qualität und Intensität ihres Gefühlserlebens erschließen. Zentrales Ziel der Untersuchungen war die empirische Überprüfung der Selbst-Inferenz-Hypothese für den mimischen Emotionsausdruck bei hedonisch positiven (Freude, Erheiterung) und negativen (Ekel, Traurigkeit/Enttäuschung, Ärger/Frustration) Emotionen. Darüber hinaus wurde eine Reihe von methodischen Einwänden gegen bisherige Studien zum Wissen über die eigene Mimik auf ihre Bedeutsamkeit überprüft. Die Ergebnisse der Experimente bestätigten konsistent die Vorhersagen der Selbst-Inferenz-Hypothese. Insbesondere konnte erstens für alle untersuchten Emotionen gezeigt werden, dass Gefühle bessere Prädiktoren von Meinungen über den eigenen mimischen Emotionsausdruck waren als der durch Beobachtereinschätzungen oder FACS-Codierungen gemessene tatsächliche Ausdruck. Zweitens zeigte sich, dass Personen meist nicht genau wissen, was sie zeigen, wenn sie ein Gefühl erleben. Vielmehr überschätzten sie systematisch die Intensität ihres Emotionsausdrucks. Potenzielle Alternativerklärungen dieser Ergebnisse konnten entweder methodisch ausgeschlossen oder empirisch entkräftet werden. In Studie 5 konnte die Selbst-Inferenz-Hypothese auch für nicht-mimische Ausdruckskomponenten von Prüfungsangst bestätigt werden. Die Befunde haben potenziell bedeutsame Implikationen für Theorien der Mimik, die Validität von Messmethoden des Emotionsausdrucks und für soziale Interaktionen im Alltag.
Kurzfassung: Im Rahmen dieser Arbeit sollten 10 verschiedene organische Schadstoffe und Lösungsmittel, darunter BTEX-Verbindungen (Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Xylol), (chlorierte) Phenole und aliphatische Alkanole hinsichtlich ihrer Wirkung auf das Wachstum von Modellorganismen, die unter unterschiedlichen anoxischen Bedingungen wuchsen, geprüft werden. Dabei wurden mit Thauera aromatica, Geobacter sulfurreducens und Desulfococcus multivorans – Arten untersucht, die unterschiedlichen anaeroben Stoffwechselgruppierungen angehören. Trotz geringerer Wachstumsraten der untersuchten anaeroben Mikroorganismen, wurde die Toxizität der Chemikalien mittels eines Wachstumshemmtest abgeschätzt, der bereits für aerobe Bakterien etabliert wurde. Die Toxizitäten der Verbindung wurden dabei als 50% Effektive Konzentrationen (EC50) ausgedrückt, also der Chemikalienkonzentration, die benötigt wird um die Wachstumsrate der Mikroorganismen um 50% zu vermindern. Eine direkte Beziehung zwischen der Toxizität und der Hydrophobizität (log P-Wert) der organischen Verbindungen wurde für alle drei anaeroben Bakterien erfasst. Dabei zeigte sich, dass die drei anaeroben Stämme generell etwas empfindlicher auf die Substanzen reagierten als bisher getestete aerobe Mikroorganismen. Zudem wurden Reaktionen untersucht, die den Bakterien das Überleben in Anwesenheit organischer Lösungsmittel gestattet. Da Membranen die Berührungspunkte zwischen den Mikroorganismen und dem umgebenden Medium darstellen, sind die meisten Anpassungsreaktionen mit der Aufrechterhaltung der Membranfluidität und –stabilität verbunden. Die Änderung der Membranzusammensetzung insbesondere die der Phospholipidfettsäuren (PLFA) spielt dabei eine immense Rolle. T. aromatica und G. sulfurreducens, deren Fettsäuremuster von der Palmitinsäure (C16:0) und der Palmitoleinsäure (C16:1cis) dominiert wurden, reagierten während des Wachstums in Anwesenheit von organischen Lösungsmitteln, mit einem Anstieg des Sättigungsgrades der zellulären Fettsäuren. Das Fettsäurespektrum von D. multivorans wurde durch Palmitinsäure (C16:0) und anteiso-verzweigte Fettsäuren charakterisiert. Insbesondere auf die Anwesenheit von BTEX-Verbindungen reagierten die Zellen des Sulfatreduzierers mit einem Anstieg des Verhältnisses zwischen unverzweigten gesättigten Fettsäuren (C14:0, C16:0, C18:0) und den anteiso-verzweigten Fettsäuren (C15:0anteiso, C17:0anteiso, C17:1anteiso). Die beobachteten Modifikationen auf Ebene der zellulären Fettsäurezusammensetzung sind jedoch nur mittels de novo Synthese der Fettsäuren möglich – einem Prozess, der eng mit Zellwachstum verbunden ist. Die Wachstumsraten der untersuchten, anaeroben Bakterien sind jedoch deutlich geringer als die bisher getesteter aerober Bakterien, somit wird für die Ausprägung der Anpassungsreaktionen mehr Zeit benötigt, was die höhere Empfindlichkeit anaerober Bakterien gegenüber Lösungsmitteln erklären könnte.
Alcohol-related somatic disorders are highly prevalent among general hospital inpatients. Alcohol problem drinking can be differentiated into alcohol use disorders (alcohol dependence and alcohol abuse) and three subtypes of drinking above recommended levels (at-risk drinking only [AR], heavy episodic drinking only [HE], at-risk and heavy episodic drinking [ARHE]). The aims of this study were threefold. First, proportions of alcohol problem drinking among general hospital inpatients in a region of north-eastern Germany were estimated (study 1). Second, among individuals with alcohol problem drinking the association between beverage preference and alcohol-related diseases was tested (study 2). Third, subtype differences regarding demographics, alcohol-related variables, motivation to change drinking behaviors, and the risk to develop short-term alcohol dependence among the three subtypes of drinking above recommended levels were analyzed (study 3). The data presented in this dissertation are based on the randomized controlled trial “Early Intervention at General Hospitals”, which is part of the Research Collaboration Early Substance Use Intervention (EARLINT). Study 1 includes a sample of consecutively admitted general hospital inpatients between 18 and 64 years old (n = 14,332). The study adopted a two-stage-sampling approach: (a) screening and (b) ascertainment of alcohol problem drinking. Those who were identified with alcohol problem drinking were asked for written consent for further study participation. This included further baseline assessment, the consent to use routine treatment diagnoses and participation in a follow-up interview 12 months after hospitalization. For study 2, routine treatment diagnoses were provided by hospital physicians for a total of 1,011 men with problem drinking. These diagnoses were classified into three categories according to their alcohol-attributable fractions (AAF): diseases totally attributable to alcohol by definition (AAF=1), diseases partially attributable to alcohol (AAF<1) and diseases with no empirical relationship to alcohol or with a possibly protective effect associated with alcohol (AAF=0). Study 3 was restricted to study participants with drinking above recommended levels (n=425). Study 1: Among all general hospital inpatients, 8.9% were identified with current problem drinking in the following descending order: 5.3% exhibited alcohol use disorders and 3.6% drinking above recommended levels. Higher proportions of problem drinking were found at rural sites compared to urban sites (13.7 vs. 7.5%, p<.001). Study 2: Because of the low proportion of women with alcohol problem drinking the following analyses were restricted to males. Multinomial regression analyses revealed different risks for alcohol-related diseases in relation to beverage preference while controlling for alcohol-associated and demographic confounders. Compared to all other groups, spirits only drinkers had the highest risk for having a disease with AAF>0; e.g., beer only drinkers had lower odds of having a disease with AAF<1 (odds ratio, OR=0.50, 95% confidence interval, CI: 0.27-0.92). Study 3: Men with alcohol use disorder were excluded from the following analysis. At baseline, multinomial logistic regression revealed differences between individuals with AR, HE and ARHE while controlling for age. ARHE was associated with higher odds of having a more severe alcohol problem (OR=2.06, CI: 1.23-3.45), using formal help (OR=2.21, CI: 1.02-4.79), and having a disease with AAF=1 (OR=3.43, CI: 1.58-7.43), compared with AR. In addition, individuals with ARHE had higher odds of taking action to change drinking behaviors (i.e., beginning to implement change) than individuals with HE (OR=2.29, CI: 1.21-4.34) or AR (OR=2.11, CI: 1.15-3.86). At follow-up, individuals with ARHE had higher odds of having alcohol dependence according to the DSM-IV (OR=4.73, CI: 1.01–22.20) compared to individuals with AR. In addition to alcohol use disorders, drinking above recommended levels is a common problem among general hospital inpatients. Thus, the implementation of systematic alcohol screening and brief interventions should be considered. These data suggest an association between beverage preference and alcohol-related diseases. Among hospitalized problem drinkers, spirits only drinkers had the greatest risk of having diseases with AAF>0. Of the three subtypes of drinking above recommended levels, ARHE seems to be particularly problematic because there appears to be an indication of a subclinical diagnosis. To provide adequate intervention, clinical practice should distinguish between the three groups of drinking above recommended levels. Brief alcohol intervention should be tailored to the individual’s motivation to change and to the type of alcohol problem drinking. The effectiveness of such a procedure remains to be evaluated in further studies.
Mundgesundheit und prothetischer Versorgungsgrad von Senioren in häuslicher Pflege in Greifswald
(2009)
Zielstellung der Studie ist es, die Mundgesundheit und den prothetischen Versorgungsgrad von 80 Greifswalder Senioren (Frauenanteil: 85 %) zu untersuchen, die durch häusliche Pflegedienste betreut werden. Das Durchschnittsalter liegt bei 80,6 Jahren (71- 94 Jahre). Mit 77,5 % haben überwiegend Senioren der Pflegestufe 1 an der Studie teilgenommen (Pflegestufe 2: 13,8%; Pflegestufe 3: 8,8%). Die Senioren weisen im Durchschnitt 5,1 Allgemeinerkrankungen auf (Männer: 4,3; Frauen: 5,3) und nehmen 6,4 Medikamente ein (Männer: 7 Präparate; Frauen: 6 Präparate). 63,8% der Senioren besuchen noch regelmäßig ihren Zahnarzt. Für 45% der Senioren liegt der letzte Zahnarztbesuch mehr als 12 Monate zurück. Die Prävalenz für Zahnlosigkeit liegt in der Untersuchungskohorte bei 47,5%. Im Durchschnitt verfügen die Senioren über 9,8 eigene Zähne. 88,8% der Probanden sind mit einem herausnehmbaren Zahnersatz im Oberkiefer versorgt. Nur bei 10% kann eine Variante eines festsitzenden Zahnersatz beobachtet werden. Im Unterkiefer zeigt sich mit 83,8% eine Dominanz des herausnehmbaren Zahnersatzes, während 22,5% mit Kronen- oder Brückenkonstruktionen versorgt sind. 6,3% besitzen keinen Zahnersatz. In 61,3% der Fälle ist der Zahnersatz älter als 5 Jahre. 30% der untersuchten Probanden besitzen mindestens eine kariöse Läsion. Der DMFT- Wert liegt bei 25,25. Im Durchschnitt betrifft dies 1,4 Zahnflächen bzw. 0,8 Zähne pro Senior. Die Studienergebnisse unterstreichen den schlechten Mundgesundheitszustand von Senioren in häuslicher Pflege. Sie bedarf einer grundlegenden Verbesserung. Diese ist aber nur durch eine konstruktive Zusammenarbeit zwischen einem qualifiziertem Pflegepersonal, engagierten Zahnärzten sowie mithilfe von gesundheitspolitischen Finanzierungskonzepten realisierbar.
Ziel der Arbeit war die deskriptive Darstellung der Karies- und Dentalfluoroseprävalenz bei zwei verschiedenen Altersgruppen von Greifswalder Schulkindern im Jahr 2006. Anschließend wurden diese Daten mit Ergebnissen gleichaltriger Schulkinder aus einer Basisuntersuchung(1999/2000)verglichen. Insgesamt konnten 1731 Probanden untersucht werden. Die DMFT/DMFS-Werte bei den 7-10-Jährigen lagen bei 0,14/0,14, 0,21/0,25, 0,35/0,48 und 0,58/0,90. Die DMFT/DMFS-Werte bei den 14-18-Jährigen lagen bei 1,77/2,91, 2,40/3,75, 2,57/4,08, 2,83/4,51 und 2,19/3,45. In beiden Probandengruppen war ein deutlicher Kariesrückgang zu verzeichnen. In Bezug auf die Kariespolarisierung ergaben sich in beiden Gruppen rückläufige SiC-Werte. Bei den Grundschulkindern wurde eine Dentalfluoroseprävalenz von 21,2 % mit vorrangig sehr milden und milden Fluorosen diagnostiziert. Bei den Jugendlichen evaluierte man eine Prävalenz von 10,75 % an Dentalfluorosen mit ebendfalls primär sehr milden und milden Fluorosen.
Effect of surgical intervention on the activation status of circulating monocytes and T-cells
(2009)
Major surgery causes alterations in immune function which results in immune suppression in post surgical patients. Deactivation of monocytes in these patients is characterised by the reduced ability of these cells to produce pro-inflammatory cytokines on stimulation with LPS in vitro and by markedly reduced HLA-DR expression. Immune suppression in patients with systemic inflammation has also been associated with a high level of apoptosis in both the circulating T and B cell populations. In addition post surgical T cells have a reduced capacity to proliferate ex vivo in response to co-ligation of the T cell receptor and CD-28. Considering these impairments of immune system, this study aimed to define the extent of immune modulation in both innate and adaptive system in a cohort of surgical patients. Measurment of the level of HLA-DR expression of monocytes in these patients showed a considerable change in monocyte phenotype in the immediate post operative period. In line with previous work, all patients showed a considerable reduction in monocytic surface HLA-DR expression which persisted for many hours and those who had post surgical septic complications showed the most severe reduction. Importantly, patients with minor surgical intervention also exhibited decreased HLA-DR expression. Gene expression analysis of monocyte in these patients showed the up-regulated transcripts of genes involved in extravasation and realignment of the cytoskeleton. Analysis of periperal T cell demonstrated a significant reduction in their number in the circulation and a sharp raise in the number of apoptotic T –cells in the immediate post surgical period. Microarray analysis of T cells from patients who developed sepsis and patients with an uneventful recovery within the post-operative period (3 days) showed a substantial reduction in the transcriptional activity of many genes in both groups. However, this down regulation of T cell transcriptional activity appears to be a rather broad and non specific effect since it is not restricted to particular functional pathways. Real time PCR analysis of both the CD4+ and CD8+ populations using selected down-regulated genes showed that the change in transcriptional profile is equally evident both in CD4+ and CD8+ T-cells. The cause of this transient immune depression following surgery remains to be established and it may represent an important enabling factor which contributes to the development of post surgical infections and inflammatory complications.
