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Der akute Myokardinfarkt ist die häufigste Todesursache in den Industrieländern. Um die Spätfolge Herzinsuffizienz so gering wie möglich zu halten, ist eine schnelle Wiederherstellung des koronaren Blutflusses entscheidend. Dieser gewünschten Reperfusion wird jedoch eine zusätzliche Schädigung des Myokardgewebes zugeschrieben. Durch kurze Intervalle von Ischämie und Reperfusion nach Wiederöffnung des Koronargefäßes konnte die Infarktgröße drastisch gesenkt werden, so dass dieses als ischämische Postkonditionierung bezeichnete Verfahren, hohes Potential zur Reduktion der Myokardschädigung nach einem Infarkt bietet. Für den klinischen Einsatz erweist sich dieses Verfahrens jedoch als technisch aufwendig, so dass der Wunsch nach pharmakologischen Ansätzen zu Beginn der Reperfusion steigt. Die vorliegende Arbeit befasste sich daher mit der Untersuchung möglicher kardioprotektiver Substanzen und der Charakterisierung wichtiger Elemente der zugrunde liegenden Signalkaskade. Hierfür wurde in dem Modell der ex vivo perfundierten Rattenherzen die kardioprotektive Wirkung des endogenen Mediators Bradykinin während der Reperfusion und die mögliche Beteiligung des EGF-Rezeptors untersucht. In einem kardiomyozytenbasierten Zellmodell, bei dem HL-1-Zellen mit den Kalziumionophor Calcimycin gestresst wurden, sollte die Beteiligung wichtiger Signalelemente bestätigt werden. Zur Charakterisierung der Rolle der Adenosinrezeptoren während der Reperfusion wurde ein in vivo Maus Modell etabliert, welches die Untersuchung der Infarktgröße im Tier erlaubt. Hierfür wurden selektive Adenosinrezeptoragonisten und -antagonisten sowie CD73-/- Mäuse, die kein endogenes Adenosin durch die 5’-Ektonukleotidase (CD73) bilden können, verwendet. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Bradykinin während der Reperfusion zu einer signifikanten Reduktion der Infarktgröße führt und dass dieser Schutzmechanismus von einer Transaktivierung des EGF-Rezeptors und der survival Kinase Akt abhängig ist. Des Weiteren konnte sowohl bei den Infarktgrößen als auch im zellbasierten Modell eine Beteiligung der MMP-8 bei der Transaktivierung des EGF-Rezeptors nachgewiesen werden. Anhand des in vivo Maus Modells konnte gezeigt werden, dass der durch die ischämische Postkonditionierung vermittelte Myokardschutz durch den selektiven A2bAR Antagonisten MRS1754 aufgehoben werden konnte und dass eine Aktivierung des A2bAR durch den selektiven A2bAR Agonisten BAY60-6583 während der Reperfusion zu einer Senkung der Infarktgröße führt. Des Weiteren konnte mit Hilfe der CD73-/- Mäuse und unter Verwendung von selektiven Adenosinrezeptoragonisten und -antagonisten gezeigt werden, dass bei fehlendem extrazellulärem Adenosin kein Schutz durch eine ischämische Postkonditionierung, dem selektiven A2bAR Agonisten BAY60-6583 oder dem A2aAR Agonisten CGS21680 erzielt werden kann, sondern dass nur die gleichzeitige Aktivierung von A2aAR und A2bAR zum Schutz des Herzens vor Reperfusionsschäden führt. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen mögliche Ansätze für pharmakologische Interventionen zur Behandlung des akuten Myokardinfarkts auf. Die Verwendung von Agonisten zur Aktivierung von G-Protein gekoppelten Rezeptoren rückt damit immer mehr in den Vordergrund für mögliche klinische Ansatzpunkte.
In the present work, a time- and radial-dependent fluid model has been developed to describe the glow-to-arc transition of the positive column in the course of constriction. The self-consistent model comprises the particle balance equations for the relevant species, the balance equation of the mean electron energy and the heavy particle temperature in the plasma, the Poisson equation for the space-charge potential, and a current balance determining the axial electric field. The model adopts the nonlocal moment method, i.e., the system of the balance equations resulting from the moments of the radially dependent Boltzmann equation is solved. The electron transport and rate coefficients are adapted as functions of the mean energy of the electrons, the gas temperature and the ionization degree. The model is applied to a description of the constriction of the dc positive column in argon, for a wide range of pressures and applied currents. Pronounced nonlocal features of the mean electron energy balance are found and their influence on the constricted argon positive column is analyzed. Different assumptions concerning the electron velocity distribution function (EVDF) have been considered in the present model. The assumption of a Maxwellian distribution for the electrons was found to be inappropriate, while the assumption of a Druyvesteyn distribution for the electrons was found to be suitable for describing qualitatively the glow-to-arc transition. However, the standard model using the EVDF obtained from the solution of the steady-state, spatially homogeneous electron Boltzmann equation including electron-electron collisions allows to describe the constriction effect and provides best agreement with experimental data and other available modelling results. The fluid model has also been used to study a medium-pressure pulsed positive column in xenon at conditions of the contracted discharge. The simulation results provide a detailed insight in the physical mechanisms of xenon discharges in pulsed mode. The stepwise ionization of the excited atoms, the conversion of the atomic ions into molecular ions as well as the dissociative recombination of the molecular ions are found to be the most important processes for the pulsed positive column in xenon plasmas at conditions of the contracted discharge. The comparison of the model predictions with experimental results generally shows good agreement. In particular, the model predictions are suitable for qualitative reproduction of the significant increase of low-lying atomic levels densities as well as of the higher and of the relaxed lowest vibrational states of the Xe2* excimers in the afterglow phase of the pulse.
Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy in the mid InfraRed spectral range (IR-TDLAS) has been applied to investigate the behaviour of CF, CF2 and C2F4 species produced in pulsed CF4/H2 capacitively coupled radio frequency plasmas (13.56 MHz CCP). This experimental technique was shown to be suitable for temporally resolved measurements of the absolute number density of the target molecules in the studied fluorocarbon discharges. The temporal resolution of about 20…40 ms typically achieved in the standard data acquisition mode (“stream mode”) was sufficient for the real-time measurements of CF2 and C2F4, but not of CF whose kinetics was observed to be much faster. Therefore, a more sophisticated approach (“burst mode”) providing a temporal resolution of 0.94 ms was established and successfully applied to CF density measurements. In order to enable the TDLAS measurements of the target species, preliminary investigations on their spectroscopic data had been carried out. In particular, pure C2F4 has been produced in laboratory by means of vacuum thermal decomposition (pyrolysis) of polytetrafluoroethylene and used as a reference gas. Therefore, an absorption structure consisting of several overlapping C2F4 lines around 1337.11 cm-1 was selected and carefully calibrated, which provided the first absolute measurements of the species by means of the applied experimental technique. The absolute number density traces measured for CF, CF2 and C2F4 in the studied pulsed plasmas were then analysed, in which two differential balance equations were proposed for each of the species to describe their behaviour during both “plasma on” and “plasma off” phases. Analytical solutions of the balance equations were used to fit the experimental data and hence to deduce important information on the kinetics of the studied molecules. In particular, during the “plasma off” phase, the self-recombination of CF2 (CF2 + CF2 (+M) → C2F4 (+M)) was found to be dominant in the kinetics of the radical, but of minor importance for C2F4 production. A rapid consumption of CF observed within 7…25 ms after switching off the plasma was explained mainly by volume reaction with other species (most likely with CF3), whereas diffusion of the radical towards the reactor walls followed by sticking on the surfaces was found to contribute only at relatively low pressures (<10 Pa). Under certain discharge conditions, measured CF density traces exhibited significant overshoots in 50…150 ms after the plasma ignition, which had not been known from literature before. The electron impact fragmentation of C2F4 was shown to be essential for CF production at the beginning of the “plasma on” phase and therefore for formation of the observed CF density overshoots. Finally, the broad band FTIR spectroscopy was applied in order to better characterize the gas phase composition of the studied plasmas. Thus, absorption bands of CF4, C2F4, C2F6, C3F8, CHF3 and HF stable molecules were detected in the FTIR spectra recorded between 400 and 4000 cm-1. The spectra were then successfully deconvolved and the absolute concentration of the detected species was estimated. In particular, the absolute number density of C2F4 obtained from the FTIR measurements was in a good agreement with that achieved by means of the IR-TDLAS technique. The work was supported by the German Research Foundation (DFG) within the framework of the Collaborative Research Centre Transregio 24 “Fundamentals of Complex Plasmas” (SFB/TRR24, project section B5).
