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Trotz moderner intensivmedizinischer Behandlung bleibt die Sepsis eine bedrohliche Komplikation operativer Eingriffe. Welche Rolle regulatorische T-Zellen (Tregs) bei ihrer Pathogenese spielen, wird kontrovers diskutiert. In der vorliegenden Arbeit wurden DEREG-Mäuse verwendet, um die Funktion von Foxp3+ Tregs im murinen Sepsismodell der cecal ligation and puncture (CLP) zu untersuchen. Der Transkriptionsfaktor Foxp3 ist aktuell der beste Marker für Tregs. DEREG-Mäuse exprimieren unter der Kontrolle des foxp3-Lokus ein enhanced green fluorescent protein und Diphtherietoxin-Rezeptoren, sodass endogene Tregs ex vivo einfach visualisiert und in vivo selektiv depletiert werden können. Sepsis führte zu einer schnellen systemischen Aktivierung von Foxp3+ Tregs. 24 h nach CLP waren ihr suppressorisches Potential und die Expression von Aktivierungsmarkern stark erhöht. Zudem wurde das Verhältnis zwischen Tregs und T-Effektorzellen (Teffs) zu Gunsten der Tregs verschoben. Die Depletion endogener Foxp3+ Tregs vor Sepsisinduktion zeigte, dass diese Zellen das Überleben verbessern: Drei Tage nach CLP lebten noch 25 % der Treg-kompetenten Tiere, jedoch nur 5 % der Treg-depletierten Tiere. Dieser Effekt der Treg-Depletion war statistisch signifikant, wurde aber erst mit einer Latenz von 30 h nach CLP sichtbar. Vorher erschien der Verlauf der Überlebenskurve unabhängig von der Kontrolle durch Tregs. Durch einen adoptiven Transfer von präaktivierten Tregs konnte der protektive Effekt von endogenen Tregs bei einer Sepsis nicht vergrößert werden.

Durch die vorgestellten Studien konnte gezeigt werden, dass Temperatureffekte und UV-Strahlung, die bei der Plasma-Gewebe-Wechselwirkung entstehen, keine Gefährdung für den Menschen darstellen. Die hohe antiseptische Wirkung des Plasmas ist offensichtlich auf die Bildung großer Mengen freier Radikale speziell an der Hautoberfläche, aber auch in den Haarfollikeln zurückzuführen. Die Tatsache, dass das Plasma in die Haarfollikel eindringen kann, stellt einen deutlichen Vorteil gegenüber der Anwendung flüssiger Antiseptika dar. Um jedoch eine effektive Antiseptik der Hautoberfläche zu erreichen, ist es notwendig, Plasma-Jet-Systeme mit einem Durchmesser des Plasmastrahls von ≥ 5 mm zu entwickeln. In diesem Fall ist zu erwarten, dass die Plasmabehandlung mindestens ähnliche Ergebnisse wie die Behandlung mit Octenisept® aufweist. Es ist wahrscheinlich, dass Temperatureffekte, UV-Strahlung und Radikalbildung Synergieeffekte in der menschlichen Haut bewirken, die die antiseptische Wirkung der freien Radikale als Einzelkomponente übersteigen. Damit kommt der Plasmatechnologie in Zukunft eine besondere Bedeutung bei der Wundbehandlung zu. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die Plasmabehandlung die Penetration von Partikeln und Agentien stimuliert. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten für eine Plasmaanwendung im Bereich der Wirkstoffzufuhr in und durch die Haut. Inwieweit diese Wirkstoffe vor oder nach der Plasmabehandlung auf die Hautoberfläche aufgetragen werden müssen, ist Zielsetzung weiterer Untersuchungen. Generell kann festgestellt werden, dass es sich bei TTP um eine neue Technologie handelt, die ein hohes Potenzial für den klinischen Einsatz aufweist. Es ist zu erwarten, dass die Anwendung von TTP im medizinischen und biotechnischen Bereich in den nächsten Jahren stark zunehmen wird. Mit der vorliegenden Arbeit wurde eine wichtige Grundlage zur Risikobewertung der Anwendung von TTP in der Medizin geschaffen und ein Beitrag zur Klärung des Wirkungsmechanismus von Plasmen im Gewebe geleistet. Darüber hinaus konnte ein neues Anwendungsgebiet der Plasmabehandlung in Form der Stimulation der Penetration von topisch applizierten Substanzen aufgezeigt werden.