Untersuchung der zytotoxischen Aktivität unterschiedlich virulenter NDV-Stämme auf Krebszelllinien
(2009)
In dieser Arbeit wurde der Zusammenhang zwischen NDV-Stamm und onkolytischer Wirkung auf Tumorzellen untersucht. Die Analyse der onkolytischen Eigenschaft ausgewählter NDV zeigte, dass die Wirkung auf die Tumorzellen von der Art des NDV abhängt. Desweiteren erfolgte die Herstellung und Charakterisierung von rekombinanten Viren mit substituierten Oberflächenproteinen.
Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, dass die Ohrakupunktur zur Reduktion des postoperativen Schmerzmittelverbrauchs beiträgt. Die Ohrakupunktur (OA) ist für die effektive Behandlung von verschiedenen Schmerzzuständen bekannt, bisher gab es jedoch keine randomisierte kontrollierte Studie über Ohrakupunktur als Behandlung bei akut auftretenden postoperativen Schmerzzuständen. Daher testeten wir ob die OA von bestimmten Punkten der Shamakupunktur (SA) überlegen als ergänzende Schmerztherapie bei Patienten nach Operation einer Totalenhüftendoprothese. In dieser Studie waren die Patienten, der Anästhesist und derjenige, der die Daten auswertete verblindet. Die Patienten wurden per Zufallsprinzip der richtigen oder der SA zugewiesen. Dauerhaft im Ohr verbleibende Akupunkturnadeln verblieben im Ohr bis zum dritten postoperativen Tag. Die Behandlung von postoperativen Schmerzen erfolgte mit Piritramid i.v. (ein Opioid-Rezeptoragonist mit einer analgetischen Wirkung von 0.7 im Vergleich zu Morphium) wobei eine PCA-Pumpe benutzt wurde. Die Zeit bis zur ersten Analgetikanachfrage, die Menge des postoperativ via PCA-Pumpe benötigten Piritramids und die Schmerzintensität auf einer Visuelle-Analog-Skala (VAS) wurden zur Auswertung des postoperativen Analgetikaverbrauchs herangezogen. Der intraoperative Analgetikaverbrauch, das Auftreten von analgetikabedingten Nebenwirkungen, Entzündungsparameter und der Erfolg der Patientenverblindung wurden ebenfalls notiert. Vierundfünfzig Patienten beendeten die Studie. Der Piritramidverbrauch während der ersten 36 Stunden nach dem Eingriff war in der Ohrakupumkturgruppe geringer als in der Kontrollgruppe: 37 ±1 8 vs. 54 ± 21 mg; mean ± SD; P=0.004. Die Schmerzintensität auf der VAS-Skala und das Auftreten von analgetikabedingten Nebenwirkungen waren in beiden Gruppen vergleichbar. Der Unterschied zwischen den Gruppen bezüglich dem Verblindungerfolg war nicht signifikant. Die Erkenntnisse dieser Arbeit zeigen dass Ohrakupunktur zur Reduktion des postoperativen Analgetikabedarfs eingesetzt werden kann.
Das Gram-positive Bakterium Staphylococcus aureus besiedelt die menschliche Haut und die oberen Atemwege, z.B. die Nase. Aus noch unbekannten Gründen können die Bakterien gelegentlich einen pathogenen Charakter entwickeln und Krankheiten wie Furunkulose, Pneumonien oder Sepsis verursachen. Dieses pathogene Potenzial in Verbindung mit dem Auftreten von zahlreichen Antibiotika-Resistenzen in vielen klinisch relevanten S. aureus-Stämmen stellt ein Risiko für die menschliche Gesundheit dar. Deshalb ist es notwendig, potenzielle Effekte der bakteriellen Produkte, die die eukaryotischen Wirtszellen relevanter Organsysteme beeinflussen könnten, zu erforschen. Ziel dieser Arbeit war es deshalb, spezifische Elemente der frühen Signaltransduktion, der Genregulation und der physiologischen Antworten von humanen immortalisierten Atemwegsepithelzellen (S9) auf Kontakt mit Staphylococcus aureus-Zellkulturüberständen sowie rekombinant hergestellten individuellen Virulenzfaktoren (Hämolysin A (Hla, ein porenformendes Toxin) und Hämolysin B (Hlb, ein Enzym mit Sphingomyelinase-Aktivität)) zu untersuchen. Diese Ansätze dienen dazu, Hinweise auf die Identität sezernierter Stoffwechselprodukte von S. aureus zu erhalten, die in den eukaryotischen Wirtszellen zu direkten Abwehr- oder Vermeidungsreaktionen (angeborene Immunität) oder zu Bakterien-induziertem „Fehlverhalten“ führen, das möglicherweise (Mit-)Ursache der Pathogenität einiger Stämme des Bakteriums ist. Quantitative Western-Blot-Analysen mit löslichen Proteinextrakten von S9-Zellen offenbarten dabei eine Aktivierung der Erk-Typ-MAPK, der p38 MAPK und der Akt1/3, aber keine Aktivierung der c-Jun N-terminalen Kinase (JNK) oder Akt2 infolge der Behandlung mit steril-filtrierten S. aureus-Überständen aus der exponentiellen Wachstumsphase (OD540nm = 1), der stationären Wachstumsphase (OD540nm = 10) bzw. nach der Behandlung mit rekombinant hergestellten S. aureus Hämolysinen (rHla, rHlb). Analysen der Produkte sogenannter „früher Gene“ zeigten eine moderate Erhöhung der Expression von c-Jun und Egr-1, und eine stärkere Erhöhung der Expression von c-Fos nach der Behandlung der S9-Zellen mit den bakteriellen Überständen oder rekombinanten Toxinen (rHla, rHlb). Da Atemwegsepithelzellen bei Kontakt mit potenziell pathogenen Bakterien bzw. sekretorischen Faktoren dieser Bakterien Chemokine zur Rekrutierung von Neutrophilen sekretieren, (speziell IL-8), wurde ein Multiplex-Assay-System eingesetzt, mit dem es möglich war, 11 verschiedene Zytokine im Kulturüberstand der S9-Zellen nach Behandlung der Zellen mit den bakteriellen OD10-Überständen bzw. rekombinanten Hla oder Hlb zu analysieren. Die S9-Zellen reagierten dabei auf die Behandlung mit dem Überstand, Hla oder Hlb mit der Sekretion der pro-inflammatorischen Zytokine IL-8, IFN-γ und IL-6, und diese Zytokin-Expression wurde teilweise vermittelt über die Signalwege der Erk-Typ-MAPK und der p38 MAPK. Weiter konnte gezeigt werden, dass Atemwegsepithelzellen infolge der Behandlung mit bakteriellem Überstand bzw. Hla Zellformveränderungen unterliegen und ihre Integrität verlieren. Dieses könnte parazelluläre Wege im Epithel öffnen, und so den Bakterien ermöglichen, ins Innere des Wirtskörpers vorzudringen.
In der Frequenz kontinuierlich veränderbare Laser sind interessante Lichtquellen für wissenschaftliche Forschung, Industrie und Technik. In diesem Zusammenhang zeigen insbesondere Diodenlaser mit externem Resonator (ECDL) vorteilhafte Eigenschaften. Weit verbreitet ist der Littrow-Laser, da er aufgrund seines einfachen Designs kostengünstig, kompakt und robust ist und zudem eine geringe Linienbreite aufweist. Das bei ihm eingesetzte Reflexions-Gitter fungiert gleichzeitig als Reflektor und Frequenzfilter. Die Durchstimmung erfolgt mechanisch durch Drehung des Gitters mittels eines Piezo-Aktuators. Diese Vorgehensweise begrenzt sowohl die erreichbare Repetitionsrate als auch Durchstimmbereich und -geschwindigkeit. Um diese Probleme zu umgehen, bietet sich der Einsatz zweier akusto-optischer Modulatoren (AOM) als Deflektor im externen Resonator an. Die Durchstimmung eines solchen AOM-Lasers erfolgt durch Ablenkung des Strahls auf rein nicht-mechanischem Weg. Dazu ist allerdings eine geeignete Ansteuerung der AOMs vonnöten. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein theoretisches Modell entworfen, welches grundlegende Eigenschaften eines AOM-Lasers beschreibt. Darauf basierend konnte ein Algorithmus zur Berechnung der für eine kontinuierliche Durchstimmung notwendigen AOM-Ansteuersignale entwickelt werden. Dieses Modell zeigt zudem, dass zur Realisierung einer Durchstimmung mit gleichzeitig akzeptabler Laser-Linienbreite hohe Anforderungen an die Ansteuerelektronik, insbesondere bezüglich Jitterfreiheit (< 5 ps), gestellt werden, was nur durch eine vollständig digitale Erzeugung der Ansteuersignale mittels sogenannter DDS-ICs (Direct-Digital-Synthesis) erfüllt werden kann. Andere untersuchte Schaltungen zeigten schlechtere Eigenschaften. Aufgrund der guten Übereinstimmung zwischen dem aufgestellten Modell und dem praktischen AOM-Laseraufbau können im roten Spektralbereich kontinuierliche (modensprungfreie) Durchstimmbereiche von bis zu 220 GHz erreicht werden. Die maximale Durchstimmgeschwindigkeit liegt 1.5 GHz/µs. Eine Repetitionsrate von 25 kHz ist realisierbar. Die 0.2-ms-Linienbreite liegt bei 450 kHz. Der Laser konnte außerdem in einem Bereich von 6 nm (4 THz) ohne mechanische Nachjustage operieren. Eine genaue Analyse zeigt, dass trotz der schon sehr guten Performance des Lasersystems durch Verfeinerung des Modells und eine weitere Verbesserung der Komponenten die genannten Leistungsparameter um einen Faktor 5 - 10 gesteigert werden könnten.
Turbulence is a state of a physical system characterized by a high degree of spatiotemporal disorder. Turbulent processes are driven by instabilities exhibiting complex nonlinear dynamics, which span over several spatial as well as temporal scales. Apart from fluids and gases, turbulence is observed in plasmas. While turbulent mixing of a system is sometimes a desired effect, often turbulence is an undesired state. In hot, magnetically confined plasmas, envisaged for energy generation by thermonuclear fusion, plasma turbulence is clearly a problem, since the magnetic confinement time is drastically deteriorated by turbulent transport. Hence, a control mechanism to influence and to suppress turbulence is of significance for future fusion power devices. An important area of plasma turbulence is drift wave turbulence. Drift waves are characterized by currents parallel to the ambient magnetic field, that are tightly coupled to a coherent mode structure rotating in the perpendicular plane. In the present work, the control of drift waves and drift wave turbulence is experimentally investigated in the linear magnetized helicon experiment VINETA. Two different open-loop control systems - electrostatic and electromagnetic - are used to drive dynamically parallel currents. It is observed that the dynamics of the drift waves can be significantly influenced by both control schemes. If the imposed mode number as well as the rotation direction match those of the drift waves, classical synchronization effects like, e.g., frequency locking, frequency pulling, and Arnold tongues are observed. These confirm the nonlinear interaction between the control signal and the drift wave dynamics. Finally, the broadband drift wave turbulence, and thereby turbulent transport, is considerably reduced if the applied control signal is sufficiently large in amplitude.
Trotz nachlassenden Interesses in der wissenschaftlichen Forschung erfreuen sich komplexe Problemlöseszenarien als sozial valider Ersatz für klassische Intelligenztests in der angewandten Eignungsdiagnostik ungebrochener Beliebtheit. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die umfassende Validierung des für den Praxiseinsatz neu entwickelten komplexen Problemlöseszenarios AGRIMAN. In einem theoretischen Teil wird das Forschungsfeld und seine Geschichte am Beispiel des bekanntesten Problemlöseszenarios TAILORSHOP erläutert sowie auf den Zusammenhang von komplexer Problemlöseleistung mit Intelligenz, Wissen und beruflicher Leistung eingegangen. Im empirischen Teil wird die Entwicklung und Validierung von AGRIMAN beschrieben. N=185 Probanden aus drei Stichproben bearbeiteten im Rahmen von neun Assessment Centern das neu entwickelte Szenario. Die Ergebnisse bestätigen das Arbeitsmodell, dass Verarbeitungskapazität vermittelt über das erworbene systemspezifische Wissen die Problemlöseleistung beeinflusst. Außerdem ergaben sich mittelhohe Zusammenhänge zwischen Problemlöseleistung und über Assessment Center operationalisierter Berufsleistung.
The experimental determination of the electron energy distribution of a low pressure glow discharge in neon from emission spectroscopic data has been demonstrated. The method extends an approach by Fischer and Dose [5]. The spectral data were obtained with a simple overview spectrometer and analyzed using a strict probabilistic, Bayesian data analysis. It is this Integrated Data Analysis (IDA) approach, which allows the significant extraction of non-thermal properties of the electron energy distribution function (EEDF). The results bear potential as a non-invasive alternative to probe measurements. This allows the investigation of spatially inhomogeneous plasmas (gradient length smaller than typical probe sheath dimensions) and plasmas with reactive constituents. The diagnostic of reactive plasmas is an important practical application, needed e.g. for the monitoring and control of process plasmas. Moreover, the experimental validation of probe theories for magnetized plasmas as a long-standing topic in plasma diagnostics could be addressed by the spectroscopic method.