Ziel dieser tierexperimentellen Studie war es, die Auswirkungen der häufig verwendeten Anästhetika Ketamin und Propofol auf die intestinale Mikrozirkulation während Endotoxinämie zu untersuchen. Endotoxinämie bewirkt Abfall des mittleren arteriellen Blutdrucks, induziert permanente Leukozytenadhärenz (Sticking) und bewirkt die Ausschüttung von Zytokinen (TNF-a, IL-1ß, IL-6 und IL-10). Diese endotoxinämietypischen Veränderungen werden weder von Ketamin noch von Propofol beeinflusst.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse und Modellierung des Microarrayexperiments. Hierfür wird das gesamte Experiment in fünf Teilprozesse zerlegt, die Reverse Transkription, die Hybridisierung, das Waschen, die Fluoreszenz und die Detektion. Jeder Teilprozess wurde separat modelliert und analysiert. Anschließend wurde die Teilprozesse im Gesamtmodell vereint und dieses für verschiedene Parametersituationen simuliert. Diese Arbeit ermöglicht eine mathematische Handhabung des Microarrayexperiments und deckt seine Abhängigkeit von den einzelnen Schritten des Experiments auf. Dies kann benutzt werden, um Normalisierung und Analyse zu verbessern.
Burkholderia pseudomallei ist ein gram-negatives Stäbchenbakterium, das in tropischen und subtropischen Gebieten endemisch ist. Bedeutung erlangte das Bakterium als Modellorganismus für intrazelluläres Überleben. Als solches ist B. pseudomallei in der Lage in Wirtszellen einzudringen, sich aus dem Phagolysosom zu befreien, im Zytosol zu replizieren, Aktinschweife zu induzieren und sich von Zelle zu Zelle auszubreiten. B. pseudomallei ist der Verursacher der Melioidose, einer Erkrankung mit sehr unterschiedlichen klinischen Verläufen. Sowohl schwere, septische Formen mit hoher Mortalität aber auch milde chronische Manifestationen treten auf. Trotz zunehmender Beachtung in der Öffentlichkeit sind die molekularen Details seiner Virulenz weitestgehend unverstanden. Deswegen beschäftigt sich diese Forschungsarbeit mit der Identifizierung und Charakterisierung von neuen Virulenzfaktoren und -mechanismen bei B. pseudomallei. Dazu wurden mittels Tn5-Transposonmutagenese 2344 Mutanten hergestellt und auf ihre Fähigkeit Plaques in einem Agarose-überschichteten Zellmonolayer zu induzieren gescreent. Mutanten mit Defekten in Genen, die in den intrazellulären Lebenszyklus involviert sind, bilden weniger, kleinere oder keine Plaques im Vergleich zum Wildtyp. Insgesamt 44 Tn5-Transposonmutanten fielen im Screening durch eine veränderte Plaquebildung auf. Durch molekularbiologische Methoden wurden die Transposoninsertionsstellen ermittelt. Es lagen Defekte in Genen vor, die für Stoffwechselproteine, Strukturkomponenten oder hypothetische Proteinen kodieren. Weiterführend wurden die Mutanten auf ihre intrazelluläre Invasion und Replikation in Epithelzellen sowie auf ihre Aktinschweifbildung untersucht. Bei insgesamt vierzehn Mutanten konnte nach intranasaler Infektion eine starke Attenuierung in der Maus nachgewiesen werden, darunter beispielsweise eine Mutante mit einem Defekt in BPSL0918, einer Peptidyl-Proly-cis-trans-Isomerase und fünf Mutanten mit Defekten in Genen unbekannter Funktion. Um polare Effekte auszuschließen, wurde die Komplementation mit dem mini-Tn7-System für diese Tn5-Mutanten etabliert und exemplarisch an der BPSL0918-Mutante durchgeführt. Diese Forschungsarbeit zeigt, dass es möglich ist mit den hier genutzten Methoden Tn5-Transposonmutagenese und anschließendem Plaquescreening neue Virulenzgene zu identifizieren, die essentielle Funktionen im intrazellulären Überleben von B. pseudomallei übernehmen. Die weitere Charakterisierung dieser Gene kann Hinweise darauf geben, mit welchen Strategien das Pathogen sich im menschlichen Körper etabliert, ausbreitet und die Wirtsabwehr außer Kraft setzt.
Die Sepsis (Typ B) als Folge des regelhaft auftretenden postoperativen Immundysfunktions-syndroms ist prognostisch als besonders ungünstig einzustufen und ein immer noch schwer beherrschbares Problem auf chirurgischen Intensivstationen. Eine adäquate Therapie ist vor diesem Hintergrund unbedingt erforderlich. In diesem Kontext war es das Ziel, den Einfluss von R-848 als synthetischen TLR7-Agonisten in murinen Sepsismodellen zu untersuchen und nähere Aussagen über die Expression von TLR7 in der murinen Sepsis zu gewinnen. Methodisch wurde die 16G-CASP als endogenes und die i.v.-Infektion mit Burkholderia pseudomallei als exogenes Sepsismodell verwendet. Sowohl immunhistochemisch als auch auf molekularer Ebene (mRNA) konnte eine schwache Expression von TLR7 in nativen murinen Milzmakrophagen, B-Zellen und plasmazytoiden dendritischen Zellen und im Verlauf der Sepsis eine Hochregulation dieses Rezeptors gezeigt werden. Ex vivo wurde der Nachweis erbracht, dass R-848 in vergleichbarem Maße wie LPS pro- und antiinflammatorische Zytokine induziert. Eine immunstimulatorische Potenz des TLR7-Agonisten konnte in der nativen Maus anhand von Analysen der Zytokine nach Gabe von R-848 in vivo gezeigt werden. TLR7-Stimulation ändert den Ablauf der Sepsis in vivo, was zunächst im CASP-Modell untersucht wurde. Die Überlebenskinetik zeigte einen Trend zur Mortalitätsreduktion nach R-848-Vorbehandlung. Unter Burkholderieninfektion konnte eine signifikante Verlängerung des Überlebens ebenfalls ermittelt werden. Um diesen Unterschied erklären zu können, wurden als nächstes die bakterielle Belastung und Zytokinspiegel verschiedener Kompartimente unter TLR7-Stimulation 12 und 20 Stunden nach CASP analysiert. Bei tendentiell gegenläufigem Zytokinprofil zeigte sich die Bakterienzahl unter R-848-Stimulation sowohl im Peritoneum, als auch in der Milz signifikant gegenüber der Kontrolle abgesunken. R-848 konnte in vorinfizierten RAW-Makrophagen die Phagozytoserate gegenüber der physiologischen Kontrolle steigern, zeigte jedoch keinen Unterschied bei nicht-infizierten Makrophagen. In einem Replikations- und Invasionsassay fand sich die intrazelluläre Keimzahl unter R-848-Stimulation um 50 Prozent nicht signifikant abgesunken. Septische Apoptoseraten korrelieren mit dem Schweregrad des Sepsisverlaufs. Der protektive Einfluß von R-848 konnte anhand eines signifikanten Rückgangs der Apoptoserate in immunologisch bedeutenden Organen gezeigt werden. TLR7 als primär für die Virusabwehr bekannter Mustererkennungsrezeptor kann demnach auch in systemischen bakteriellen Infektionen ein mögliches Ziel immuntherapeutischer Interventionen sein, was weitergehend untersucht werden sollte.