Ziel der Arbeit war es, ein Probenkollektiv zu etablieren und die Expression, Lokalisation und Funktion pharmakologisch und physiologisch relevanter Membrantransporter systematisch zu untersuchen. Dafür wurde aus 70 humanen Plazenten mRNA, Protein und genomische DNA isoliert. Im Anschluss konnte die mRNA-Expression der Membrantransporter ABCB1 (P-gp), ABCC1 (MRP1), ABCC2 (MRP2), ABCC3 (MRP3), (ABCC5), ABCG2 (BCRP), SLC10A6 (SOAT), SLC22A4 (OCTN1), SLC22A5 (OCTN2), SLC22A11 (OAT4) und SLCO2B1 (OATP2B1) bestimmt und hinsichtlich ihrer Assoziation mit dem Gestationsalter und dem Geschlecht analysiert werden. Dabei zeigte sich eine signifikante gestationsabhängige Expressionsabnahme für das P-gp, BCRP, OATP2B1 und OAT4, darüber hinaus war die Expression von MRP1 in Plazenten männlichen Feten im Vergleich zu weiblichen Feten deutlich erhöht. Da fast alle Organe, mit Ausnahme der Leber, Niere und Gehirn, auf eine Carnitinaufnahme aus dem Blut angewiesen sind, spielen Carnitintransporter wie das SLC22A4 (OCTN1) und SLC22A5 (OCTN2) eine entscheidende Rolle: In der Plazenta sind sie bei der Versorgung des Fetus mit L-Carnitin unabdingbar. Auf mRNA-Ebene konnte in diesem Zusammenhang zunächst keine gestationsabhängige Expressionsänderung gezeigt werden, obwohl der Fetus zum Ende der Schwangerschaft einen deutlich erhöhten Carnitinbedarf hat. Die daraufhin durchgeführte Bestimmung der korrespondierenden OCTN2-Proteinexpression, die interessanter Weise nicht mit den mRNA-Werten korrelierte, zeigte tatsächlich eine erhöhte Transporterexpression zum Ende der Schwangerschaft hin. Für das OCTN2 wurden weiterhin Untersuchungen zum Einfluss eines bekannten Promotorpolymorphismus, dem -207G>C, der in anderen Studien mit der OCTN2 Expression assoziiert werden konnte, durchgeführt. Hier zeigte sich, dass diese genetische Variante zwar die mRNA Expression des Transporters beeinflusst, sich dieser Effekt aber wiederum nicht auf die Proteinebene übersetzt, so dass anzunehmen ist, dass die plazentare OCTN2 Expression auch von nicht transkriptionellen Faktoren (z.B. miRNA) bestimmt wird. Mit Blick auf die anderen untersuchten Transporter zeigte sich in vielen Fällen eine Korrelation in der Expression bestimmter Efflux- und Aufnahmetransporter. Ein Beispiel für ein solches Transporterpaar war dabei das BCRP und OATP2B1,das in der Folge weiter untersucht wurde, wobei insbesondere ein mögliches funktionelles Zusammenspiel im Mittelpunkt stand. Aufbauend auf der apikalen Expression des BCRP und der basalen des OATP2B1, wurde ein, auf MDCKII-Zellen basiertes, in vitro Zellsystem verwendet, um die Bedeutung dieser Transporter für den transzellulären Transport von Substanzen wie E1S und DHEAS zu zeigen. In der Tat war ein gerichteter Transporter dieser Substanzen nur zu beobachten, wenn beide Transporter in den Zellen exprimiert wurden. Diese Ergebnisse sind bezüglich der Hormonsynthese durch die Plazenta von Bedeutung, da diese während der Schwangerschaft einen zentralen Syntheseort darstellt, aber einige Vorläufermoleküle nicht selber synthetisieren kann. Zusammengefasst bietet die vorliegende Arbeit ein umfassendes Bild über die Regulation wichtiger physiologischer und auch pharmakologischer Membrantransporter im letzten Drittel der Schwangerschaft. Darüber hinaus konnte für ausgewählte Transporter das Zusammenspiel (OATP2B1 und ABCG2) und die Regulation (OCTN2) näher charakterisiert werden.