Therapeutic Sealing of Proximal Tooth Surfaces: Two-Year Clinical and Radiographic Evaluation
(2009)
The diagnosis, prevention and treatment of proximal carious lesions comprise a constant problem in clinical dentistry. The purpose of this investigation was to test the safety and clinical effect of a new treatment for proximal caries. In 50 patients with two proximal initial lesions (D1-3 without cavitation, bitewing X-ray), orthodontic rubber rings were applied to gain access to the interproximal space. One of the lesions was sealed with a thin polyurethane-dimethacrylate foil using a bonding agent (Heliobond®, Vivadent, Schaan/Liechtenstein); the other lesion received oral home-care with dental floss and fluoridated toothpaste and was left as control. In clinical follow-ups after 6 and 12 months and X-ray evaluation after two years, clinical retention of proximal tape and the underlying sealant, marginal adaptation, discoloration, tooth vitality, proximal plaque and gingivitis were checked. In addition, caries was assessed clinically and radiographically. The sealants showed good retention, marginal adaptation and colour. After two years, vitality of all teeth was still positive and no relevant differences in plaque accumulation or gingival status were found between sealed and control teeth. Two sealed surface had to be filled due to caries progression (D3 with cavitation). 9 sealed lesions showed caries regression. In contrast, only 4 control lesions regressed and also two showed progression. The loss of tape had no significant influence on the lesion progression indicating the effect of the underlying bond. All other sealants and control lesions were stable indicating an arrest of the lesion. In conclusion, sealing initial proximal lesions showed no clinical problems and mostly arrest of initial carious lesions on bitewing X-rays.
Bisphenol A (BPA) ist ein Umweltschadstoff, der für die Produktion von Polykarbonatplastik und Epoxydharzen verwendet wird. Aufgrund seiner weltweiten Verbreitung, seiner Persistenz in der Umwelt und vor allen Dingen wegen seiner endokrinen Wirkung, stellt diese Verbindung eine große Gefahr für die Tier- und Pflanzenwelt sowie für den Menschen dar. Deshalb wurde aus einem bepflanzten Festbettreaktor, welcher mit BPA behandelt wurde, der Bakterienstamm RW4 isoliert, der fähig ist Bisphenol A als alleinige Kohlenstoff- und Energiequelle zu nutzen. Das Gram-negative Bakterium wurde mittels 16S rRNA-Analyse als Cupriavidus basilensis identifiziert und mittel der BIOLOG-Methode charakterisiert. Der Bakterienstamm kann ein sehr großes Spektrum an aliphatischen Stoffen wie Aceton, Ethanol, 1-Oktanol und aromatischen Verbindungen wie Phenol, Mono- und Dihydroxybenzoesäuren für das Wachstum nutzen. C. basilensis RW4 baut Bisphenol A nur sehr langsam ab. Es ist jedoch möglich den BPA-Abbau sowohl in Schüttelkulturen und als auch in kontinuierlich laufenden Sandsäulen durch Zugabe von Phenol als Co-Substrat und Wachstumsstimulanz deutlich zu steigern. Die erfassten Abbauintermediate wie 4-Hydroxyacetophenon und 2-(4-Propanol)-phenol wiesen darauf hin, dass C. basilensis RW4 einen ähnlichen Abbauweg nutzt wie Sphingomonas sp. TTNP3 von Kolvenbach et al. (2007) nutzt. In weiteren Untersuchungen, wurde die toxische Wirkung von Bisphenol A auf den Standardmikroorganismus Pseudomonas putida P8 in Schüttelkulturen und in kontinuierlich laufenden Sandsäulen analysiert. Es zeigte sich, dass BPA das Wachstum von P. putida P8 hemmt und Modifikationen in der Zusammensetzung der Phospholipide in der Membran hervorruft. P. putida P8 reagierte unmittelbar auf das Einwirken von BPA auf der Membranebene durch Veränderung des Verhältnisses der trans-ungesättigten Fettsäuren zu den cis-ungesättigten Fettsäuren, was schon in früheren Untersuchungen für andere organische Lösungsmittel beschrieben wurde. Dementsprechend wurde eine Korrelation zwischen der BPA-Konzentration und dem Anstieg des trans-cis-Verhältnisses ermittelt. Weil diese Anpassungsreaktion eine kurzfristige Antwort auf den einwirkenden Stressor ist, konnte der Anstieg des trans-cis-Verhältnisses nur kurz nach BPA-Zugabe erfasst werden. Somit kann das trans-cis-Verhältnis nur als temporärer Biomarker für die Toxizität von BPA in Schüttelkulturen genutzt werden, jedoch nicht in langfristig laufenden Sandsäulen.
In the present work, mass determinations of the eleven neutron-deficient nuclides (99-109)Cd, of ten neutron-rich silver nuclides (112-114,121,123)Ag, and seven neutron-rich cadmium nuclides (114,120,122-124,126,128)Cd are reported. Due to the clean production of the neutron-deficient nuclides it was possible to reduce the experimental uncertainties down to 2 keV, whereas the measurements of neutron-rich nuclides were hampered by the presence of contaminations from more stable In and Cs nuclides. In the case of 99Cd and 123Ag the masses were determined for the first time and for the other nuclides the mass uncertainties could be reduced by up to a factor of 50 as in the case of 100Cd. In the case of a potential isomeric mixture as for (115,117,119)Ag and 123Cd, where no assignment to either the ground state or the excited state was possible, the experimental results were adjusted accordingly. Afterwards all results were included in the framework of the atomic-mass evaluation and thus linked and compared with other experimental data. In the case of the neutron-deficient Cd nuclides a conflict between the mass values obtained in the present work and those published by the JYFLTRAP group could be solved by performing an atomic-mass evaluation. These mass measurements are an important step towards an understanding of the physics of the rp process that will enable a more reliable determination of the composition of the produced material at A = 99. It has been shown that the mass of 99Cd strongly affects the A = 99 production in an X-ray burst model, and that uncertainties have been significantly reduced from more than an order of magnitude to about a factor of 3. The dominant source of uncertainty is now the mass of 100In. In principle, other uncertainties will also contribute. These include those of masses of lighter Cd isotopes, where similar rp-process branchpoints occur and which might affect feeding into the 99Cd branchpoint. In addition, nuclear reaction rate uncertainties will also play a role. However, as reaction rates affect branchings in a linear fashion, while mass differences enter exponentially, mass uncertainties will tend to dominate. Also, which reaction rates are important depends largely on nuclear masses. For example, for low Sp(100In) a (p,γ)-(γ,p) equilibrium will be established between 99Cd and 100In and the 100In(p,γ) reaction rate would affect the A = 99 production, while for larger Sp(100In) the 99Cd(p,γ) reaction rate might be more relevant. Therefore, the mass uncertainties should be addressed first. The presented results are relevant for any rp-process scenario with a reaction flow through the 99Cd region. Here, an X-ray burst model has been used to investigate in detail the impact of the present measurements on such an rp process. The νp process in core collapse supernovae might be another possible scenario for an rp process in the 99Cd region. It it is planed to also explore whether in that case mass uncertainties have a similar impact on the final composition. On the neutron-rich side of the valley of stability for the Cd and Ag chains of nuclides, the r process has not yet been reached. Further technical development on suppression of contaminants are required. This includes improvements on the ISOLDE side, e.g., by improving the selectivity of the transfer line or on the ISOLTRAP setup by implementing an electrostatic ion beam trap for a fast and efficient isobaric selection. Nevertheless the obtained results contribute to the knowledge of nuclear structure. The trends in the two-neutron separation-energy S2n and the interaction between the last neutrons and last protons ΔVpn were corrected to more smooth evolutions, as already seen in other regions of the nuclear chart. The strongest corrections have been observed for even-N nuclides, were more new experimental data are available. Thus, new measurements on odd-N nuclides are suggested. This also is underlined by the trends observed in the Garvey-Kelson relations for the neutron-rich Cd nuclides. Furthermore, it has been shown, that the prominent structure of the ΔVpn for an entire chain of nuclides including inflexion points can be reproduced by using simple relations between quantum numbers of the occupied orbits. This approach connects ten values for each nuclide with only one adjusted parameter. This has been investigated for 63 ΔVpn values of even-even nuclides in the vicinity of Z = 50 and 50 ≤ N ≤ 82. The simple model works remarkably well for the elements Cd, Sn, and Te. Small deviation have been observed for the Xe and Pd nuclides which were explained with the limitations of the model to the vicinity of the close shells, where the nuclides have only few valence protons and neutrons.
In der Klinik für Orthopädie und orthopädische Chirurgie der Universität Greifswald wurden in den 10 Jahren von Januar 1996 bis Januar 2006 insgesamt 1011 Korrekturen der Hallux-valgus-Deformität durchgeführt. Davon 353 Eingriffe nur am 1. Strahl (Methode nach Chevron/Austin oder Meyer/Scarf oder Basisosteotomie), 265 Eingriffe zusätzlich mit einer Osteotomie nach Akin (komplexer Eingriff), und 393 Eingriffe mit zusätzlicher Korrektur mindestens eines weiteren Strahles (komplexe Korrektur). Dabei handelte es sich um Eingriffe zur Korrektur einer Hammer- oder Krallenzehe. Insgesamt traten 82 Komplikationsfälle im Patientengut auf, von denen insgesamt 46 Fälle revisionspflichtig waren. Die Komplikationsrate im Operationsgut lag damit bei 8,1%. Die Breite der Komplikationsfälle umfasste Wundheilungsstörungen, Wundinfektionen, Materialversagen des Osteosynthesematerials, Schraubendislokationen, Beschwerden durch störendes Osteosynthesematerial, Wundnekrosen, Rezidive der Grunderkrankung, Pseudarthrosenbildung und Metatarsaleköpfchennekrosen. Letztere traten in 0,5% des Patientengutes auf. Die Therapie der Komplikationen erfolgte zeitnah und so weit wie möglich standardisiert. Es war allerdings häufig ein befundadaptiertes Vorgehen in Abhängigkeit vom Primäreingriff, Stellung und Durchbau der ossären Fragmente etc. notwendig. In allen Fällen konnte die klinische Symptomatik gebessert werden. Zur Objektivierung der Ergebnisse wurde der Hallux-Metatarsophalangeal-Interphalangeal-Score der A.O.F.A.S (Kitaoka et al. 1994) herangezogen. Im Mittel wurde präoperativ ein Score von 34,69 Punkten erreicht und konnte auf 84,75 Punkte verbessert werden. Des weiteren wurden prä- und postoperativ Röntgenbilder in 2 Ebenen angefertigt und der Hallux-valgus- und der Intermetatarsale-Winkel verglichen. Der Hallux-valgus-Winkel konnte von durchschnittlich 34,57° präoperativ auf 12,36° postoperativ verbessert werden. Der Intermetatarsalewinkel maß im Mittel präoperativ 14,87° und konnte auf 6,94° verbessert werden. Insgesamt konnten bei 95% des Patientengutes gute bis sehr gute Ergebnisse erzielt werden. Dies ist durchaus vergleichbar mit dem internationalen Standard und zeigt, dass bei konsequentem Komplikationsmanagement das klinische Ergebnis auch nach (zum Teil mehrfachen) Revisionseingriffen nicht wesentlich schlechter sein muss als bei komplikationslosem postoperativen Verlauf.
Aged rats recover poorly after unilateral stroke, whereas young rats recover readily possibly with the help from the contralateral, healthy hemisphere. We asked whether anomalous, age-related changes in the transcriptional activity in the brains of aged rats could be one underlying factor contributing to reduced functional recovery. We analysed gene expression in the periinfarct and contralateral areas of 3-month- and 18-month-old Sprague Dawley rats. Our experimental end-points were cDNA arrays containing genes related to hypoxia signalling, DNA damage and apoptosis, cellular response to injury, axonal damage and regrowth, cell lineage differentiation, dendritogenesis and neurogenesis. The major transcriptional events observed were: (i) Early up-regulation of DNA damage and down-regulation of anti-apoptosis-related genes in the periinfarct region of aged rats after stroke; (ii) Impaired neurogenesis in the periinfarct area, especially in aged rats; (iii) Impaired neurogenesis in the contralateral (unlesioned) hemisphere of both young and aged rats at all times after stroke and (iv) Marked up-regulation, in aged rats, of genes associated with inflammation and scar formation. These results were confirmed with quantitative real-time PCR. Conclusion I: reduced transcriptional activity in the healthy, contralateral hemisphere of aged rats in conjunction with an early up-regulation of DNA damage-related genes and pro-apoptotic genes and down-regulation of axono- and neurogenesis in the periinfarct area are likely to account for poor neurorehabilitation after stroke in old rats. Efficient neuroprotection after stroke requires long-term, regulated lowering of whole body temperature. After stroke, exposure of aged rats to hydrogen sulfide resulted in sustained, deep hypothermia (30.8 ± 0.7°C) that led to a 50% reduction in infarct size with a concomitant reduction in the number of phagocytic cells. At the transcription level, we found an overall decrease in the transcriptional activity related to inflammation and apoptosis. Behaviorally, hypothermia was associated with better performance on tests that require complex sensorimotor skills, in the absence of obvious neurological deficits or physiological side-effects, in aged rats. Conclusion II: Prolonged hypothermia is a simple and efficacious method to limit damage inflicted by stroke in aged rats.
Age-related brain injuries including stroke, are a major cause of physical and mental disabilities. Therefore studying the basic mechanism underlying functional recovery after brain stroke in middle aged subjected it is of considerable clinical interest. Data from our lab and elsewhere indicate that, behaviorally, middle aged rats were more severely impaired by stroke than were young rats, and they also showed diminished functional recovery. Infarct volume did not differ significantly in young and middle aged animals, but critical differences were apparent in the cytological response to stroke, most notably an age-related acceleration of the establishment of the glial scar. The early infarct in older rats is associated with a premature accumulation of BrdU-positive microglia and astrocytes, persistence of activated oligodendrocytes, a high incidence of neuronal degeneration, and accelerated apoptosis. In middle aged rats, neuroepithelial-positive cells were rapidly incorporated into the glial scar, but these neuroepithelial-like cells did not make a significant contribution to neurogenesis in the infarcted cortex in young or middle aged animals. Stroke is accompanied by a strong inflammatory reaction in the brain. We hypothesized that a mild systemic inflammatory reaction as caused by periodontal disease prior to stroke onset, may exert a neuroprotective effect in a rat model of focal ischemia. To test this hypothesis, marginal periodontitis was induced in BB/LL Wistar rats for 3 weeks. Two weeks after periodontitis initiation, focal cerebral ischemia was produced by reversible occlusion of the right middle cerebral artery. After a survival time of 7 days after ischemia, rat brains were analyzed. In addition, markers of systemic inflammation were determined in a different group of laboratory animals at 14 days after the onset of periodontitis. We found that rats with a mild systemic inflammation had a significantly reduced infarct volume and a significant reduction in the number of brain macrophages in the infarcted area. Conclusions: The available evidence indicates that the middle aged brain has the capability to mount a cytoproliferative response to injury, but the timing of the cellular and genetic response to cerebral insult is deregulated in middle aged animals, thereby further compromising functional recovery. In addition we found that that mild systemic inflammation elicited prior to stroke onset may have a neuroprotective effect in rats by reducing the infarct volume and tissue destruction by brain macrophages.