Die Bekämpfung der „most neglected diseases“ stellt die Menschheit vor eine große Herausforderung. Besonders betroffen sind Menschen in den Ländern der Dritten Welt. Zur Behandlung vieler dieser Erkrankungen gibt es bis jetzt noch keine ausreichend aktiven Arzneistoffe. Außerdem stellt die Resistenzentwicklung der Erreger gegen vorhandene Antiinfektiva ein äußerst großes Problem dar. Gegenstand dieser Arbeit war die Synthese von Substanzen, die als Inhibitoren der tRNA-Guanin-Transglycosylase (TGT) untersucht werden sollten und solche, die auf ihre antiplasmodiale Aktivität in vivo getestet werden sollten. Das Target des TGT-Projekts, die tRNA-Guanin-Transglycosylase von Shigella-Spezies, ist ein bakterielles Enzym, das verantwortlich für Pathogenitätsmechanismus virulenter Shigellen ist. Die TGT hat eine Schlüsselfunktion bei der Expression von Virulenzfaktoren der Shigellen und spielt somit eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Bakterienruhr (Shigellose). Sie katalysiert den Austausch der Purinbase Guanin durch die modifizierte Base preQ1 in der Anticodon-Wobble-Position bakterieller tRNA. Bei Untersuchungen von Shigellen mit mutiertem TGT-Gen konnte eine signifikante Abnahme der Pathogenität dieser Erreger festgestellt werden. Dieses Enzym kann deshalb prinzipiell als mögliches Target für neuartige biologisch aktive Substanzen betrachtet werden, denn die Hemmung der TGT führt zum Verlust der Pathogenität der Erreger, allerdings nicht zu deren Tod. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Abkömmlinge der Leitstruktur 5-Nitro-1,3-dihydro-2H-imidazo[4,5-b]pyridin-2-on, die aus einem virtuellen In-silico-Screeningexperiment hervorgegangen ist, synthetisiert um diese in einem Radioligandenassay auf TGT-Inhibition zu untersuchen. In vorangegangenen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass der Austausch des Pyridinstickstoffatoms der Leitstruktur durch ein Kohlenstoffatom zu einer Verbindung mit vergleichbarer inhibitorischen Aktivität führt. Ausgehend von dieser veränderten Leitstruktur wurden Benzimidazol-2-one und -thione synthetisiert. Diese Verbindungen weisen unterschiedliche Gruppen in Position 5 auf und unterscheiden sich zudem durch die Substitution an Position 1. Die Synthese der Verbindungen mit Benzimidazol-Grundkörper erfolgte durch die initiale Einführung der Substituenten durch nukleophile Substitution an ortho-Nitro-Halogenbenzen-Derivaten. Für diesen Reaktionsschritt erwies sich die Synthese im Mikrowellenreaktor als besonders günstige Methode. Die Reduktion der entstandenen 2,4-Dinitroanilin-Derivate erfolgte selektiv unter Verwendung von Natriumsulfid als Reduktionsmittel, wobei die ortho-Nitrogruppe unverändert blieb. Die Anilinderivate mit Cyano- und Trifluormethylgruppe in para-Position wurden durch eine palladiumkatalysierte Hydrierung zu ortho-Phenylendiaminen reduziert, die anschließend ohne Isolierung dem Ringschluss unterzogen wurden. Die Ringschlussreaktionen erfolgten mit Triphosgen oder Kohlenstoffdisulfid zu Benzimidazol-2-onen beziehungsweise -thionen. Eine Auswahl an hergestellten Derivaten konnte hinsichtlich ihrer Aktivität als TGT-Inhibitoren untersucht werden. Einige Verbindungen wurden auf ihre Zytotoxizität an vier Krebszelllinien hin untersucht. Das zweite Teilgebiet der vorliegenden Arbeit beschäftigt sich mit N-substituierten 7-Chlorchinolin-4-aminen, die auf ihre antiplasmodiale Aktivität hin untersucht werden konnten. Diese Verbindungen wurden in einer Zweistufensynthese mit abschließender säulenchromatographischer Reinigung synthetisiert. Verbindungen, die in vorangegangenen In-vitro-Untersuchungen eine Aktivität gegen chloroquinresistente Plasmodium-falciparum-Stämme zeigten, konnten in vivo an Mäusen getestet werden. Dabei zeigten einige Vertreter guten Aktivitäten gegen den eingesetzten Erreger.
TNF-alpha und TRAIL representieren interessante Kandidaten für die Behandlung von malignen Tumoren. Verschiedene Krebszellen weisen eine Resistenz gegenüber dem zytotoxischen Effekt von TRAIL und TNF-alpha auf, so dass eine alleinige Tumorbehandlung mit TRAIL und TNF-alpha unzureichend sein kann. In unserer Arbeit erforschten wir die Apoptoseinduktion in der Lungenkarzinomzelllinie A549 nach TRAIL und TNF-alpha-Applikation in Kombination mit der Inhibition der antiapoptotischen Proteine Bcl-xl und PKC-eta. Die Transfektion der A549-Zellen mit chimeren Antisense-ODN ergab eine zeit- und dosisabhängige Suppression von Bcl-xl und PKC-eta, wie sich in der RT-PCR und Western-Blot-Analyse zeigte. Die Suppression von Bcl-xl und PKC-eta führte zu einer verstärkten zytotoxischen Wirkung des TRAIL in Caspase-Aktivitätstests und in der Zellzyklusanalyse. Eine Apoptoseinduktion nach Gabe von TNF-alpha konnten wir in der Zelllinie A549 jedoch nicht erkennen. Unsere Schlussfolgerung ist, das Bcl-xl und die PKC-eta als wesentliche Resistenzfaktoren gegenüber TRAIL agieren und verwertbare Ziele darstellen, um die zytotoxischen Effekte von Apoptose-induzierenden Substanzen wie zum Beispiel TRAIL zu verstärken.
Das Anliegen der vorliegenden Dissertation bestand darin, die Wirkung von intergruppalem Kontakt und den Einfluss der Gruppenbindung auf Vorurteile, intergruppales Vertrauen sowie die Bereitschaft zur Kooperation mit Angehörigen einer anderen Nation zu untersuchen. Vorurteile, Vertrauen und Kooperationsbereitschaft wurden dabei als Formen eines Ingroup-Bias betrachtet. Darüber hinaus hat sich die Frage gestellt, ob Kontakt zu vermehrten Freundschaften mit Mitgliedern der Fremdgruppe führt und inwieweit die gruppenübergreifenden Freundschaften zu Veränderungen in der Stärke der einzelnen Formen des Ingroup-Bias führen. Schließlich wurde ein Modell entwickelt, welches ausgehend von gruppenübergreifendem Kontakt, unter Berücksichtigung der Variablen intergruppale Freundschaften, Vorurteile und Vertrauen, die Bereitschaft zu kooperativem Verhalten mit Mitgliedern der Fremdgruppe vorhersagen soll. Die Untersuchung wurde am Beispiel des deutsch-polnischen Schulkontextes durchgeführt. Es fanden Schülerbefragungen an reinen Schulen statt, an denen kein Kontakt zwischen Deutschen und Polen vorliegt, sowie an gemischten Schulen, an den Deutsche und Polen zusammen zur Schule gehen und an einem gemeinsamen Unterricht teilnehmen. Schulischer Kontakt hat per se keinen Einfluss auf die untersuchten Formen des Ingroup-Bias ausgeübt. Es ergab sich jedoch ein Interaktionseffekt mit der Gruppenbindung. Für Schüler mit einer geringen Ausprägung der Bindung an die Eigengruppe kommt es bei schulischem Kontakt zu einer signifikanten Reduktion der Vorurteile. Im Gegensatz dazu führt der Besuch gemischter Schulen für Schüler mit hoher Bindung an die Eigengruppe tendenziell zu vermehrten Vorurteilen gegenüber der Fremdgruppe. Weiterführende Auswertungen haben darüber hinaus einen Einfluss der Nationalität belegt. Entsprechend den Erwartungen erhöht schulischer Kontakt jedoch die Anzahl intergruppaler Freundschaften, wobei diese selbst zu einer Reduktion aller drei Formen des Ingroup-Bias führen. Abschließend konnte das entwickelte Model zur Vorhersage eines Ingroup-Bias in der Kooperationsbereitschaft bestätigt werden.