Mit der vorliegenden Arbeit wurden über einen Zeitraum von sechs Jahren zwei unabhängige, kleinräumige Windwürfe im Nationalpark Vorpommersche Boddenlandschaft (2000 bis 2005) und im Müritz Nationalpark (2002 bis 2007) ökofaunistisch untersucht. Dabei wurde die Coleopterenfauna von drei Windwurfflächen sowie drei ausgewählten Referenzflächen aus verschiedenen Straten beprobt. Zur Erfassung der xylobionten Coleopteren et Diversa kamen verschiedene Fallensysteme in den unterschiedlichen Straten zur Anwendung (Bodenfallen und Schlitzfallen in allen Jahren; Kronenfallen, Fensterfallen, Farbschalen sowie Käferzuchten und Handaufsammlungen nur teilweise in einzelnen Jahren). Insgesamt konnten 82.981 Coleopteren (exkl. Staphylinidae) aus 708 Arten und 80 verschiedenen Familien ermittelt werden. Dabei zeigte sich besonders in den ersten Jahren nach dem Windwurf eine große Attraktivität der Windwurfgebiete auf xylophage Coleopterenarten. Erst im weiteren Verlauf kam es zu einer Abnahme der Xylophagen zu Gunsten von verschiedenen Pilz- und Mulmbesiedlern. Im gesamten Untersuchungszeitraum ließen sich kaum Unterschiede der Coleopterenzoenosen zwischen dem Windwurf und der entsprechenden Vergleichsfläche herausstellen. Durch den direkten Vergleich mit einer benachbarten Referenzfläche verdeutlichte sich, dass vor allem regionale Einflüsse, insbesondere das Arteninventar der umgebenden Flächen, für die rasche Besiedlung von Bedeutung waren. Als typische Leitarten der Windwurfsukzession erwiesen sich verschiedene Vertreter der Borkenkäferfamilie (Scolytiden), welche auf den Windwurfflächen mit insgesamt etwa 12.500 Individuen aus 44 verschiedenen Arten (entspricht etwa 13 %!) vertreten waren. Dennoch ließen sich keine expandierenden Kalamitäten forstrelevanter Coleopteren ausmachen, lediglich im Darßwald kam es zu einer Gradation des Buchdruckers Ips typographus und seiner Begleitarten, welche im dritten Jahr nach dem Sturmereignis ihren Gipfel erreichte. Für viele Käferarten stellten gerade die Windwurfflächen ein wichtiges Refugium als Lebensraum mit der Möglichkeit zum genetischen Austausch dar. Dabei spielen gerade diese kleinräumigen und mosaikartig verteilten Bereiche der Windwurfareale eine bedeutende Rolle als Trittsteine für die Ausbreitung seltener Coleopteren, was sich sehr eindrucksvoll anhand der ermittelten Zahl der gefährdeten Arten in dieser Untersuchung abzeichnete. Insgesamt konnten 124 Arten aus 49 Familien in der Roten Liste Deutschlands sowie 72 faunistisch bedeutsame Funde für Mecklenburg-Vorpommern erbracht werden. Mit der vorliegenden Arbeit zum Windwurfgeschehen im Norddeutschen Tiefland konnten somit einerseits verschiedene biologische Aspekte, wie die Betrachtung der Phänologie, die Zusammensetzung der Coleopterenzoenosen sowie der Nachweis neuer bzw. seltener Arten aufgezeigt werden. Andererseits wurde herausgestellt, dass diese kleinräumigen Windwürfe kaum eine forstwirtschaftliche Relevanz haben, da es zu keiner lang anhaltenden und sich vergrößernden Kalamität einzelner Schadinsekten (bes. aus der Familie der Scolytiden) kam.