ZIEL: Vergleich der direkt gemessenen Gesamtkörperfettmasse (FM%) mit indirekten Methoden zur Bestimmung des Gesamtkörperfettes (body mass index standard deviation score (BMI-SDS)) und des zentralen Körperfettes (Taille-Höhe-Relation (THR); Taillenumfang (TU)) anhand der Vorhersage Adipositas assoziierter Risikofaktoren (RF) in einer Population von Kindern und Jugendlichen mit hoher Prävalenz des Metabolischen Syndroms (MetS2/5). METHODEN: FM% (Dual X-ray Absorptiometrie), BMI-SDS, THR, TU und die RF Cholesterol, Triglyzeride, HDL-Cholesterol, LDL-Cholesterol, systolischer und diastolischer Blutdruck, Blutglukose, Alanin-Amino-Transferase (ALT) sowie Harnsäure wurden bei 117 übergewichtigen und adipösen deutschen Kindern und Jugendlichen bestimmt. ERGEBNISSE: In der Vorhersage eines Clusters aus RF sind FM%, BMI-SDS, THR und TU vergleichbar (Analyse der “area under receiver operating characteristic curves” zur Vorhersage von mindestens 2 von 5 Komponenten des MetS2/5). Durch die Messfunktionen des zentralen Körperfettes (THR, TU) wird mit Ausnahme der ALT ein größerer Anteil der Varianz der einzelnen RF erklärt als durch BMI-SDS oder FM% (einfache lineare Regression). Der TU erklärt für 4 von 9 RF den Hauptteil der Varianz. Er ist somit für die meisten RF ein stärkerer Prädiktor des Gesundheitsrisikos als FM%, BMI-SDS oder THR. Für etwa 1/3 der RF zeigt sich ein Vorteil in der gemeinsamen Verwendung von BMI-SDS und TU zur Abschätzung der Adipositas assoziierten Komorbidität (multiple Regression). Für die untersuchten 11- bis 16 jährige Mädchen und Jungen werden Grenzwerte für die Fettmessfunktionen vorgelegt, die sich an der Komorbidität orientieren. Für den BMI-SDS zeigt die untere und obere Grenze eine gute Übereinstimmung mit den von der International Obesity Task Force definierten Grenzen für Adipositas und extreme Adipositas. ZUSAMMENFASSUNG: Für ein “Screening” nach einem erhöhten Körperfett assoziierten Gesundheitsrisiko hat die direkt gemessene FM% keinen Vorteil gegenüber den anthropometrischen Methoden BMI-SDS, THR oder TU. Obwohl die Messmethoden zur Bestimmung des zentralen Körperfettes - besonders der TU –eine stärkere Vorhersagekraft für die Risikofaktoren als die Messmethoden des Gesamtkörperfettes zeigen, sind die Unterschiede gering und abhängig vom jeweiligen RF. Eine Kombination von BMI-SDS und TU scheint zur Abschätzung des Gesundheitsrisikos besonders geeignet.
Die Wurzeln der meisten Pflanzenarten leben in enger Assoziation mit Mykorrhizapilzen. Insbesondere die arbuskuläre Mykorrhiza (AM) ist weltweit bei mehr als 80 % aller Pflanzen- und Kulturarten von Bedeutung. Es ist eine Symbiose, bei der die Wirtspflanze den Pilz mit organischem Material (Kohlenhydraten) versorgt, während im Gegenzug die Hyphen des Pilzes feinste Bodenporen erschließen und dadurch den Einzugsbereich der Wurzeln für Wasser und Nährstoffe (z.B. Phosphat, Mikronährstoffe) vergrößern. Phosphat und andere Nährstoffe werden in den Hyphen angereichert und an die Wirtspflanze abgegeben, was zu deren besserer Nährstoffversorgung beiträgt. In der vorliegenden Arbeit wurde der von der Firma AMykor in vivo in großen Mengen reproduzierte G. intraradices-Stamm molekularbiologisch eingeordnet und mit anderen Isolaten und kommerziellen Produkten verglichen. Zielregion der verwendeten Primer war die ribosomale DNA (rDNA), welche für die RNA der Ribosomen kodiert. Für die Vergleiche wurde der Bereich der hochvariablen ITS-Region (internal transcribed spacer) genutzt. Dieser „in vivo“ G. intraradices-Stamm konnte erfolgreich in eine monoxenische (in vitro) Kultur überführt werden. Die vereinzelten und sterilisierten AMykor–G. intraradices Sporen wurden zusammen mit sterilen, mit Hilfe von Agrobacterium rhizogenes transfizierten, Karottenwurzeln (Daucus carrota L. Belgien) auf Nährmedium kultiviert. Außerdem konnten noch drei weitere Wurzelkulturen etabliert werden, Fragaria x Ananassa (Duch.) (Gatersleben), Helianthus annuus L. (Gatersleben) und Daucus carota (Gatersleben). Im nächsten Schritt konnten eine asymbiotische, eine symbiotische und zwei subtraktive cDNA-Banken aus asymbiotischem und symbiotischem Myzel (Hyphen und Sporen) erstellt werden. Mit Hilfe der subtraktiven cDNA-Banken lassen sich G. intraradices-Gene isolieren, die speziell im asymbiotischen bzw. im symbiotischen Myzel exprimiert werden. Es konnten Expressed Sequence Tags (EST) identifiziert werden, deren putative Genprodukte eine Rolle bei der Transkription und Translation, dem Zellwachstum und der Entwicklung, dem Metabolismus und der Signaltransduktion spielen. Allerdings zeigten diese Homologievergleiche auch, dass ein Drittel der EST keine oder sehr geringe Ähnlichkeit zu bekannten Genen aufweist und ihre Funktion damit unbekannt bleibt. Sowohl asymbiotisches, präsymbiotisches und symbiotisches Hyphenmaterial (ERM) als auch mit G. intraradices infiziertes Wurzelmaterial dienten als Ausgangsmaterial für die Expressionsanalyse der isolierten Gene. Diese Expressionsanalysen zeigten, dass einige dieser putativen Gene nur im symbiotischen Stadium exprimiert werden. Zum Beispiel konnte ein EST mit Homologie zu einer Diacylglycerol-O-acyltransferase von Umbelopsis ramanniana isoliert werden. Mittels RT-PCR konnte eine Expression nur im ERM nicht aber im asymbiotischen, präsymbiotischen und im symbiotischen Stadium (Sporen, Hyphen und IRM) nachgewiesen werden. Dieses Enzym ist wahrscheinlich auch bei G. intraradices am Lipid-Stoffwechsel beteiligt und katalysiert die Bildung von Triacylglycerin aus Diacylglycerin. Auch ein EST, welches Homologie zu einer Fettsäuredioxygenase ppoA von Aspergillus aufweist, konnte mit Hilfe von Datenbankvergleichen gefunden werden. Dieses Gen ist in die Biosynthese des, von der Linolsäure abgeleiteten Oxylipin psiBα involviert und damit in die Entwicklung des anamorphen und telomorphen Stadiums, wobei eine Deletion des ppoA-Genes zu einer Reduktion der asexuellen und sexuellen Sporen führt. Von G. intraradices und allen anderen Glomus Spezies wurde noch kein sexuelles Stadium beschrieben. So könnte die Fettsäuredioxygenase hier an der Sporulation beteiligt sein. Da die Expression nur im ERM nachgewiesen werden konnte, wäre dies durchaus denkbar. Für das putative G. intraradices Fumaratreduktase-Gen (Gint(Fr)) konnte das vollständige ORF isoliert werden. Die Gint(Fr)-cDNA umfasst ein 1533 Bp großes offenes Leseraster, das 511 Aminosäuren kodiert. Gint(Fr) weist Homologie zu dem OSM1 Gen von Saccharomyces cerevisiae auf und katalysiert die Reduktion von Fumarat zu Succinat. Nur eine EST-Sequenz konnte als vollständiges ORF aus der cDNA-Bank isoliert werden. Die full-length Gint(Cbp)-cDNA umfasst ein 297 Bp großes offenes Leseraster, das 99 Aminosäuren kodiert. Ein NCBI-Datenbank-Vergleich zeigte, dass es sich um ein Putativ-Cruciform-DNA-binde-Protein mit Ähnlichkeit zu dem HMP1 Gen von Ustilago maydis handelt. Dieses Protein ist in die strukturelle Aufrechterhaltung der DNA involviert. Einige der hier isolierten Gene wurden als Sonden für eine Filterhybridisierung eingesetzt. Hier war es möglich, mykorrhizierte (mit G. intraradices) von nichtmykorrhizierten Pflanzen zu unterscheiden. Nun kann versucht werden, über Quantifizierung der in einer Probe enthaltenen Mykorrhizapilz-DNA eine Aussage über den Mykorrhizierungsgrad der Wurzel zu treffen und den Test in der Qualitätskontrolle und –sicherung einzusetzen.
Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit war die rekombinante Expression und Reinigung der extrazellulären Domänen der neuralen Zellerkennungsmoleküle P0 und L1. Die gereinigten Proteine sollten für Strukturanalysen verwendet werden. Da es sich sowohl bei P0 als auch bei L1 um Glykoproteine handelt, wurde die rekombinante Expression in eukaryotischen Systemen durchgeführt. Die extrazelluläre Domäne des Zelladhäsionsmoleküls L1 wurde als Fusionsprotein (L1-TEV-Fc) mit einem durch TEV-Protease spaltbaren Fc-Tag in CHO-Zellen exprimiert, die das L1-TEV-Fc in den Zellkulturüberstand sezernierten. Das L1- TEV-Fc konnte erfolgreich über eine Protein A-Säule aufgereinigt werden. Seine biologische Aktivität wurde in einem Neuritenwachstums-Assay nachgewiesen. Um strukturelle Analysen an der extrazellulären Domäne durchführen zu können, sollte der Fc-Tag mit der TEV-Protease abgespalten werden. Obwohl verschiedene Reaktionsparameter wie Temperatur, Inkubationszeit, Konzentration der TEVProtease und die Konzentration der Detergenzien variiert wurden, war eine Spaltung des L1-TEV-Fc im Rahmen dieser Arbeit nicht möglich. Das Zellerkennungsmolekül P0 ist das häufigste Protein im Myelin des peripheren Nervensystems. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte neben der wildtypischen auch eine mutierte Form der extrazellulären Domäne des P0-Proteins in Pichia pastoris exprimiert werden. Die mutierte Form des P0-Proteins enthielt einen Aminosäureaustausch an Position 106 von Isoleucin zu Leucin (Ile106Leu), welcher beim Menschen zu einer schweren Form der Charcot-Marie-Tooth’schen Krankheit vom Typ 1B führt. Sowohl die wildtypische als auch die Ile106Leu-Form der extrazellulären Domäne des P0-Proteins konnten in Pichia pastoris exprimiert werden, und wurden als Fusionsproteine mit einem Myc- und einem sechsfachen Histidin-Tag in den Überstand sezerniert. Die Aufreinigung erfolgte über Ni-NTA-Agarose-Beads. Durch eine Fermentation im 35 l-Maßstab konnten beide Fusionsproteine für strukturelle Analysen in größerer Menge produziert und aufgereinigt werden. Eine anschließende Analyse mittels Dynamischer Laserlichtstreuung (DLS) zeigte, dass die Voraussetzungen für die Durchführung eines Kristallisationsscreens mit 480 Bedingungen gegeben waren. Durch Deglykosylierung mit N-Glykosidase F und 1D-NMR-Spektroskopie konnte gezeigt werden, dass die extrazelluläre Domäne des wildtypischen P0-Proteins aus Pichia pastoris glykosyliert ist. Eine Hyperglykosylierung konnte ausgeschlossen werden. Neben dem Einfluss der Ile106Leu-Mutation auf die Struktur der extrazellulären Domäne wurde auch ihr Einfluss auf die homophile Interaktion des P0-Proteins untersucht. In einem Aggregations-Assay mit transient transfizierten CHO-Zellen konnte gezeigt werden, dass die Zellen, die das wildtypische P0 voller Länge exprimierten, im Verhältnis zu P0-Ile106Leu-exprimierenden Zellen stärker aggregierten. Die Ile106Leu-Mutation wirkt sich also offenbar negativ auf die homophile Interaktion des P0-Proteins aus.