Trotz aller Fortschritte der modernen Medizin ist die Letalität der Sepsis nahezu unverändert hoch. Immer noch handelt es sich um die häufigste Todesursache bei Patienten auf operativen Intensivstationen. Als ein kardinaler Mechanismus für die Entwicklung des Multiorganversagens gilt die Störung der intestinalen Mikrozirkulation. In dieser Arbeit konnten wir zeigen, dass GLN zu einer signifikanten Verbesserung der intestinalen Mikrozirkulation unter experimenteller Endotoxinämie führt. So konnten wir eine signifikante Verbesserung der funktionellen Kapillardichte (FCD) im Stratum circulare und Stratum longitudinale der Tunica muscularis sowie in der Tunica mucosa durch GLN nachweisen. Außerdem konnten wir zeigen, dass GLN eine Verminderung der Leukozyten-Endothelzell-Interaktion bewirkt. Die Zahl der permanent adhärenten Leukozyten war in den mit GLN behandelten Gruppen deutlich geringer als in der LPS-Gruppe. Einen Einfluss auf die Plasmaspiegel des Tumor Nekrose Faktors α (TNFα) und der Interleukine-1β, -6, -10 fanden wir nicht. Im Bereich der Makrozirkulation war unter GLN-Therapie eine signifikant geringere Herzfrequenz zu messen, als in der LPS-Gruppe. Die Differenzen im Bereich des mittleren arteriellen Druckes waren statistisch nicht signifikant. Darüber hinaus haben wir nachgewiesen, dass GLN der Entstehung einer Hyperthermie deutlich entgegenwirkt. Die Temperaturen der Tiere in den mit GLN behandelten Gruppen unterschieden sich kaum von den Kontrolltieren, aber signifikant von denen der LPS-Gruppe. Auch die Laktatspiegel und die Hypokapnie waren in den Glutamin Gruppen deutlich geringer ausgeprägt als in der LPS-Gruppe. Dahingegen konnten wir im Bereich des pH-Wertes, der Bikarbonatkonzentration und des arteriellen Sauerstoffpartialdruckes keine signifikanten Unterschiede ermitteln. Die hier geschilderten positiven Effekte des Glutamins waren sowohl im pre-, als auch im post-treatment Teil des Versuchs zu finden. Die hier gewonnenen Daten entstammen einem Tiermodell. Daher ist eine direkte Übertragung der Befunde auf den Menschen nicht gerechtfertigt. Aufgrund der entscheidenden Rolle, die das Intestinum in der Pathogenese der Sepsis spielt, können diese Ergebnisse allerdings von klinischer Bedeutung sein und es sollten sich klinische Studien mit GLN anschließen.
Azathioprin und 6-Mercaptopurin sind wichtige Arzneimittel in der Therapie onkologischer und inflammatorischer Erkrankungen. Die Wirksamkeit dieser Medikamente ist im Wesentlichen von der Bildung aktiver Metabolite, sog. Thioguaninnukleotide (TGN), abhängig. Diese sind die Summe von Thioguanosinmonophosphat (TGMP), Thioguanosindiphosphat (TGDP) und Thioguanosintriphosphat (TGTP). Im Jahr 2005 wurde erstmals berichtet, dass das Ansprechen der Thiopurintherapie bei Patienten mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen vom Verhältnis der Metabolite Thioguanosindiphosphat (TGDP) zu Thioguanosintriphosphat (TGTP) abhängt (Neurath et al. Clin Gastroenterol Hepatol. 2005 Oct;3(10):1007-14). Es wird angenommen, dass die Konversion von TGDP zu TGTP durch das ubiquitär exprimierte Enzym Nukleosid Diphosphat Kinase (NDPK) katalysiert wird. Die interindividuelle Variabilität der humanen NDPK-Expression bzw. -Funktion und deren Bedeutung für den Thiopurinmetabolismus sind bisher nicht systematisch untersucht worden. Daher war es Ziel der vorliegenden Arbeit, zuerst den Nachweis zu führen, dass die Konversion von TGDP zu TGTP durch die NDPK katalysiert wird. Im Anschluss daran erfolgte eine systematische Analyse der interindividuellen Variabilität der relevanten NDPK-Isoformen, NDPK A und NDPK B, in verschiedenen humanen Geweben (Leber und Blutzellen). Dabei sollte auch der Einfluss von genetischen, nicht genetischen sowie epigenetischen Faktoren auf die Variabilität der NDPK-Expression untersucht werden. Dafür wurden zunächst die NDPK-Isoformen NDPK A und NDPK B rekombinant exprimiert und ein high performance liquid chromatographie (HPLC)-Assay zur Bestimmung der NDPK-Aktivität etabliert. Die Quantifizierung der NDPK-Expression auf mRNA- und Proteinebene wurde mit Hilfe von quantitativer real-time PCR bzw. durch indirekte Immunodetektion der Isoformen mit spezifischen Antikörpern durchgeführt. Um den Einfluss von genetischen und epigenetischen Faktoren auf die NDPK A bzw. B Expression zu untersuchen, wurden die Genbereiche von NDPK A (NME1) und NDPK B (NME2) sequenziert bzw. mittels Matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) analysiert. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, die beiden NDPK-Isoformen NDPK A und NDPK B in E.coli rekombinant zu exprimieren. Mithilfe des validierten HPLC-Assays zur Bestimmung der NDPK-Aktivität konnte gezeigt werden, dass beide Isoformen die Konversion von TGDP zu TGTP katalysieren können. Durch Quantifizierung der mRNA- und Proteinexpression von NDPK A und NDPK B sowie der Bestimmung der NDPK-Aktivität wurde eine systematische Analyse zur Phänotyp- (Expression bzw. Funktion) Genotyp Korrelation dieser Enzyme in humaner Leber bzw. Blutzellen durchgeführt. Dabei zeigte sich eine ausgeprägte interindividuelle Variabilität für die NDPK A- und NDPK B-Expression auf RNA und Proteinebene für beide Gewebetypen. Bei der Sequenzierung der relevanten Genbereiche für die NDPK A (NME1) wurden zahlreiche genetische Varianten identifiziert, darunter zwei bisher noch nicht beschriebene Varianten im Promotorbereich. Für die NDPK B (NME2) konnte nur eine einzige genetische Variante detektiert werden. Mit Hilfe eines neu etablierten 16-plex MALDI-TOF MS Assays wurden genomische DNA-Proben der humanen Leberbank bzw. DNA aus Blutzellen auf diese gefundenen Varianten genotypisiert. Für zwei Promotorvarianten von NME1 konnte ein signifikanter Einfluss auf die NDPK A-Expression gezeigt werden, diese wurden mittels electromobility shift assays (EMSA) auf Verlust der DNA-Bindungskapazität von Kernproteinen untersucht. Darüber hinaus wurde bei der Analyse verschiedener nicht genetischer Faktoren (z. B. Alter, Geschlecht, Raucherstatus, Alkoholkonsum, Medikation und Diagnose), ein signifikanter Einfluss auf die NDPK A- bzw. NDPK B Expression in humanen Leberproben von Patienten mit cholestatischen Leberparametern beobachtet. Untersuchungen zur Methylierung der NME1-Promotorbereiche mit einer hohen Dichte an CpG-Dinukleotiden, den sog. CpG-Inseln, konnten keinen signifikanten Einfluss des Methylierungsstatus auf die NME1/NDPK A-Expression zeigen. Ergänzende Untersuchungen mit Centre dÉtude du Polymorphisme Humain (CEPH)-Zelllinien bestätigten eine ausgeprägte Variabilität der NDPK A- und NDPK B Expression, die durch genetische Varianten nicht erklärt werden konnte.
Aufgrund der immensen ökonomischen Verluste im Zusammenhang mit Ausbrüchen der Klassischen Schweinepest (KSP) werden Notfall-Immunisierungspläne für die Europäische Union diskutiert. Tiere, welche mit dem konventionellen C-Stamm Lebendimpfstoff immunisiert wurden, unterliegen Handelsrestriktionen. Um diese Restriktionen zu lockern bzw. aufzuheben sind wirksame Markerimpfstoffe notwendig. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Prüfung der Markerimpfstoff-Kandidaten CP7_E2alf und CP7_E1E2alf_TLA in Tierversuchen. Weiterhin wurden neue diagnostische Methoden wie real-time RT-PCR Systeme zur Unterscheidung von Impfviren und Feldvirusstämmen entwickelt. Die Volllängen-Sequenzierung von Genomen ist eine hilfreiche Methode im Rahmen epidemiologischer Untersuchungen. Fünf aktuelle deutsche KSP Isolate wurden sequenziert und die Ergebnisse für die Nachverfolgung der Virusverbreitung und für phylogenetische Analysen des Virus in den Wildschweinepopulationen von Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz herangezogen.