Ziel meiner Arbeit war es, die evolutionären Beziehungen innerhalb und zwischen den verschiedenen Arten der Möwen (Laridae) genauer zu untersuchen. Der Großteil der Untersuchungen in dieser Arbeit basiert auf DNA-Sequenzen - mitochondriale Regionen sowie nukleare Intronequenzen. Bei einem molekulare n Ansatz wie in meiner Arbeit ist es von enormer Wichtigkeit, einen umfassenden und nicht zu kleinen Datensatz zu behandeln. Dabei wurde auch darauf geachtet, dass die ausgewählten Sequenzen homolog sind und das Alignment robust ist. Meine Arbeit gliedert sich in sechs Schwerpunkte, auf die ich nun näher eingehen möchte. 1. Phylogenie der Möwen Die vorliegende Arbeit erreichte das gesetzte Ziel einer verbesserten Phylogenierekonstruktion in den Laridae und zeigt deutlich die Mängel der bisherigen molekularer Studien (mit zu wenigen Taxa oder zu kleinen und uninformativen Datensätzen). Sicher bestätigt werden kann in dieser Studie die Unterteilung in eine basale Möwengruppe, bestehend aus sieben Gattungen, sowie der Gattung Larus mit sechs voneinander genetisch differenzierten Gruppen. Eine gute Stützung erfahren alle Gruppen der Larus-Gattung. Schwerer ist aber erwartungsgemäß die genauere Erstellung der Verwandtschaftsbeziehungen der jüngsten Taxa. Zu ihrer Abgrenzung werden weitere Marker benötigt. Entdeckt wurde in der Studie ein Signal (Deletion in den LDH - Sequenzen), das entscheidend zur Bestimmung der Gruppenmitglieder der basalen, nicht-Larus Möwengattungen beiträgt. 2. AFLP-Untersuchung in der Gruppe der Großmöwen Bei der von Vos et al. (1995) entwickelten Methode der AFLP (engl. für amplified fragment length polymorphism)-Analyse ist kein Vorwissen der untersuchten Gen(om)sequenz notwendig. Es gelang mit der AFLP-Untersuchung dieser Arbeit die sieben untersuchten Großmöwentaxa voneinander autosomal zu differenzieren und drei mitochondrial biphyletisch auftretenden Taxa (argentatus, hyperboreus und marinus) zu näher zu charakterisieren. Die Eismöwe (hyperboreus) erhielt ihre Clade 1 - Haplotypen von argentatus-Individuen aus Nordeuropa und die Mantelmöwe (marinus) ihre Clade 2 - Haplotypen von nordamerikanischen Arten, vermutlich smithsonianus. Die europäischen Silbermöwen (argentatus) zeigen beide mitochondrialen Clades in allen untersuchten Kolonien mit einem geographischen Gradienten in deren Verteilung. Hier scheinen Vorläufer der Heringsmöwen ihre Clade 2 Mitochondriengenome in die argentatus-Populationen eingebracht zu haben, die anschließend in einer sekundären Ausbreitungswelle über das vollständige Verbreitungsgebiet verteilt wurden. Autosomal erscheinen sogar vier Genlinien, die auf noch mehr Ausbreitungswellen verweisen. 3. Populationsstudien in Dominikanermöwen (L. dominicanus) Nach einer Publikation von Jiguet (2002) werden bei Dominikanermöwen vier Unterarten unterschieden. Die in dieser Arbeit ermittelten Sequenzen der Gene Cyt b, ND 2 und HVR I zeigen eine klare Differenzierung der untersuchten Kolonien. Die Ursprünge der Dominikanermöwen liegen demnach in Südafrika. Von dort erfolgte die Besiedlung von Argentinien, der Kerguelen-Inseln und der Antarktis in mehreren Ausbreitungswellen. In Chile wurde der südamerikanische Kontinent in einem sehr rezenteren Migrationsereignis zum zweiten Mal kolonisiert. Die dort gefundenen Haplotypen sind den südafrikanischen noch sehr ähnlich. Am jüngsten sind die Populationen Neuseelands und der Chatham-Inseln. 4. Populationsstudie in der Sturmmöwe (L. canus) Ganz anders zeigte sich die genetische Differenzierung für dieselben Gene bei der Sturmmöwe (L. canus) und ihren phänotypisch deutlich unterscheidbaren vier Unterarten. Im mitochondrialen Netzwerk bilden die paläarktischen Taxa canus, heinei und kamtschatschensis eine panmiktische Population. Anders das vierte Taxon brachyrhynchus. Dieses nordamerikanische Taxon unterscheidet sich mitochondrial signifikant von den paläarktischen Individuen. 5. und 6. SNP-Analyse in Großmöwen und Ausblick auf geplante weiterführende Untersuchungen Das Detektieren variabler Nukleotidpositionen (Punktmutationen), die SNPs genannt werden, ist von grundlegender Bedeutung für die weitere Untersuchung der molekularen Evolution. In Rahmen dieser Arbeit wurden 32000 Fragmente mittels der CROPS-Analyse untersucht, dabei wurden in 7400 variablen Fragmenten 11000 SNPs gefunden, 24000 Fragmenten ließen keinerlei genetische Variationen erkennen. Somit zeigt sich in eine Rate von einer variablen Position (SNP) in ~500 Nukleotiden, was mit denen in Säugetieren und Menschen vergleichbar ist. Zukünftig mit diesem umfangreichen Basiswissen eine groß angelegte SNP-Typisierung geplant mit dem Ziel autosomale und sexchromosomale SNPs vergleichend zu analysieren. Des Weiteren können die SNP-Daten auch mit mitochondrialen Daten verglichen werden.