Einleitung: Angeborene Fehlbildungen der Nieren und ableitenden Harnwege (CAKUT – Congenital Anomalies of the Kidney and the Urinary-Tract) sind die Hauptursache chronischer Niereninsuffizienz bei Kindern. Der Ultraschall bietet eine nicht invasive, strahlenfreie Methode um diese Fehlbildungen frühzeitig zu erkennen und sie anschließend einer adäquaten Therapie zuzuführen, bevor es zu klinischen Symptomen kommt. Ziel dieser populations-basierten Studie war es zu untersuchen, ob ein zusätzliches Ultraschall-screening der Nieren und ableitenden Harnwege im Alter von 3-10 Lebenstagen (U2) die Früherkennung der renalen Fehlbildungen verbessert. Des Weiteren sollte untersucht werden, welche klinische Relevanz diese, erst später erkannten Fehlbildungen haben. Methoden: Die vorliegende, populations-basierte, Studie untersuchte zwei Geburten¬jahrgänge der Region Ost-Vorpommern. 1789 Kinder konnten von März April 2003 bis März 2005 in die Studie eingeschlossen werden. Es wurden neben Informationen bezüglich der der Schwangerschaft, der Geburt, der klinischen Untersuchung des Neugeborenen und der Familien- und Sozialanamnese auch die Ergebnisse des renalen Ultraschall-Screenings erhoben. Alle Neugeborenen mit auffälligen Befunden wurden nachkontrolliert. Die Daten wurden mit denen der Kinder verglichen, die im Screening unauffällig waren, jedoch in den ersten 6 Lebensmonaten klinisch renale Auffälligkeiten zeigten zeigten. Ergebnisse: Bei 66 (3,7%) der 1789 untersuchten Kinder wurde während des Studienzeitraumes (pränatales Screening, postnataler Ultraschall und Erfassung klinischer Symptome während der ersten sechs Lebensmonate) eine CAKUT diagnostiziert. Davon wurden 12 (18,3%) pränatal, 44 (66,7%) postnatal und weitere 10 (15.2%) innerhalb der ersten sechs Lebensmonate erkannt. Die häufigste Nephropathie war die Hydronephrose (83,3%), von diesen 55 Fällen zeigten vier (7,3%) eine bilaterale Hydronephrose, zwei (3,6%) zusätzlich eine Malformation des Ureters und fünf (9,1%) einen vesico-uretero-renalen Reflux. Männliche Neugeborene wiesen häufiger (63,6%) eine renale Fehlbildung auf als weibliche Neugeborene (36,4%) (p<0,025). Innerhalb der Gruppe der Neugeborenen mit CAKUT waren auffällige Befunde des ZNS-Ultraschallscreening häufiger (18,8%) als in der Gruppe der Neugeborenen ohne renale Fehlbildungen (5,4%) (p<0,001). Andere signifikante Unterschiede bezüglich der Fehlbildungen, Geburtsgewicht, Frühgeburtlichkeit oder anderer Geburtsparameter waren nicht feststellbar. Durch die Kombination des prä- und postnatalen Ultraschallscreenings, im Vergleich zum reinen pränatal-Screening, verbesserte sich die Sensitivität von 18,2% auf 84,8% bei nahezu gleich bleibender Spezifität. 31 (47%) der Kinder mit CAKUT erhielten eine weiterführende Diagnostik, Prophylaxe oder Therapie, 64,5% von ihnen wurden erstmalig durch das Ultraschallscreening zur U2 diagnostiziert. Diskussion: Der höchste Anteil an erkannten Fällen von CAKUT zeigte die Kombination aus prä- und postnatalem Ultraschallscreening, da 66% der obstruktiven Uropathien nur postpartal entdeckt wurden. Die Spezifität von 99,6 % und Sensitivität von 84,8% erlaubt die Diagnose einer CAKUT mit einem positiv prädiktiven Wert (PPV) von 88,8 % und den Ausschluss einer solchen Fehlbildung mit einem negativ prädiktiven Wert (NPV) von 99,4 %. Diese Vorhersagewerte sind für die gegebene Screening-Situation adäquat und unterstützen die Hypothese, dass ein flächendeckendes Ultraschallscreening in dieser Kombination ein positives Kosten-Nutzen-Verhältnis ergibt.
Ziel dieser Arbeit ist es, die Problematik des steigenden Qualitätsanspruchs und des Kostendrucks im Gesundheitssystem aufzugreifen und vor diesem Hintergrund zwei entscheidende Prozesse im Krankenhaus, die Poliklinik als ambulante medizinische Einheit und die Station als stationäre Pflegeeinheit, näher zu untersuchen. Derzeit sind diese beiden Einheiten noch weitgehend unabhängig voneinander bzw. sie sind im Behandlungsprozess hintereinandergeschaltet. Die Effizienz und die Wirksamkeit von Gesundheitsleistungen hängen maßgeblich von der Entwicklung der Arbeitsteilung und vom Zusammenspiel des ambulanten und des stationären Sektors ab. Im Rahmen dieser Arbeit sollen diese organisch gewachsenen Organisationsstrukturen nun aufgebrochen werden. Es findet ein Perspektivenwechsel von traditionellen Strukturen zu einer prozessualen Sichtweise statt. Anhand verschiedener Prozessoptimierungsansätze soll der Prozess der stationären Versorgung auf der Station in den Prozess der Versorgung in der Poliklinik teilweise integriert werden. Ein zentraler Punkt ist dabei die Identifizierung und Bewertung von Synergiepotenzialen durch die Bündelung bzw. durch die Verlagerung der Ressourcen Pflegepersonal und ärztliches Personal. Neben den quantifizierbaren Folgen für den Ressourceneinsatz sollen durch die Neugestaltung der Prozesse auch Verbesserungen in den medizinischen Behandlungsabläufen und in der Qualitätssicherung erreicht werden. Ein Kerngedanke für die Prozessoptimierung ist eine Klassifikation des Prozessobjektes Patient in mobile und immobile stationäre Patienten. Anhand einer Simulation mit dem Programm MedModel werden die Prozessveränderungen im Ist- und Sollzustand ausgewertet und verglichen. Der Erfolg der angestrebten Prozessoptimierung wird an den Dimensionen der Prozessleistungsfähigkeit Kosten, Qualität und Zeit gemessen.
Viele periphere Blutzellen exprimieren ABC-Transporter an ihrer Zelloberfläche. Insbesondere konnten ABCC4 (MRP4) und ABCC5 (MRP5), die in Plasmamembranen verschiedener peripherer Blutzellen identifiziert wurden, spezifische Funktionen für die entsprechenden Zellpopulationen, wie z.B. die Mediatorspeicherung in den dichten Granula der Thrombozyten zugewiesen werden. Alle reifen Blutzellen stammen von derselben Stammzelle ab, sodass man annehmen muss, dass sich die spezifische Funktionalität und die dazugehörige zelluläre Ausstattung erst im Verlauf der Differenzierung ausbilden. Inwiefern sich diese Prozesse während der Differenzierung auf die Expression und Lokalisation von MRP4 und MRP5 auswirken, wurde bisher nicht untersucht. So wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Zellmodell zur Isolierung CD34-positiver hämatopoetischer Stammzellen aus Nabelschnurblut entwickelt. Dies beinhaltete zudem die Behandlung CD34-positiver Zellen mit bestimmten Wachstumsfaktoren zur Differenzierung in die thrombozytäre und die myelomonozytäre Richtung. Darüber hinaus wurden die Leukämiezelllinien K562 und HL60 mit PMA, DMSO und Butyrat ausdifferenziert. Erstere in Richtung Thrombozyten, letztere in Richtung Makrophagen, Granulozyten und Monozyten. Der Differenzierungsnachweis wurde mittels FACS-Analyse geführt und die Expression von MRP4 und MRP5 im Anschluss auf mRNA und Protein-Ebene, mittels Real-Time PCR, Immunhistochemie, Western Blot und Akkumulationsassay erforscht. In den thrombozytär differenzierten CD34-positiven Zellen fand sich ein signifikant positiv korreliertes Verhältnis von MRP4 zu CD41a (Glykoprotein IIb/IIIa), hingegen eine negative Korrelation von MRP5 zu CD41a. Außerdem konnte im Laufe der Differenzierung in der Immunfluoreszenz eine zunehmende intrazelluläre Expression von MRP4 und eine Kolokalisation mit LAMP-2, einem Lysosomen- und Dense-Granula-Marker, gezeigt werden. Die myelomonozytären Zellen wiesen eine signifikante Reduktion an MRP4 und ebenfalls eine Verminderung der MRP5-Expression auf. In der Differenzierung der leukämischen Zelllinien wurde eine generelle Zunahme von MRP4 und MRP5 mit der Entdifferenzierung der Zellen in allen Linien gefunden. Die komplexen Vorgänge im Verlauf der menschlichen Hämatopoese umfassen also auch Veränderungen an MRP4- und MRP5-Expression in Qualität und Quantität. Sowohl in der physiologischen als auch in der pathologischen Zellentwicklung findet sich eine Regulation dieser beiden Transporter. Die Ergebnisse der Arbeit stützen die Annahme, dass MRP4 eine wichtige Rolle im Metabolismus der Thrombozyten spielt, hier besonders in der Speicherung und Freisetzung von cGMP, ADP und Serotonin. Die Transporterexpression in den Leukämiezelllinien steigt mit der Entdifferenzierung der Zellen. Aus dieser Erkenntnis ergeben sich therapeutische Überlegungen, Differenzierungsagenzien zur Überwindung der Multi-Drug-Resistenz mit Chemotherapeutika zu kombinieren.
Prävalenz von Fernmetastasen bei primärem Mammakarzinom Daniela Müller, 2009 Abstract. Hintergrund. Aufgrund der ansteigenden Inzidenz nach Einführung der Screening Mammografie muss sowohl die Prävalenz von Fernmetastasen untersucht, als auch die Notwendigkeit des routinemäßigen Staging beim primären Mammakarzinom neu überprüft werden. Methoden und Patienten. Diese retrospektive Arbeit untersuchte die Daten von 466 Patientinnnen mit der Erstdiagnose eines primären Mammakarzinoms im Zeitraum 2003 bis 2006. Ergebnisse. Fernmetastasen zeigten sich in 22 (4.8%) Fällen zum Zeitpunkt der Erstdiagnose, keine dieser Patientinnen wies eine Tumorgröße ≤1 cm auf und der prozentuale Anteil der Fernmetastasen stieg mit der lokalen Ausdehnung (pT1 1.4%; pT2 7.9%; pT3 14.3%; pT4 23.1%; p<0.001) und dem Nodalstatus an (pN0 1.7%; pN1 3.8%; pN2 21.7%; pN3 17.6%; p<0.001) Zusammenfassung. Die Indikation für Oberbauchsonografie, Knochenszintigrafie und die Röntgen Untersuchung des Thorax sollte auf Patientinnen mit einer Tumorgröße >2 cm, or >1 cm mit Lymphknoteninvasion (N1-3) beschränkt werden.
In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss von Sport auf die Gesundheit im Alter untersucht. Hierzu werden die von 1997-2001 gewonnen Daten der „Study of Health of Pommerania“ (SHIP-0) als Grundlage herangezogen. Es werden aus dieser repräsentativen zweistufigen Zufallsstichprobe der Bevölkerung Mecklenburg-Vorpommerns die Daten von 1558 Probanden im Alter von 55-79 Jahren analysiert. Nach einem einleitenden theoretischen Übersichtsteil wird auf die Entwicklung der Altersforschung und die bedeutendsten Alterstheorien eingegangen. Es werden die normalen Veränderungen des alternden Menschen unter körperlichen, psychischen und sozialen Aspekten und die evtl. auftretenden pathologischen Veränderungen in diesem Alterssegment sowie der Einfluss von Sport hierauf dargestellt. Somit ergibt sich Sport als eine mögliche Strategie zum erfolgreichen Altern. Im zweiten Teil der Arbeit wird das zu untersuchende Kollektiv aus der SHIP-0 analysiert. Von den 1558 Probanden sind 985 sportlich inaktiv, die restlichen 569 werden in zwei Gruppen aufgeteilt, wobei 116 als sportlich aktiv und 453 als Hobbysportler eingestuft werden. Bei der Analyse der Daten werden Signifikanzen zwischen sportlicher Aktivität und Senkung des Blutdrucks und Verringerung der kardiopulmonalen Einschränkung, gemessen am Symptom der Dyspnoe festgestellt. Weiterhin sind der BMI und die WHR bei sportlich aktiven Probanden geringer. Auch das Rauchverhalten und der körperliche Gesundheitszustand sind in dieser Gruppe günstiger. Eine Besserung der Sozialkontakte kann festgestellt werden. Entgegen den Erwartungen zeigten sich keine Zusammenhänge bei der Reduktion von Herzinfarkten, Apoplexien oder Herzoperationen. Auch bei den Skeletterkrankungen kann ein Einfluss von Sport nicht nachgewiesen werden. Abschließend werden Vorschläge zur Optimierung dieser Erhebung gemacht, um so methodische Mängel der SHIP-0 in Zukunft zu vermeiden.
Die Prävalenz von Persönlichkeitsstörungen (PS) bei insgesamt 107 stationären psychiatrischen Patienten mit vorwiegend affektiven Störungen wurde untersucht. Anhand des Strukturierten Klinischen Interviews für DSM IV Achse II zeigte sich bei 90 der 107 (84,1%) Teilnehmer mindestens eine PS, nur 36 (33,6%) erhielten die klinische Diagnose einer PS. Durchschnittlich hatte jeder Patient 2,7 PS nach SKID-II, anhand der klinischen Diagnostik waren es nur 0,3 PS. Die nach SKID-II untersuchten Probanden mit und ohne PS unterschieden sich hinsichtlich Geschlechterverhältnis, Familiensituation und Beruf nicht voneinander. Weiterhin wurden die Studienteilnehmer durch die Symptom-Checkliste von Derogatis (SCL-90), den Beck Depressions Inventar (BDI), den Fragebogen zu Dissoziativen Symptomen (FDS), das Inventar zur Erfassung interpersonaler Probleme (IIP-D), den Sense-of-Coherence-Fragebogen (SOC-29) und die Toronto-Alexithymie-Skala (TAS-20) untersucht. Hier zeigten sich bei Menschen mit PS nach SKID-II in allen Untersuchungsintrumenten pathologischere Ergebnisse als in der Vergleichsstichprobe. Psychiatrische Erkrankungen und soziale Probleme treten bei Menschen mit PS signifikant öfter auf.
WHO und UNICEF empfehlen, dass alle Säuglinge in den ersten sechs Lebensmonaten ausschließlich gestillt werden sollten. Es sollte herausgefunden werden, welche Einflussfaktoren das begünstigen. Die prospektive Stillstudie dauerte von Dezember 2005 bis Juni 2007. Die erste persönliche Befragung fand auf der Entbindungsstation der Universitäts- Frauenklinik Greifswald statt. Nach sechs Wochen und sechs Monaten erfolgten Telefonbefragungen. Am Ende lagen von 258 Mutter-Kind-Paaren vollständige Datensätze vor. Die Rücklaufquote betrug 91 Prozent. Nach sechs Monaten stillten 13 Prozent ausschließlich. Es wurden viele Einflussfaktoren gefunden, die das längere ausschließliche Stillen begünstigten (z. B. Stillberatung, hoher Bildungsstand, Umfeld, Partnerunterstützung).