Die Coxarthrose führt beim Gehen zu Ausweichbewegungen und kompensatorischen Reaktionen benachbarter Segmente. Die Implantation einer Hüftendoprothese lässt eine Verbesserung der Hüftfunktion und ein symmetrischeres Gangbild erhoffen. Knochensparende Prothesenkonzepte, wie Kurzschaftendoprothesen, gewinnen insbesondere in Hinblick auf Wechseloperationen an Bedeutung. Ziel dieser Arbeit war es, erstmalig mittels instrumenteller Ganganalyse den Einfluss der Kurzschaftprothese Mayo und der Standardprothese Zweymüller auf den menschlichen Gang zu messen, zu beurteilen und damit die Funktionalität beider Prothesen miteinander zu vergleichen. Dazu wurden 24 Patienten, welche aufgeteilt in zwei Gruppen entsprechend des implantierten Hüftendoprothesenschaftes waren, in die Studie eingeschlossen. Neben dem Harris-Hip-Score zur Beurteilung der klinischen und subjektiven Parameter wurden die ganganalytisch erhobenen Parameter untersucht. Die Ergebnisse wurden jeweils im zeitlichen Verlauf, präoperativ und postoperativ nach 4 und 9 Monaten, sowie im Vergleich von operierter Seite zur Gegenseite und Unterschiede zwischen den Untersuchungsgruppen analysiert. Der Harris–Hip–Score zeigte in beiden Gruppen eine große Verbesserung der Funktionalität,jedoch ohne deutliche Vorteile einer Gruppe. Die ganganalytisch untersuchten postoperativen Verläufe und die Ergebnisse von operierter und nicht operierter Seite ließen bei den bestimmten Parametern des Gangzyklus, der Bodenreaktionskräfte und der Gelenkwinkel mit dem Bewegungsausmaß signifikante Verbesserungen und eine Entwicklung hin zum physiologischen Gang zu erkennen. Allerdings wurde auch nach 9 Monaten in beiden Gruppen noch keine vollständige Normalisierung des Ganges erreicht. Die deutlichsten Veränderungen sind im Bewegungsausmaß, insbesondere der Hüften und der Knie, zu erkennen, jedoch ohne signifikant bessere Funktionalität einer Prothese. Insgesamt konnten wir mit den verwendeten Methoden kaum Vorteile der Kurzschaftprothese gegenüber der Standardprothese in der postoperativen Phase feststellen. Allerdings ist der Einfluss auf den Gang auch nicht schlechter als bei der Standardprothese und die knochensparende Resektion stellt weiterhin einen wichtigen Aspekt dar.
Wadi Wurayah area is located in the north of Fujairah Emirates between the towns of Khor Bidiyah Fakkan and Oman on the Gulf Coast Line in Fujairah Emirates, United Arab Emirates. It lies within a priority World Wide Fund for Nature ( WWF) Global 200 Ecoregions ( ecoregion 127, Arabian Highland Woodlands and Shrublands ), a rich diversity of sheltering rare and endangered mountainous and freshwater habitats and species , and providing opportunities for the revival and sustenance of local livelihoods. However, as most of the United Arab Emirates and the region , the area is undergoing dramatic changes linked to economic diversification and promotion of tourism. The United Arab Emirates in 1999 approved the programmed of work from the UN convention of Biological Diversity ( CBD). This momentum must be used wants it or disappear. In a first move , the United Arab Emirates established the federal Environment Agency ( FEA) that produced the Environmental Law of 1999 with the role to encourage each to Emirates assess its land and coastal / marine resources, formulate plans for establishing protected areas , upgrade those that may already exist , and help implement the environment law. In early 2006, UAE created its first Ministry of Environment and Water ( MEW ), which was before the Ministry of Agriculture and Fisheries. Environmental issues and a greater role of the civil society are now higher on the agenda of the United Arab Emirates government , partner of the Emirates Wildlife Society ( EWS ), the World Wide Fund for Nature ( WWF) - UAE Project Office is the only international conservation NGOs operating in the UAE that plays a pioneering role in partnering with local- governmental institutions to establish win- win solutions. The United Arab Emirates is making tremendous efforts in diversification is the development of tourism. Too often tourism mass , With all of its negative environmental consequences is privileged. However, the more traditional Emirates are seeking alternatives that would preserve their environment and respect the traditional lifestyles of the local communities. This study aims to help a sustainable biosphere reserve integrating oneself local traditional and lifestyle with the conservation of biodiversity and habitat inimitable by providing a model of economical incentives unique to the region . In order to further the implementation of the Wadi Wurayah Biosphere Reserve, this study will: • Implement a set of carefully - targeted actions in Wadi Wurayah and its hinterland and therefore Fujairah Emirates. • Work to demonstrate the feasibility and viability of combining environmental protection in a sensitive area with the preservation of traditional activities. • Support the capacity building of key national and local authorities and selected partners in the Emirates of Fujairah and the UAE So that they have the awareness and skills to fully realize the aims of the study . To set out and develop options for sustainable natural resource management in the proposed Wurayah Biosphere Reserve , one of the UAE as examples of marginal dry lands , building on environmental information system was the best choice using Geographic information systems (GIS ) as a tool. This has been classified to there steps of work: Field Survey and Analysis Lab Office work. As a first step, this study used to survey this area in the light of the work done by the EWSWWF and the Fujairah Municipality, to evaluate the potential and the feasibility of the creation of a Biosphere Reserve. The traditional field survey has been carried out in three batches between January 2007 and January , 2009 for sample collection using specially tailored database forms that suit the properties and nature of the variables measured, and the database . Design The information obtained from field survey included the Landscape and their local classification and distribution , local habitats , water catchments areas , local rangeland systems and indigenous agro -ecological zones. This information in addition to the laboratory analysis has then be transformed into GIS format, and overlaid with the base maps of the study area in order to produce a georeferenced maps. Various types of maps required according the selected works related to area of study have been used as an input data for the GIS system An integrated management methodology / approach has been proposed associated with the plan of work throughout the forthcoming years. The plan of work is designed to be as consistent as possible with that of the concept of the UNESCO 's Man and Biosphere Program.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es zu klären, inwieweit unterschiedliche Schichtstärken und Sinterparameter einen Einfluss auf die mittlere Transparenz und Oberflächenqualität sowie Sinterschrumpfung haben. In 720 Sinterbränden wurden insgesamt 1800 Prüfkörper aus vier verschiedenen Keramikmassen (Transparentmassen von Markennamen, Vita VM 7, Vita Omega, Imagine Reflex und SYMBIOceram) in Anlehnung an DIN 13905-2 mit verschiedenen Schichtstärken und Modifikation der Sinterparameter Haltezeit und Sintertemperatur hergestellt und die Transparenz der Proben untersucht. Repräsentativ wurde die Oberflächenqualität von 560 Proben dargestellt. Die ausgewählten Keramikmassen sind charakteristische Vertreter der niedrig, mittel und hochbrennenden Verblendkeramiken. Die mittelbrennende Keramik C (Imagine Reflex) zeigt bei 20 K unter der vom Hersteller empfohlenen Sintertemperatur sowie bei Herstellerempfehlung – exclusive Schichtstärke 1,6 mm und HZ 180 - bei allen Haltezeiten die höchste Transparenz. Mit Ausnahme der Schichtstärke 4,1 mm der hochbrennenden Keramik B sowie den Schichtstärken 3,1 mm bis 4,1 mm der hydrothermalen Keramik D (SYMBIOceram), ist bei allen vier Keramiken unter Temperaturanstieg und Verlängerung der Haltezeit ein Anstieg der Transparenz zu erkennen. Ein Anstieg der Probenschichtstärke führt ausnahmslos bei allen vier keramischen Massen zu einem Verlust der Lichtdurchlässigkeit. Durch die Darstellung der Oberflächengüte konnte nachgewiesen werden, dass ein Anstieg der Sintertemperatur sowie die Verlängerung der Haltezeit eine Reduktion der Porositäten bei der hochbrennenden Keramik A und B sowie der mittelbrennenden Keramik C evoziert. Anhand der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass hohe Sintertemperaturen und kurze Haltezeiten identische Effekte hervorrufen, wie niedrige Temperaturen und lange Haltezeiten. Dies bestätigt die Untersuchung von Claus (1990). Die vorliegende Untersuchung konnte jedoch zeigen, dass hier die Effekte für die Lichtdurchlässigkeit durch Steigerung der Sintertemperatur für dickere Schichtstärken prozentual sich stärker auswirken. Zusätzlich erzeugt die Verlängerung der Haltezeit im jeweiligen Temperaturbereich eine Verstärkung der Transparenz bei allen Keramiken. Dies lässt vermuten, dass nicht nur die Sinterung verbessert wird, sondern auch zuverlässiger Porositäten an die Oberfläche transportiert werden. Die Sintertemperatur nimmt einen deutlichen Einfluss auf die mittlere Transparenz. Mit höherer Sintertemperatur steigt erwartungsgemäß die Sinterschrumpfung, jedoch sind die Effekte prozentual bei dünneren Proben (1, 6 mm) höher als dickeren Proben (4, 1 mm). Eine Verlängerung der Haltezeit auf 120 und 180 Sekunden sowie die Temperaturerhöhung provoziert eine gesteigerte Sinterschrumpfung. Entgegen der Annahme, dass keramische Massen mit zunehmender Schichtstärke stärker schrumpfen, zeigten die Ergebnisse eine Tendenz abnehmender Sinterschrumpfung. Die dünnsten Schichtstärken zeigten die höchsten relativen Sinterschrumpfungen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass bei der Mehrzahl der untersuchten Schichtstärken eine Erhöhung der Sintertemperatur und Haltezeit mit einem Anstieg der Sinterschrumpfung korreliert. Jedoch dieser Anstieg zwischen dünneren und stärkeren Proben unterschiedlich ausfällt. Temperaturerhöhung und Verlängerung der Haltezeit intensivieren die Transparenz und erhöhen die Sinterschrumpfung. Bei dünneren Schichten ist mit höheren Effekten aus der Sinterschrumpfung als bei dickeren Schichtstärken zu rechnen. Die Untersuchung belegt, dass eine Sinterung mit ausreichender Wärmezufuhr erst zuverlässig die Transluzenz der keramischen Verblendung erzeugt. Bei größeren Schichtstärken ist die vollständige Durchsinterung nicht so zuverlässig, wie bei dünneren Schichtstärken. Haltezeit und Sintertemperatur müssen auf Grund der Schichtstärken angepasst werden.