In der Zahnmedizin bestehen vielfältige Möglichkeiten zur Übertragung von Krankheitserregern. Daher besitzen Infektionsschutzmaßnahmen einen hohen Stellenwert. Zur Vermeidung von Infektionen ist ein strukturiertes Hygienemanagement in Form des Multibarrierensystems zu etablieren. Mit Hilfe eines Fragebogens wurde der Hygienestatus im Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde Greifswald (ZZMK) ermittelt und mit Ergebnissen in Zahnarztpraxen verglichen. Sowohl die Umsetzung der Empfehlungen der Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention bei RKI als auch der BGV A1 entspricht am Universitätsklinikum den Anforderungen. Defizite ergaben sich lediglich beim Impfschutz. Die wichtige HBV-Impfung wurde nur bei 97% der Mitarbeiter durchgeführt. Die Durchimpfungsrate bezüglich Virusgrippe (60%) und den klassischen Kinderkrankheiten (19-31%) war noch unbefriedigender. Die Ursachen für anfängliche Probleme bei der Nutzung des DAC Universal Kombinatons-Autoklav konnten ermittelt werden. Zur optimalen Nutzung wurden dem ZZMK praxisrelevante Vorschläge unterbreitet. Nachdem sich im Ergebnis der Untersuchung der Wasserqualität der dentalen Funktionseinheiten Beanstandungen ergaben, wurde durch systemische Komplettsanierung die geforderte Trinkwasserqualität erreicht. In allen Fällen, in denen Defizite im Aufbereitungsprozess festgestellt wurden, wurde das korrigiert und das veränderte Vorgehen mit einer Standardarbeitsanweisung festgelegt. Das betrifft die Aufbereitung von Röntgenhaltern, Multifunktionsspritzen und endodontischen Ni-Ti-Instrumenten.
The Caribbean is a geologically complex region with several different plate boundary interactions. Geodynamic reconstructions of the northwestern Caribbean region have been particularly controversial in terms of the number of arcs, subduction polarity, and timing of collision. This thesis develops a refined tectonic reconstruction for the northwestern Caribbean based on a review of geological data of Cuba and a regional analysis within the northwestern Caribbean context. With regard to plausibility, significant emphasis was put on the degree and qualitiy of visualization. Three crustal sections across key areas in western, central, and eastern Cuba have been constructed in order to conduct an evolutionary interpretation in three dimensions. Western and central Cuba constitute an orogenic belt resulting from the collision of a mid- to Late Cretaceous volcanic arc - the "Great Caribbean Arc" - with the southern paleomargin of North America. The collision process apparently started in the Campanian, but major north- to northeast-directed thrusting processes at the southern Bahamas margin culminated during the Paleocene. A continous southwest-dipping polarity of the "Great Caribbean Arc", at least from the Aptian-Albian, can be infered from (1) its Late Cretaceous approach towards the North American margin, (2) the magnitude of top to the north directed tectonic transport in the Cuba orogenic belt, and (3) the internal structures of the metamorphic fore-arc assemblages and their evolution on the north side of the arc. An Early Cretaceous southwest-dipping origin of the "Great Caribbean Arc" along the northern fringe of the Chortís Block appears to be in all probability. This concept provides a link between (1) middle Late Cretaceous collision processes along the Matagua suture zone, (2) the Turonian termination of "Great Caribbean Arc"-activity on Jamaica, and (3) the late Campanian onset of collision in the Cuba orogenic belt. The collision of the "Great Caribbean Arc" with the Bahamas margin hampered relative northward motion of the Caribbean Plate from the late Campanian onward. Continued northward push finally resulted in the commencement of north-dipping subduction. Late Cretaceous commencement of north-dipping subduction was accompanied by superposition of oceanic crust and large-scale north-directed gravity sliding on the upper plate, as documented by ophiolitic slide-masses and Maastrichtian olistostromes in eastern Cuba (Nipe - Cristal and Moa Baracoa ophiolite massifs) as well as on Jamaica (ophiolites of the Bath-Dunrobin Complex) and the southern peninsula of Hispaniola. Progress of north-dipping subduction was responsible for the emergence of a Paleocene to Middle Eocene volcanic arc which spanned the northwestern Caribbean along the southern boundary of the Yucatán Basin while the Chortís Block and the Nicaragua Rise were still in a paleoposition to the south of the Maya Block. North-dipping subduction and the associated volcanic arc isolated the Yucatán Basin from its original affiliation to the Caribbean Plate. Relative northward motion of the Caribbean Plate and activity of the Paleogene volcanic arc stopped after the Eocene arrival of thickened oceanic crust of the Caribbean Large Igneous Province at the north-dipping subduction zone. After the late Early Eocene commencement of spreading at the Mid-Cayman Rise, North America - Caribbean relative motion was taken up along the sinistral Oriente Fault with estimated amounts of 800 to 1000 km offset since the Middle Eocene. This transform margin dissmembered the northwestern Caribbean extend of the Paleocene to Middle Eocene volcanic arc. Its eastern bend was uncoupled in the course of this process and may be represented by the Aves Ridge. South-central Hispaniola can be restored to a Middle Eocene position to the south of eastern Cuba, which accounts for an approximate Cenozoic displacement of 200 to 300 km. Therefore, most of the western prolongation of the Oriente Fault must be accommodated at the northern bounding-faults of the southern peninsula of Hispaniola. The proposed synthesis is in clear accordance with the paradigm of plate tectonics, corroborating its capability to incorporate even a complex region like the Caribbean.
Das Ziel der vorliegenden Studie war es, den Verlauf der periprothetischen Knochendichte nach Implantation eines zementfreien Zweymüller-Hüftschafts während des ersten postoperativen Jahres zu objektivieren. Die densitometrischen Messungen erfolgten präoperativ und durchschnittlich sieben Wochen (+/- 2,5 Wochen), sechs Monate (+/- 1 Monat) sowie 13 Monate (+/- 2 Monate) postoperativ. Es nahmen 105 Patienten, darunter 63 Frauen und 42 Männer, an dieser Analyse teil. Das durchschnittliche Alter der Patienten zum Zeitpunkt der Prothesenimplantation betrug 70 Jahre. Die Auswertung erfolgte in Bezug auf das gesamte Patientenkollektiv sowie für verschiedene Gruppen, um dadurch Einflussfaktoren auf die peri-prothetische Knochendichte zu erkennen. Bei allen Gruppen zeigte sich eine kontinuierliche Abnahme der Knochendichte in der Calcarregion. Des Weiteren war in den ersten sechs Monaten postoperativ der stärkste Knochendichteverlust zu beobachten. Nach bis zu einem Jahr post-operativ kam es zu einer weiteren Abnahme der Knochendichte, die aber im Vergleich zu den ersten sechs Monaten geringer ausgeprägt war. Eine osteoporose-spezifische Therapie bei Patienten mit verminderter Knochendichte kann den periprothetischen Knochendichteverlust gegenüber Patienten mit verminderter Knochendichte und ohne eine osteoporosespezifische Medikation reduzieren. Verglichen mit Patienten, die präoperativ eine normale Knochendichte aufwiesen, kam es bei Patienten mit präoperativ verminderter Knochendichte zu einem stärker ausgeprägten Knochendichteverlust. Risikofaktoren für eine verminderte Knochendichte und somit für einen erhöhten periprothetischen Knochendichteverlust scheinen das weibliche Geschlecht, vor allem postmenopausale Frauen, und ein Alter von über 70 Jahren zu sein. Patienten mit normalem Gewicht wiesen im Vergleich zu adipösen Patienten verminderte mittlere Knochendichten auf. Dies lässt vermuten, dass Übergewicht einen Risikofaktor für einen erhöhten periprothetischen Knochendichteverlust darstellt. Ein Einfluss des „Body Mass Index“ auf die periprothetische Knochendichte konnte in dieser Studie nicht gezeigt werden. Die präoperativen densitometrischen Ergebnisse dienten zur Beurteilung der Prävalenz von Osteoporose in diesem Patientenkollektiv. Es zeigte sich, dass die Hälfte aller Patienten eine verminderte Knochendichte im Sinne der Osteopenie oder Osteoporose aufwies. Lediglich 24 % der Patienten mit verminderter Knochendichte wurden einer osteoporosespezifischen Therapie zugeführt.
Das Ewing-Sarkom ist der zweithäufigste primäre Knochentumor im Kindes- und Jugendalter nach dem Osteosarkom. Vor der Ära der Chemotherapie überlebten weniger als 10% der Patienten. Heutige Therapieprotokolle favorisieren die primäre Induktionschemotherapie gefolgt von Lokaltherapie (chirurgische und radiotherapeutische Alternativen) und adjuvanter Chemotherapie. Mit diesen neuen Therapieansätzen ist es gelungen, die Fünfjahres-Überlebenswahrscheinlichkeit für Patienten mit lokoregionaler Erkrankung auf 55-70% zu erhöhen. Doch nach wie vor haben Patienten mit Fernmetastasen bei Diagnosestellung sowie mit einem Rezidiv der Erkrankung eine mit ca. 15-20 % wesentlich schlechtere Fünfjahresprognose, insbesondere bei disseminiertem Befall von Knochen und/oder Knochenmark. Es besteht also die Notwendigkeit, neue Therapieoptionen zu entwickeln, die sowohl die Überlebensrate der Patienten erhöhen als auch mit einer niedrigen systemischen Toxizität verbunden sind. Diese Arbeit untersuchte das antineoplastische Potential von Histondeacetylase-Inhibitoren (HDIs), einer relativ neuen Klasse von Chemotherapeutika, für die Behandlung von Ewing-Sarkomen. Dazu wurden die Effekte der HDIs Suberoyl anilide hydroxamic acid (SAHA), Natriumbutyrat (NaB) und MS-275 auf die Ewing-Sarkom-Zelllinien SK-ES-1 und WE-68 analysiert. Alle drei Substanzen induzierten effektiv den Zelltod in beiden Zelllinien, wie die Propidiumjod-Aufnahme-Analyse bewies. Jedoch variierten die drei HDIs in ihrer Wirkweise. SAHA und NaB führten zur mitochondrialen Depolarisation und Caspase-3- und -9-Aktivierung. Die zytotoxischen Effekte dieser beider Substanzen, wie Verlust des mitochondrialen Membranpotentials, DNA-Fragmentation und Zelltod, konnten durch den Einsatz des Pancaspase-Inhibitors z-VAD-fmk signifikant reduziert werden. Im Gegensatz dazu war MS-275 ein wesentlich schwächerer Induktor der Caspase-9- und-3-Aktivität. Ebenso war die durch diese Substanz ausgelöste mitochondriale Membrandepolaristion deutlich geringer. Entsprechend besaß auch der Pancaspase-Inhibitor z-VAD-fmk nur schwache protektive Wirkungen auf den MS-275-induzierten Zelltod. Die zytotoxische Wirkung der HDIs zeigte sich als abhängig von Transkription und de novo Proteinsynthese, gemessen durch Vorbehandlung mit dem Transkriptions-Inhibitor Actinomycin D und dem Proteinsynthese-Inhibitor Cycloheximid. Nach Hemmung der Caspasen durch den Pancaspase-Hemmstoff z-VAD-fmk stellte sich in der Zellzyklus-Analyse ein HDI-vermittelter G2/M-Arrest dar. Der Mechanismus über den HDIs die Zellen in der G2/M-Phase des Zellzyklus arretieren ist bisher nicht endgültig geklärt. Es wird aber eine erhöhte Expression der CDK-Inhibitoren p21 und p27 damit in Zusammenhang gebracht. In der WE-68-Zelllinie konnte mittels Western-Blot-Analyse eine verstärkte Expression von p21 nach HDI-Behandlung nachgewiesen werden. Darüber hinaus beschäftigte sich diese Arbeit mit der Frage, ob HDIs die zytotoxische Wirkung von konventionellen Zytostatika wie Etoposid und Vincristin oder des Zelltod-induzierenden Zytokins TRAIL zu steigern vermögen. Die Kombination von HDIs mit Zytostatika resultierte in additiver Zytotoxizität. Die kombinierte Gabe von SAHA, NaB oder MS-275 mit TRAIL führte zu additiven Effekten in den als TRAIL-resistent beschriebenen SK-ES-1-Zellen, während in den WE-68-Zellen supraadditive Effekte zu verzeichnen waren. Weiterhin wurde deutlich, dass HDIs die Expression des proapoptotischen TRAIL-Rezeptors-2 nicht erhöhten, sondern vielmehr diese reduzierten. Mit Hilfe der spezifischen Caspase-8-Hemmung und dem Einsatz einer Caspase-8-defizienten Ewing-Sarkom-Zelllinie (CADO-ES-1) konnte gezeigt werden, dass die aktivierte Caspase-8 zwar für die TRAIL-induzierte Apoptose essentiell, aber für den HDI-induzierten apoptotischen Zelltod in Ewing-Sarkom-Zellen nicht notwendig ist. Diese Ergebnisse deuten zusammenfassend darauf hin, dass die HDIs durchaus als eine neue Behandlungsstrategie sowohl als Monotherapie als auch in der Kombination mit TRAIL oder Etoposid und Vincristin in Frage kommen könnten.
CMD-Diagnosen sowie Stress- und Befindlichkeitsparameter eines Probandenpools von 564 Personen der Study of Health in Pomerania (Ship 0) und des assoziierten Projektbereichs "Munderkrankungen und Kraniomandibuläre Dysfunktionen" wurden auf Zusammenhänge untersucht. Die Befunde der CMD wurden dabei in Anamnese und klinischer Funktionsanalyse erhoben, die Stress- und Befindlichkeitsparameter anhand von drei Fragebögen (BSKE, SEF und SVF) ermittelt. Zahlreiche CMD-Symptome zeigten Ansätze für Zusammenhänge mit vor allem negativ bewerteten Stress- und Befindlichkeitsparametern. Die im bisherigen Leben gemachten Stresserfahrungen zeigten kaum Einfluss auf CMD. Die deutlichsten Zusammenhänge mit negativen Coping-Strategien (Stressverarbeitungsstrategien) und auch negativer habitueller Befindlichkeit wiesen dabei Kopfschmerz und Palpationsschmerzen der Kaumuskulatur auf. Diese subjektiven Symptome waren stärker abhängig von negativer Stressverarbeitung als objektive Befunde von CMD oder schmerzfreie Zeichen. Einige Kombinationen deuten auf teilweise deutliche Unterschiede zwischen Männern und Frauen hinsichtlich der Stressverarbeitung und Befindlichkeit hin.