Neurologische heterotope Ossifikationen sind ein relevantes Krankheitsbild bei Patienten mit Schädigungen des zentralen Nervensystems. Diese Arbeit gibt einen Einblick in typische und atypische Befunde der Röntgenbildgebung und zeigt radiologisch fassbare Veränderungen im zeitlichen Verlauf der Erkrankung auf. Das Patientenkollektiv, welches in dieser Dissertation untersucht wurde, stammt aus dem Neurologischen Rehabilitationszentrum (NRZ) Greifswald. Von Januar 2001 bis Dezember 2004 wurden bei 31 von 1463 behandelten Patienten insgesamt 90 heterotope Ossifikationen diagnostiziert. Die angefertigten Röntgenbilder sind im Rahmen dieser Arbeit anhand vorgegebener Kriterien evaluiert worden. Hinsichtlich der Kalkdichte und der Abgrenzbarkeit zum umliegenden Gewebe fanden sich im untersuchten Kollektiv charakteristische Veränderungen im Verlauf der Ausreifung. Frühe Aufnahmen von NHO zeigten regelmäßig eine geringere Kalkdichte und eine unschärfere Abgrenzung zum umliegenden Gewebe als die gleichen NHO in späteren Folgeaufnahmen. Ferner wird die Kalkstruktur mit zunehmender Ausreifung homogener im Vergleich zu den Vorbefunden. Die initiale Ausdehnung einer neurologischen HO lässt bereits eine tendenzielle Voraussage zu, in welcher Ausdehnung das Wachstum zum Stillstand kommen wird. So lassen sich folgende Feststellungen treffen: Tendenziell scheinen kleine NHO auch im Verlauf klein zu bleiben. Ebenso wachsen große NHO bereits initial in einer großen Ausdehnung. Wachstum findet eher im Sinne einer Dichtezunahme als in einer Größenzunahme statt. Die neurologischen HO treten bevorzugt an den großen Gelenken auf. Am häufigsten waren sie im Hüftgelenk mit 46 Befunden (51%) anzutreffen. Im Schultergelenk manifestierten sich insgesamt 24 Ossifikationen (27%). Das Kniegelenk war 10 Mal (11%) und das Ellbogengelenk 6 Mal (7%) betroffen. Es gab daneben noch 1 heterotope Ossifikation im Bereich des oberen Sprunggelenkes (1%) sowie drei heterotope Ossifikationen ohne Gelenkbeteiligung (3%), und zwar im Bereich langer Röhrenknochen (Femur und Tibia). Es fanden sich im untersuchten Kollektiv keine heterotopen Ossifikationen an den Finger- und Fußgelenken, ebenso fanden sich keine HO im gesamten Bereich des Kopfes sowie entlang der Wirbelsäule. Es wurden bei 58% der HO – Patienten Mehrfachbefunde dokumentiert. Bei 42% der HO – Patienten fand sich ein singulärer Befund. Bei 12 der 18 Patienten mit Mehrfachbefunden zeigten sich symmetrische Befunde. Bei 3 der 18 Patienten mit Mehrfachbefunden zeigte sich ein streng einseitiges Auftreten der NHO.
Histondeacetylase-Inhibitoren (HDIs) bilden eine Gruppe relativ neuer vielversprechender anti-neoplastischer Wirkstoffe. Sie hemmen die Funktion der Histondeacetylasen und greifen somit in die Regulation der genomweiten Transkription ein. HDIs besitzen direkte tumortoxische Wirkung, lassen nicht transformierte Zellen jedoch weitgehend unbeeinflußt. Darüber hinaus verstärken sie die zytotoxischen Aktivitäten einer Vielzahl anderer Tumortherapeutika und sensibilisieren Tumorzellen für die zytolytischen Effekte aktivierter NK-Zellen. Die Einbindung des Immunsystems in die Tumortherapie wirft jedoch die Frage nach einer direkten, möglicherweise hemmenden Wirkung der HDIs auf Immunzellen auf. In dieser Arbeit wurde untersucht, welcher Mechanismus dem Synergismus von HDIs und aktivierten NK-Zellen zugrunde liegt, ob HDIs Tumorzellen auch für die zytolytischen Effekte tumorspezifischer T-Zellen sensibilisieren und welche direkte Wirkung HDIs auf Immunzellen ausüben. Alle Arbeiten wurden in vitro mit humanen Zellen/Zellinien durchgeführt. Als HDIs kamen Suberoylanilid-Hydroxamsäure (SAHA) und Natriumbutyrat (NaB) zum Einsatz. Aufbauend auf ein bereits etabliertes in-vitro-Testsystem, wurde gezeigt, daß nach IL-2-Aktivierung von PBMCs im wesentlichen NK-Zellen Tumorzelltod induzierten. Dabei war die Funktionsfähigkeit der aktivierenden NK-Rezeptoren NKG2D, DNAM-1 und der NCRs kritisch für Erkennung und Lyse der Tumorzellen, wie der Einsatz blockierender Antikörper deutlich machte. Sowohl bei unbehandelten als auch bei HDI-behandelten Tumorzellen führte die Maskierung all dieser Rezeptoren zu einer vollständigen Inhibition der Tumorzellyse, d.h. die Induktion alternativer aktivierender NK-Liganden durch HDIs wurde ausgeschlossen. Wurden nur ein oder zwei aktivierende Rezeptoren maskiert, ergab sich hingegen ein Unterschied zwischen unbehandelten und HDI-behandelten Tumorzellen: Der protektive Effekt der Maskierung fiel bei HDI-behandelten Tumorzellen deutlich geringer aus. HDIs erhöhen also die Redundanz der schon zuvor involvierten aktivierenden NK-Rezeptoren. Oberflächenfärbungen legten nahe, daß diese Redundanzerhöhung – und somit die Sensibilisierung der Tumorzellen – auf die HDI-induzierte Heraufregulation aktivierender NK-Liganden auf Tumorzellen zurückzuführen ist. Ein Einfluß der HDIs auf die Expression der Todesrezeptoren Fas, DR4 und DR5 wurde ausgeschlossen. Um die Untersuchungen auf das Zusammenwirken von HDIs und zytotoxischen T-Zellen auszuweiten, wurde ein Primingsystem zur Generation tumorspezifischer T-Effektorzellen etabliert. Allogene Spender-T-Zellen wurden mit Hilfe CD86-transfizierter Zellen der Melanomzellinie SkMel63 geprimt, d.h. in diesem System dienten Alloantigene als Ersatz für Tumorantigene. Starke T-Zellproliferation und die Sekretion T-Zell-spezifischer Zytokine zeigten ein erfolgreiches Primen der T-Zellen an. Geprimte tumorspezifische T Zellen lysierten Wildtyp-SkMel63-Zellen effektiv ohne die Notwendigkeit eines Ko-Stimulus. Die Vorbehandlung mit SAHA sensibilisierte die SkMel63-Zellen für die Zelltodinduktion durch T-Zellen. Eine mögliche Ursache für den Synergismus könnte auch hier die verstärkte Expression der NKG2D-Liganden sein, da NKG2D auf T-Zellen als ko-stimulierender Rezeptor fungiert. Da funktionsfähige Immunzellen eine Voraussetzung für die beschriebenen sensibilisierenden HDI-Effekte sind, wurde auch die direkte Wirkung der HDIs auf NK- und T-Zellen untersucht. Tumortoxische Konzentrationen von SAHA verhinderten ihre aktivierungsinduzierte Proliferation und Zytokinsekretion, beeinträchtigten die CD107a-Mobilisierung und hemmten die zytolytische Aktivität der Immunzellen. Diese Beobachtungen spiegeln zwei Phänomene wider: Erstens übt SAHA eine zytotoxische Wirkung auf die Immunzellen aus, und zweitens inhibiert SAHA die IL-2-Aktivierung von NK-Zellen sowie das Primen tumorspezifischer T-Zellen. In starkem Gegensatz dazu wurden NK- und T-Zellen, die in Abwesenheit von HDIs aktiviert wurden, resistent gegen deren zytotoxische und immunsuppressive Wirkung und zeigten später – auch in Anwesenheit hoher HDI-Konzentrationen – normale zytolytische Aktivität. Die Sensibilität von NK- und T-Zellen für suppressive HDI-Effekte hängt also von ihrem Aktivierungszustand ab, und nur vollständig aktivierte Immunzellen sind resistent gegen HDIs. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen ein großes therapeutisches Potential der Kombination von HDIs und immunstimulierender Behandlung auf. Als eine vielversprechende therapeutische Strategie erscheint daher ein sequentieller Ansatz, bestehend aus der Immunstimulation der Tumorpatienten gefolgt von der HDI-vermittelten Sensibilisierung der Tumorzellen für die Angriffe des patienteneigenen Immunsystems.
The present study was aimed at associating further genes to selected types of laminopathies applying a functional candidate gene approach. Additionally, genotype/phenotype correlations in defined laminopathies were investigated to extend the clinical spectrum and considering practical aspects of molecular genetic analysis in laminopathies. Primary and secondary laminopathies are rare genetic disorders caused by mutations in genes encoding proteins of the nuclear lamina or proteins interacting with the nuclear lamina. So far at least 14 distinct disease phenotypes of primary laminopathies have been found mostly caused by pleiotropic lamin A/C ( LMNA) mutations. Secondary laminopathies can be caused by mutations in other than lamin genes including emerin (STA), lamin associated protein-2 (LAP2) and ZMPSTE24 (ZMPSTE2).
Diese Arbeit überprüft empirisch, ob transformationales Führungsverhalten, das als Personalführung auf Ebene der Geschäftsführung betrachtet wird, handlungsbezogene individuelle Eigenschaften der Geschäftsführer darstellt, welche im Sinne der Upper Echelon Theorie strategische Innovationsentscheidungen fördern sowie im Einklang mit dem Resourced-based View unternehmensspezifische Ressourcen nutzen, um sowohl radikale als auch inkrementelle Innovationen im Unternehmen durchzusetzen sowie die Unternehmensleistung zu steigern. Im Besonderen widmet sich die Studie hierbei der Überprüfung der Augmentationshypothese, die besagt, dass transformationale Führung die Effekte transaktionaler Führung hinsichtlich jeglicher Art Leistung von Geführten übersteigt. Statistisch ausgedrückt heißt dies, dass transformationale Führung einen eigenen, einzigartigen Varianzanteil an der Leistung von Geführten über die erklärte Varianz transaktionaler Führung hinaus aufklärt. Zusätzlich wurde der Einfluss kultureller und persönlichkeitsbedingter Variablen auf die Auftretenswahrscheinlichkeit transformationaler Führung bei Geschäftsführern untersucht. Die in der Studie angenommenen Zusammenhänge wurden mit Hilfe eines Fragebogendesigns an einer internationalen Stichprobe aus der Medizintechnikbranche untersucht. Die Augmentationshypothese konnte für alle drei abhängigen Variablen (radikale und inkrementelle Innovationen, Unternehmensperformanz) bestätigt werden. Hypothesenkonträr zeigte sich die höhere Wirkung transformationaler Führung auf inkrementelle Innovationen im Vergleich zu radikalen Innovationen. Die kulturellen Einflüsse konnten nur teilweise nachgewiesen werden. Auch die Hypothese, dass die Beziehung zwischen transformationaler Führung und beiden Innovationstypen durch die individuelle Innovationsorientierung des geschäftsführenden Manager mediiert wird, konnte nur für radikale Innovationen bestätigt werden. Ferner zeigten sich starke moderierende Effekte für die Kontrollvariable Umweltunsicherheit.
Zunächst sollte Aktivität der Phenylalanin-Ammonium-Lyase aus Petroselinum crispum (pcPAL) zur nicht-oxidativen Desaminierung des korrespondierenden Alkohols von Phenylalanin, Phenylalaninol generiert werden. Dazu wurden hochdurchsatzfähige Methoden zur Selektion, wie auch zur Durchmusterung von Mutantenbibliotheken etabliert. Es wurde fokussierte, gerichtete Evolution durchgeführt und zwei Mutantenbibliotheken mit Mutationen im Bereich der Bindungsstelle des Substrates erfolglos auf Aktivität durchsucht. Computersimulationen führten zur Annahme, dass Phenylalaninol wahrscheinlich nicht ausreichend im aktiven Zentrum gebunden werden konnte. Aus diesem Grund wurde eine zusätzliche Wasserstoffbrücke durch Verwendung von Tyrosinol als Substrat und der pcPAL-Phe-137-His Mutante eingeführt, welche nach Computersimulationen in der Lage war das Substrat ausreichend zu stabilisieren. Tatsächlich konnte durch die Einführung einer zweiten Wasserstoffbrücke durch rationales Proteindesign erstmals Aktivität gegenüber einem Aminoalkohol generiert werden. Durch Verwendung der Tyrosin-Ammonium-Lyase aus Rhodobacter sphaeroides (rsTAL), dessen Wildtyp bereits ein Histidin an der korrespondierenden Position 137 (His-89 der rsTAL) besitzt, konnte vergleichbare Aktivität gegenüber Tyrosinol erreicht werden. Durch die Analyse der Substratbindung im aktiven Zentrum wurde ein neues Konzept für den Reaktionsmechanismus der aromatischen Aminosäure-Ammonium-Lyasen, basierend auf der Aminosäureposition 484 (pcPAL) entwickelt. Sequenz- und Strukturvergleiche zeigten eine substratabhängige Konservierung der Position 484 (pcPAL). Enzyme mit einer Präferenz für Phenylalanin besaßen stets ein Glutamat, Tyrosin umsetzende Enzyme stets ein Asparagin an der entsprechenden Position. In silico Mutagenesen und Computersimulationen zeigten, dass ein Glutamat an der Position 484 (pcPAL) die Aminogruppe des Substrates bindet, wodurch die prosthetische, elektrophile MIO-Gruppe nur den aromatischen Ring in einer Friedel-Crafts ähnlichen Reaktion angreifen kann. Befand sich ein Asparagin an Position 484 (pcPAL) konnte die MIO Gruppe die Aminogruppe des Substrates erreichen und die nicht-oxidative Desaminierung über den E1cB Mechanismus mit einem MIO-Amino-Addukt durchführen. Somit wurde postuliert, dass die Ammonium-Lyasen und -Mutasen aromatischer Aminosäuren in Abhängigkeit der Aminosäure an Position 484 (pcPAL) entweder den Friedel-Crafts-Mechanismus (mit Glu-484) oder den E1cB Mechanismus (mit Asn-484) katalysieren können. Durch die Verwendung von m-Tyrosin als „Mechanismusindikator“ und Verwendung der Glu-484-Asn-Mutante der pcPAL konnten experimentelle Hinweise erbracht werden, die die Annahmen aus der Computersimulationen unterstützten. Als Grund für die unkonventionelle, bisher einzigartige „mechanistische Promiskuität“ wurde ein unterschiedliches Konzept der Substratstabilisierung in PAL und TAL vermutet. Tyrosin wird durch Wasserstoffbrücken der p-Hydroxylgruppe und der Carboxylgruppe im aktiven Zentrum gebunden, während Phenylalanin keine Möglichkeit bietet, den Phenylring eindeutig zu orientieren. Daher ist ein Glutamat an der Position 484 zur Substratbindung notwendig. Neben der pcPAL wurde die rsTAL zur Desaminierung von Tyrosinol getestet und zeigte ebenfalls pcPAL-ähnliche Aktivitäten. Versuche, durch fokussierte, gerichtete Evolution und rationales Proteindesign aller Aminosäuren der Carboxyl- und Aminobindetasche, eine aktivere Mutante zur Umsetzung von Tyrosinol zu identifizieren, scheiterten. Computersimulationen wiesen auf ein Wasserstoffbrückennetzwerk