In 1992, the international regime 'Agenda 21' was agreed upon. Accordingly, countries worldwide have been undergoing reforms in their water management into Integrated Water Resources Management (IWRM). The implementation is promoted by international actors. The main institutional aspects of IWRM are the river basin approach, clear property rights allocation, and application of economical instruments. In former centrally planned economies, the process of IWRM implementation has been coincided with transformation for the market economy. The implementation of institutional aspects of IWRM in countries under transition is connected with high transaction costs. Against this background, the comparative empirical study was initialised in order to analyse institutional change of water management towards IWRM in Vietnam and in Poland. Two models of river basin organisations were examined. Consequently, pros and cons of decentralised polycentric and hierarchical unicentric river basin organisations have been evaluated. Formal institutions were studied with the use of an in-depth review of legislation in Vietnam and in Poland. The EU Water Frame Directive (EU WFD) and other international policies were also examined. For the empirical study in Vietnam and in Poland, actors were interviewed as experts. The results of the study on both countries were discussed separately, and conclusions were drawn in a comparative manner. Water management reforms towards IWRM in Vietnam and in Poland have been generating multi-level governance processes including international, national and sub-national levels. The implementation of IWRM in Vietnam is supported by international donor agencies. In Poland, the implementation of the EU WFD is coordinated by the European Commission in a hierarchical manner. In comparison to international joint-development projects in Vietnam, the European Commission enforces international IWRM policy more effectively. Since the resumption of ODA in early 1990s, water resources management has been institutionalised in Vietnam by international support. In 1998, a Water Law was established in Vietnam. The intended separation of water resources management from water service provisions caused fragmentation between the Ministry of Natural Resources and Environment, and the Ministry of Agriculture and Rural Development, respectively. This ‘silo-effect’ has been intensified by the competition for international ODA. The power struggles affect even agencies within ministries. Polycentric river basin committees have been established as entities subordinated to the Ministry of Agriculture and Rural Development, as well as the Ministry of Natural Resources and Environment. However, because of weak property rights allocation and the absence of administrative powers, the river basin organisations work ineffectively. The river basin has not yet been established as a sub-national area of political action. Decisions sustained to be made at central level and are affected by the information problem due to largely centralised organisations of Vietnamese water management. The sub-national level is characterised by very low planning and management capacities. In Poland, unicentric river basin organisations were established in 1991. They are aligned with hydrological borders. Water resources planning and management are carried out according to river basins and water regions in order to implement the EU WFD. The river basin has been established as a new area of decision-making. Conflicts between local-governments have been resolved after the reforms. Nevertheless, spatial management planning, environmental protection planning, water service delivery, etc., are further carried out by local self-governments. To integrate water resources planning and management with these services, horizontal coordination is of critical importance. However, this is hampered by problems of ‘spatial fit’. Moreover, a high degree of horizontal cross-border communication increases information problems in hierarchical organisations. Thus, features of polycentric governance models become increasingly important in order to fully implement the EU WFD in Poland.
Die Studie widmete sich der Frage, ob Kontakt zu einer Fremdgruppe positive Auswirkungen auf die Einstellung zur Fremdgruppe hat und welche spezifischen Prozesse diese Beziehung mediieren. Es wurde angenommen, dass Emotionen und Verhaltenstendenzen gegenüber der Fremdgruppe sowie Stereotype und Symbolische Überzeugungen über die Fremdgruppe durch Kontakt beeinflusst werden und ihrerseits die Einstellung affizieren. Ferner wurde postuliert, dass die Repräsentation von Fremd- und Eigengruppe als eine gemeinsame Gruppe während des Kontakts teilweise die Effekte des Kontakts auf die angenommenen Mediatoren vermittelt. Die beschriebenen Zusammenhänge wurden an deutsch-polnischen Musikbegegnungen (Orchester-, Band-, Chortreffen etc.) untersucht. Deutsche Teilnehmer dieser Begegnungen füllten eine Woche vor dem Kontakt, direkt danach und erneut vier Wochen später einen Fragebogen aus. Der Fragebogen beinhaltete Maße für die Einstellung gegenüber Polen, für Emotionen, Stereotype, Symbolische Überzeugungen, für Verhaltenstendenzen, die Gruppenrepräsentation, für die Kontaktqualität und die Kontakthäufigkeit. Eine Vergleichsgruppe, die nicht an einer solchen Intervention teilnahm, füllte den Fragebogen zu zwei Zeitpunkten im Abstand von fünf Wochen aus. Die Ergebnisse unterstützten überwiegend die Hypothesen. Die Einstellung gegenüber Polen war nach dem Kontakt signifikant positiver. Diese Veränderung blieb auch vier Wochen später noch stabil. Die Einstellung der Vergleichsgruppe veränderte sich nicht und fiel im Vergleich negativer aus. Multiple Mediationsanalysen zeigen, dass Emotionen den bedeutsamsten Mediator zwischen Kontakt und Einstellungsänderung darstellten. Analysen getrennt nach Geschlecht ergaben jedoch, dass dies vor allem für die weiblichen Teilnehmer galt. Der Einfluss des Kontakts auf die Einstellung der männlichen Teilnehmer wurde vornehmlich durch die eher kognitiven Variablen Stereotype und Symbolische Überzeugungen vermittelt. Dieses Muster zeigte sich sowohl für die Einstellung, die direkt nach dem Kontakt erfasst wurde, als auch für die Einstellung vier Wochen später. Die Gruppenrepräsentation vermittelte nur zwischen Kontakt und Emotionen sowie Verhalten. Zu den anderen Mediatoren zeigte sich keine bedeutsame Beziehung.
Morbus Perthes
(2009)
Abbau von Phenylalkanen und weiteren alkylsubstituierten Aromaten durch Hefen und filamentöse Pilze
(2009)
Gegenstand der vorliegenden Arbeit war es, den Abbau von Phenylalkanen durch eukaryotische Mikroorganismen, insbesondere Pilze, zu untersuchen. Im Focus der Dissertation lagen dabei Untersuchungen mit der Hefe Trichosporon asahii SBUG-Y 833. Des Weiteren erfolgten Analysen mit Candida maltosa SBUG Y 700, Trichosporon mucoides SBUG Y 801 und neun filamentösen Pilzen der Gattungen Cunninghamella, Fusarium, Lecanicillium, Mucor, Penicillium, Sporothrix und Umbelopsis. Als Substrate wurden Phenylalkane mit fünf bis zehn und zwölf Kohlenstoff-Atomen in der Alkylseitenkette eingesetzt. Zur Charakterisierung der Abbau- und Transformationsleistungen der Hefen, insbesondere von T. asahii, erfolgten darüber hinaus Biotransformationsexperimente mit Phenylalkan-Derivaten und aromatischen Säuren. Candida maltosa 1. Mit der Hefe C. maltosa, die zur Assimilation von n Alkanen befähigt ist, konnte ein Wachstum mit Phenylalkanen (0,5 % [v/v]), deren Alkylseitenkette mindestens 8 Kohlenstoff-Atome aufwiesen, ermittelt werden. 2. In Biotransformationsexperimenten mit ungeradzahligen Phenylalkanen (Phenylheptan und Phenylnonan) konnte eine kontinuierliche extrazelluläre Akkumulation von Benzoesäure nachgewiesen werden. Phenylalkane mit einer geraden Anzahl von Kohlenstoff-Atomen in der Alkylseitenkette (Phenylhexan, Phenyloctan, Phenyldecan und Phenyldodecan) werden via Phenylbuttersäure und 4 Phenyl 3-butensäure zu Phenylessigsäure abgebaut, die ebenso wie Benzoesäure extrazellulär angereichert wird. 3. C. maltosa ist nicht zur weiteren Oxidation von Benzoesäure und Phenylessigsäure befähigt und akkumuliert daher diese Säuren während des Phenylalkan-Abbaus als dead-end-Produkte. Trichosporon asahii 1. In Wachstumsexperimenten mit T. asahii konnte gezeigt werden, dass die Hefe n Alkane (n Dodecan, n Tetradecan, n Hexadecan) und Phenylalkane mit mindestens sieben Kohlenstoff-Atomen in der Alkylseitenkette assimilieren kann. 2. In Biotransformationsexperimenten mit ruhenden Zellen und Phenylheptan konnten anhand von HPLC-, GC-MS- und z. T. NMR-Analysen neun Produkte identifiziert werden: 7 Phenylheptansäure, 7-(2 Hydroxyphenyl)-heptansäure, 3 (2 Hydroxyphenyl) propionsäure, Benzoesäure, 3,4 Dihydroxybenzoesäure, Cumarin, 4 Hydroxycumarin, 4,6 Dihydroxycumarin und 4,8 Dihydroxy-cumarin. 3. Die Bildung der Metaboliten 2 Hydroxyphenylheptansäure und 2 Hydroxyphenylpropionsäure sowie der Cumarine konnte erstmals durch die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit für den mikrobiellen Abbau von Phenylalkanen beschrieben werden. Die hydroxylierten Cumarine 4 Hydroxy-, 4,6 Dihydroxy- und 4,8 Dihydroxycumarin wurden bis Versuchende kontinuierlich im Inkubationsmedium akkumuliert, während die übrigen sechs Produkte nur zwischenzeitlich durch die Hefe ausgeschieden wurden. Die Inkubation von T. asahii mit Phenyloctan führte dagegen nur zum Nachweis der hydroxylierten Cumarine. In Biotransformationsexperimenten mit Phenylnonan, Phenyldecan und Phenyldodecan konnte als einziger Metabolit 4 Hydroxy-cumarin detektiert werden. Die für andere Hefen typischen Abbauprodukte wie Benzoesäure und Phenylessigsäure wurden durch diese Aromaten verwertende Hefe nicht akkumuliert. 4. Die Bildung von 4 Hydroxycumarin konnte auch in Biotransformationsexperimenten mit Phenylheptansäure, 2 Hydroxyphenyl-propionsäure, trans 2 Hydroxyzimtsäure sowie Cumarin nachgewiesen werden. Während die Transformation der zwei ortho-hydroxylierten Säuren in Ausbeuten von über 70 % 4 Hydroxycumarin innerhalb von 24 h resultierte, wurden nur 9,4 % der Phenylheptansäure und ca. 13 % des Cumarins in 4 Hydroxycumarin transformiert. 6. Im Hinblick auf die medizinische Bedeutung der Cumarine wurde die Bildung von Cumarinen aus den Präkursor-Stoffen 2,4 Dihydroxyphenylpropionsäure und 7 Hydroxycumarin durch T. asahii geprüft. Dabei konnte 4,7 Dihydroxycumarin während der Inkubation mit 2,4 Dihydroxyphenyl-propionsäure und 7 Hydroxycumarin nachgewiesen werden und zusätzlich 6,7 Dihydroxycumarin mit 7 Hydroxycumarin als Substrat. Eine 20-fache Steigerung der 6,7 Dihydroxycumarin-Konzentration wurde mit Zellen einer Phenol-Kultur im Vergleich zu Zellen, die mit Hefeextrakt kultiviert wurden, erreicht, was auf die Beteiligung einer induzierbaren Phenolhydroxylase hindeutet. 7. Unter Verwendung des Cytochrom P450-Inhibitors 1 Aminobenzotriazol konnte eine Beteiligung von Cytochrom-P450-Enzymen an der ortho-Hydroxylierung des Benzenrings von Phenylalkanen bzw. alkylsubstituierten aromatischen Säuren ermittelt werden. Diese Reaktion ist neben der Einführung einer Doppel-bindung in der Alkylseitenkette eine wesentliche Voraussetzung für die Bildung von Cumarinen. 8. Während der Inkubation von T. asahii mit dem Phenylheptan-Derivat Heptanophenon wurden primär Metaboliten detektiert, die am C1-Atom der Alkylseitenkette eine Hydroxy-Gruppe aufweisen und/oder subterminal am C4-, C5- und C6-Atom oxidiert sind. Aufgrund der Ergebnisse der vorliegenden Arbeit konnte für Hefen erstmals eine subterminale Oxidation von gesättigten Alkylketten nachgewiesen werden. Trichosporon mucoides 1. In den Untersuchungen mit T. mucoides konnte gezeigt werden, dass die Hefe nicht zur Assimilation von n Alkanen (n Dodecan, n Tetradecan, n Hexadecan) befähigt ist. Die Kultivierung mit Phenylnonan und Phenyldecan führte zwar nur zu einer geringen, dennoch signifikanten Zunahme der Biomasse. 2. Obwohl T. mucoides keine n Alkane verwerten kann, wurden in Biotransformationsexperimenten mit Phenylalkanen Metaboliten detektiert, die nicht nur aus terminalen und ß Oxidationsreaktionen an der Alkylseitenkette hervorgegangen sind, sondern auch subterminalen und am Ring stattfindenden Reaktionen zugeschrieben werden konnten. Das Metabolitenspektrum, das in den Untersuchungen mit Phenylalkanen und aromatischen Säuren ermittelt wurde, glich im Allgemeinen dem von T. asahii. Filamentöse Pilze 1. Mit Ausnahme von Penicillium chrysogenum zeigten alle Stämme der getesteten filamentösen Pilze die Fähigkeit zum Wachstum mit Phenyldodecan. Eine besonders starke Zunahme der Biomasse war dabei mit Sporothrix nivea SBUG M 35 und Umbelopsis isabellina SBUG M 1145 zu verzeichnen. Phenylalkane mit kürzeren Alkylseitenketten konnten von den meisten der untersuchten Pilze kaum bzw. nicht als Wachstumssubstrate genutzt werden. 2. In Biotransformationsexperimenten mit C. elegans, M. hiemalis und U. isabellina konnten 5 neuartige Metaboliten identifiziert werden: Zimtaldehyd, Zimtalkohol, Phenylpropanol und Benzylalkohol (deren Bildung wird auf reduktive Reaktionen der entsprechenden Carbonsäuren zurückgeführt) sowie ein Glycinamid der Zimtsäure, das eine Art Konjugat darstellt. 4. Während der Inkubation der filamentösen Pilze Sp. nivea SBUG-M 25 und SBUG M 242 sowie C. elegans und U. isabellina mit Phenylheptan wurde – analog zu Versuchen mit T. asahii - auch 4 Hydroxycumarin als Metabolit nachgewiesen.
Im klinischen Alltag an deutschen Kliniken spielt die Verhinderung nosokomialer Erkrankungen eine bedeutende Rolle. Infektionen mit sporenbildenden Stäbchenbakterien, besonders die durch C. difficile hervorgerufene C. difficile- assoziierte-Diarrhoe, nehmen als Folge der Antibiotikatherapie zu. Wachsende Virulenz, unvorsichtige Antibiotikaanwendung und zunehmende Multimorbidität der älteren Patienten sorgen für eine erhöhte Anfälligkeit gegenüber sporenbildende Bakterien, was zu wachsenden Problemen in der Versorgung schwerkranker und älterer Mensch führt, verbunden mit erhöhter Morbidität und Letalität. Bezüglich der Suszeptibilität von Sporenbildnern gegenüber Händedesinfektionsmitteln ist die Datenlage für praxisnahe Studien unbefriedigend. Daher wurde in der vorliegenden Studie die Wirksamkeit eines Peressigsäure basierten Desinfektionsmittels, die Kombination von Peressigsäure mit Wasserstoffperoxid, Wasserstoffperoxid allein, Poly Alcohol Hände Antisepticum sowie Kaliseife gegen Bakteriensporen verglichen. Testorganismus war Bacillus subtilis (atropheus), ein apathogener, grampositiver, stäbchenförmiger, aerob wachsender Endosporenbildner. Dem Studiendesign wurde die DIN EN 1500 in modifizierter Form zugrunde gelegt. Der wesentliche Unterschied bestand in der Verwendung steriler Probebeuteln, in denen die ganze Hand anstatt nur der Fingerkuppen zur Bestimmung des Vor- und Nachwerts bewegt wurde. Die Einwirkzeit der Desinfektionsmittel betrug 30 s. Kaliseife wurde nach 30 s Anwendung unter laufendem Wasser abgespült. Pro Präparat erfolgte die Prüfung an 15 freiwilligen Probanden im Lateinischen Quadrat. Für alle Präparate konnte keine ausreichende Wirksamkeit im Sinne einer log-Stufen-Reduktion um mindestens drei Stufen gegenüber den Bakteriensporen festgestellt werden. Es konnte nur gezeigt werden, dass Peressigsäure und Peressigsäure in Kombination mit Wasserstoffperoxid sowie Kaliseife die Kontamination am effektivsten reduzierten. Als Fazit ist die sporozide Händedesinfektion als nicht ausreichend für die Prophylaxe der Weiterverbreitung von Sporen über die Hand anzusehen, so dass die Notwendigkeit für weiterführende Untersuchungen zur Sporenelimination besteht. Als geeignete Schutzmaßnahmen ist das Tragen von Schutzhandschuhen mit nachfolgender hygienischer Händedesinfektion mit einem Peressigsäure-basierten Desinfektionsmittel zu empfehlen
Asymmetrical capacitively coupled RF discharges in oxygen, argon and hydrogen have been experimentally investigated with the innovative technique of the phase resolved optical emission spectroscopy. This diagnostic tool allows to measure spatio-temporally resolved emission intensities of electronically excited species with a high resolution. The spatial (axial) resolution was better than 1 mm and a temporal resolution of about 1.5 ns has been achieved. Therefore the plasma induced optical emission within the RF cycle (TRF = 73.75 ns) from the RF sheath region with a typical mean sheath thickness of about 5mm has been studied. Spatio-temporally resolved optical emission patterns of the following optical transitions have been measured for a total gas pressure in the range of 20 to 100 Pa and self-bias voltages between -50 and -550 V: Oxygen plasma Emission at 777.4 nm and 844.6 nm (atomic oxygen) Argon plasma Emission at about 751 nm and 841 nm (argon) Hydrogen plasma Emission at 656.3nm (atomic hydrogen, H alpha-line) These transitions are the most prominent ones of the investigated excited species in these plasmas as could be shown from overview spectra of the plasma induced optical emission in the range from 350 to 850 nm. For the first time such extensive PROES measurements in oxygen CCRF plasmas are presented in this work. The additional investigations of argon and hydrogen plasmas serve as a reference and for a direct comparison with results from the literature. The temporal behavior of the emission intensity is influenced by the effective lifetime of the emitting states which is on the order of the nanosecond time scale of the RF cycle. Therefore, it does not represent the real temporal behavior of the excitation. A simple method has been applied to calculate relative excitation rates from the measured emission intensities to distinguish different excitation mechanisms and their correct relative temporal behavior. In a close collaboration within the framework of the Sonderforschungsbereich Transregio 24 'Fundamentals of Complex Plasmas' a newly 1d3v PIC-MCC code for simulations of capacitive RF discharges in oxygen has been developed by Matyash et al. The very close coupling of experiment and modeling allowed a really detailed and microscopic understanding of the processes and dynamics from the sheath to the bulk plasma in CCRF discharges. The spatio-temporally resolved excitation rate profiles show four different excitation structures (I-IV). Excitation processes due to the following mechanisms in CCPs could be identified and characterized: I Electrons expelled from growing sheath II Electrons detached from negative ions (collisions with neutrals) + secondary electrons from the electrode surface (ion bombardment) III Field-reversal effect, reduced mobility of electrons (electron-neutral collisions) IV Heavy-particle collisions These excitation mechanisms are characterized by different temporal and spatial behaviors of the excitation rate within the RF cycle. Additionally it has been shown that the excitation by electron impact in the investigated oxygen plasmas results mainly from dissociative electron impact excitation (O2 + e -> O + O* + e) and not from direct electron impact excitation (O + e -> O* + e). Actinometry measurements show that the results are not really credible. Thus actinometry is not applicable on the investigated oxygen RF plasma. A challenge in interpretation is the observed excitation pattern IV. Pattern IV has to be caused in connection with heavy particle collisions nearby the electrode surface and could be observed in all the three plasmas oxygen, argon and hydrogen. It is located directly in front of the powered electrode and appears during almost the whole RF cycle. The temporal modulation is nearly sinusoidal and weak in comparison to the first three patterns. This is due to the weak RF modulation of the ion flux towards the electrode surface which has been proven by a PIC simulation. It could be shown that the modulation degree of pattern IV depends on the transition time of the corresponding positive ions through the RF sheath which is influenced by the ion mass. In oxygen as well as in argon CCRF plasmas pattern IV is less modulated than in hydrogen CCRF plasmas due to the heavier ions in oxygen and argon. Additionally the modulation degree increases with increasing pressure due to the more confined plasma at higher pressures which is yielding in a stronger modulated ion current towards the powered electrode.
Noch immer stellt der akute Myokardinfarkt eine der Haupttodesursachen in den Industrienationen dar. Dabei ist hinlänglich bekannt, dass eine möglichst schnelle Wiederherstellung des koronaren Blutflusses nach einem Koronarverschluss die entscheidende therapeutische Maßnahme ist. Leider führt aber genau diese Maßnahme oftmals selbst zu ausgeprägten Reperfusionsschäden am unterversorgten Myokardgewebe. Mit Entdeckung der ischämischen Postkonditionierung durch kurze Ischämie/ Reperfusionssequenzen nach Wiedereröffnung der betroffenen Koronarie wurde erstmals deutlich, dass eine drastische Senkung der Infarktgröße möglich ist. Da diese Art der Behandlung aber technisch sehr aufwendig ist, besteht vermehrt der Wunsch, pharmakologische Interventionen zu Beginn der Reperfusion mit dem Ziel der Infarktgrößensenkung zu etablieren. Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich daher mit der rezeptorvermittelten Postkonditionierung ischämischer Herzen und der Charakterisierung der zugrunde liegenden Signaltransduktion. Hierfür wurden die Aktivierung von delta-Opioidrezeptoren mittels DADLE und die Stimulation von Adenosinrezeptoren mittels NECA gewählt. Zunächst wurde ein Infarktmodell mit isolierten Kaninchenherzen etabliert, welches sowohl die Untersuchung der Infarktausprägung als auch die Ermittlung der am Myokardschutz beteiligten Signalelemente ermöglichte. Des Weiteren wurde ein Kardiomyozyten-basiertes Zellmodell entwickelt, an dem die oxidativen Bedingungen während der Reperfusion durch Zugabe von Wasserstoffperoxid simuliert werden können. Hierbei führt der Radikalstress durch Öffnung der mPTP zum Zusammenbruch des mitochondrialen Membranpotentials. Mit Hilfe dieses Zellmodells war es möglich, die Beteiligung einzelner Kardiomyozyten am rezeptorvermittelten Zellschutz näher zu charakterisieren. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass eine Stimulation von delta-Opioidrezeptoren mittels DADLE während der Reperfusion zu einer deutlichen Senkung der Infarktgröße in isolierten Kaninchenherzen führt. Dabei trat die Signalweiterleitung in Abhängigkeit von membranständigen Matrix-Metalloproteinasen und der Aktivierung des EGF-Rezeptors auf. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass durch die Behandlung mit DADLE eine Phosphorylierung und somit auch Aktivierung der zellschützenden Signalelemente EGFR, Akt und Erk 1/2 stattfindet. Auch die Stimulation von Adenosinrezeptoren (A1 und/oder A2) mittels NECA führte in diesem Infarktmodell zu einer signifikanten Senkung der Infarktgröße. Es konnte sowohl die Infarktgrößensenkung als auch die NECA-vermittelte Phoshorylierung der p70S6-Kinase durch Rapamycin blockiert werden. Des Weiteren konnten Wasserstoffperoxid-behandelte Kardiomyozyten durch NECA über eine deutlich verzögerte Öffnung der mPTP vor einem Zusammenbruch des mitochondrialen Membranpotentials geschützt werden. Auch hier zeigte sich der NECA-vermittelte Zellschutz in Abhängigkeit von einer Aktivierung der p70S6-Kinase. Ein weiterer Teil der Arbeit beschäftigte sich mit der Rolle der konstitutiv aktiven GSK-3beta (Glykogensynthasekinase-3beta) während der Postkonditionierung ischämischer Herzen. Es konnte nachgewiesen werden, dass eine Inhibition dieser Kinase mittels SB216763 zu einem deutlichen Schutz vor ischämiebedingter Infarzierung führt. Dabei zeigte sich eine Abhängigkeit von der Aktivierung der Signalelemente Src und PI3-Kinase/Akt. Eine Involvierung von Adenosinrezeptoren, der PKC und Erk 1/2 wurde dagegen nicht gefunden. Anhand des Kardiomyozytenmodells konnte die Bedeutung der GSK-3beta bei der Übermittlung des Zellschutzes nochmals bestätigt werden. So führte eine adenovirale Transfektion mit einer dominant negativen GSK-3beta zu einem stabilisierten mitochondrialen Memranpotential, während eine DADLE-vermittelte Protektion durch die Expression einer konstitutiv aktiven GSK-3beta unterdrückt wurde. Zusammengefasst konnte in dieser Arbeit eine mögliche pharmakologische Intervention zur Behandlung des akuten Myokardinfarktes durch Auslösung einer rezeptorvermittelten Myokardprotektion aufgezeigt werden. Ein weiterer möglicher Therapieansatz könnte außerdem die pharmakologische Inhibition der GSK-beta sein.
The introduction of two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2-D PAGE) enabled the separation and visualization of a substantial fraction of an organism’s entire proteome, and when mass spectrometry entered protein science, these proteins became even amenable to identification on a grand scale. Nevertheless, important classes of proteins elude a separation on classical 2 D gels, as the ones showing extremes in isoelectric point or molecular weight, and foremost very hydrophobic proteins naturally embedded in lipid membranes. This thesis aimed at the establishment and adaptation of alternatives to 2-D PAGE. New techniques allowing for an identification and quantification of critical protein classes were designed and adopted to physiological questions in the Gram-positive bacteria Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus. In a comprehensive study on cytoplasmic proteins of S. aureus COL the number of proteins identified by a 2-D gel based approach could be extended by 650 proteins employing gel free technologies. Application of these complementary methods resulted in the establishment of a comprehensive reference map of the cytosolic proteome in growing and non-growing S. aureus cells which can serve as basis for further physiological investigations. Gel free separation of complex protein digests was likewise used in a quantitative study on heat stress in B. subtilis. By implementation of the iTRAQ® technology four different physiological states could be relatively quantified in one experiment. A parallel generation of 2-D gel based data enabled the depiction of strengths and weaknesses of protein quantitation by both, spot intensities on 2-D gels and iTRAQ® signal intensities in MS/MS spectra. Furthermore, new insights into heat sensitivity of pivotal enzymes involved in amino acid biosynthesis could be delivered. The institution of gel free approaches and advancements in 2-D PAGE provide the tools to penetrate into yet unamenable scopes of proteomes. A review on proteome coverage in B. subtilis gives an overview on the strategies which have been explored for most comprehensive protein identification in various sub-proteomes. Although more than one third of B. subtilis’ open reading frames could be demonstrated on protein level, one has to be aware of the fact that it still is a long way to achieve complete coverage of its proteome. Integral membrane proteins make up about one quarter of the entirety of proteins in a cell. Despite their large portion they are clearly understudied due to the intricacy of identification. Their low abundance and non-accessibility of membrane-spanning domains represent major experimental difficulties. The establishment of a protocol efficiently depleting cytosolic proteins by membrane shaving and targeting trans-membrane peptides by novel digestion strategies essentially facilitated identification of highly hydrophobic integral membrane proteins. This protocol was not only successfully applied to the membrane proteome of growing S. aureus cells, but was shown to be applicable in B. subtilis as well. Both studies displayed the novel membrane shaving approach to be highly complementary to a previously established separation of membrane proteins via 1 D PAGE. A combination of the two techniques resulted in identification of about half of the theoretical membrane proteome in both bacteria, and hence layed the foundation for advanced and quantitative analyses. In this regard, 14N/15N metabolically labeled membrane samples of growing and non-growing cells of S. aureus COL were relatively quantified revealing a significant difference in amount for more than one third of the proteins. A corresponding experimental setup was used to compare the membrane proteomes of S. aureus SA113 and its mutant deficient in the lysylphosphatidylglycerol synthetase MprF. Interesting quantitative differences were obtained for proteins most likely involved in the regulation of cellular surface net charge as well as for virulence-associated proteins.