hin, dessen Störung sich stets durch verminderte oder zerstörte Aktivität äußerte. Somit musste festgestellt werden, dass in der Carboxyl- und Aminobindetasche keine Mutationen erlaubt sind, die Tyrosinol besser im aktiven Zentrum binden könnten. Daher wurden alternative Substrate untersucht. Tyrosinamid konnte ebenfalls langsam durch die pcPAL-Phe-137-His Mutante und die rsTAL desaminiert werden. Die biotechnologisch bedeutenderen Aminierungsreaktionen wurde gegenüber verschiedenen para-substituierten Zimtsäureanaloga untersucht und mit der korrespondierenden Desaminierungsreaktion verglichen. Die pcPAL setzte Phenylalanin in der natürlichen Desaminierungsreaktion 10-fach schneller um als Zimtsäure aminiert werden konnte. p Nitro-Zimtsäure stellte sich aufgrund der elektronischen Effekte des Substituenten als besonders geeignetes Substrat für die Aminierungsreaktion heraus, welches 9-fach schneller durch die pcPAL aminiert wurde als Zimtsäure. Durch fokussierte, gerichtete Evolution konnten drei Mutanten identifiziert werden, die aufgrund geringerer, sterischer Hinderungen bis zu 1,7-fach gesteigerte Aktivität gegenüber p-Nitro-Zimtsäure zeigten. Verglichen mit der natürlichen Desaminierungsreaktion der pcPAL gegenüber Phenlyalanin, konnte die Phe-137-Val Mutante p Nitro Zimtsäure sogar 1,5-fach schneller aminieren. Somit konnte die Aktivität der Aminierungsreaktion, ausgehend vom pcPAL-Wildtyp gegenüber Zimtsäure, um das 15-fache erhöht werden. Die pcPAL-Phe-137-Val Mutante wies geringere Substratinhibierung sowie höhere Aktivitäten gegenüber einigen Substraten auf. In präparativen Biokatalysen wurde die hohe Aktivität und Enantioselektivität (eep ≥ 97%) der Mutante, besonders in der asymmetrischen Aminierung von p-Nitro-Zimtsäure zu p-Nitro-L-Phenylalanin, erfolgreich auf einen größeren Maßstab übertragen.
The aim of this thesis was to validate a method called OSCARR for One-pot, Simple Cassette Randomization and Recombination for focused directed evolution, which had been developed by Dr. Hidalgo. It is based upon the megaprimer PCR method using outer primers differing in TM and including asymmetric cycles before the addition of the forward primer to generate more mutated megaprimer. As mutation-carrying primers, spiked oligonucleotides are employed. These spiked oligonucleotides are designed using an algorithm and have strictly defined composition of nucleotides at each position. An OSCARR library of the Pseudomonas fluorescens esterase I (PFE I) of approximately 8000 clones was generated and screened for altered chain-length selectivity. Two mutants with higher activity towards medium chain length p-nitrophenyl esters were identified, both carried the mutation F126I, which causes the substrate entrance tunnel to be widened, thus facilitating access of bulkier substrates to the active site. One mutant carried the additional mutation G120S which completes a catalytic tetrad which is observed mainly in proteases. F126I had a stronger influence on chain-length specificity, so the further amino acids which form the “bottleneck” to the active site were mutated to further widen the entrance, and mutants with improved activity were found. The bottleneck mutants which consist of single, double, triple and quadruple mutants which are mostly combinations of F126L, F144L, F159L and I225L were then assayed for altered enantioselectivity against chiral acids and secondary alcohols. For substrates 1-phenyl-1-propyl acetate (2), 1-phenyl-2-propyl acetate (3) and 1-phenyl ethyl acetate (4), mutants with increased enantioselectivity were found. I225L plays a crucial role, as it is vital for enantioselectivity against 3, but destroys selectivity against 2, both facts obvious from the comparison of the triple mutant without I225L (mutant T3) and the corresponding quadruple mutant including I225L (mutant Q). However, the single mutant I225L alone does not possess high selectivity against 3, so synergistic effects play an important role. The PFE I wild type already possesses a good enantioselectivity in the hydrolysis of 4, but all mutants which were analyzed in detail surpass the wild type. The program YASARA was then used to calculate docking solutions for both enantiomers of 2 and 3 into the wild type and the best mutant. The results revealed that the mutants’ widened bottleneck allows the phenyl moiety of the substrates to point towards the access tunnel, while only (R)-2 does so in the wild type. Residues 126 and 144 do not come very close to the substrate and are more likely to influence substrate diffusion. Another goal was to find a way to confer promiscuous amidase activity upon the PFE I. In the search for structural homologues, a close structural neighbour with amidase activity was found. The --lactamase from Aureobacterium sp. was named after its activity toward the Vince lactam 2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one. Biocatalysis experiments with the PFE I and its mutants revealed an excellent enantioselectivity against the ( )-lactam. Specific activities were determined for purified proteins, and the activity of some mutants was within the same order of magnitude as lactamase’s activity.
Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit den Wirkungen unterschiedlichen Führungsverhaltens auf den Lernerfolg sowohl der beteiligten Führungskräfte als auch deren Mitarbeiter in einem interkulturellen Kontext. Hierfür wurden deutsche Expatriates in China und deren einheimische Mitarbeiter befragt. Es soll geklärt werden, welche Determinanten generell positiv oder negativ auf Lernerfolg wirken, welche Dimensionen von Führungsverhalten Lernerfolg beeinflussen und inwiefern kulturelle Werte oder auch Prägungen den Auswirkungen von Führungsverhalten in einer mehr-kulturellen Führungssituation zu Grunde liegen.
In einer prospektiven, randomisierten, verblindeten, monozentrischen, offen kontrollierten Studie wurde die unter Anwendung einer CHD-haltigen Mundspüllösung auftretende Konzentrationsänderung von CHD im Speichel untersucht, die mit zunehmender Anwendungsdauer unmittelbar nach Spülung einen kontinuierlichen Konzentrationsanstieg von CHD zeigte. Im Verlauf von 12 Stunden nach Spülung wurde die Aufrechterhaltung konstanter Konzentrationen nachgewiesen. Es konnte statistisch signifikant der Nachweis erbracht werden, dass mit der Anwendung der Mundspüllösung in allgemein üblicher Dosierung auch messbare Konzentrationen und damit eine Belastung mit dem kanzerogenen p-CA, nicht aber mit p-CNB, im Speichel auftrat. Eine Resorption von CHD, p-CA oder p-CNB mit Nachweis in Serum und Urin konnte dagegen nicht nachgewiesen werden.
Die über einhundert geburtshilflichen Instrumente der Greifswalder Sammlung historischer geburtshilflich-gynäkologischer Instrumente werden ihrem jeweiligen Entwickler und ihrer Entstehungsgeschichte zugeordnet. Indikationen und Anwendungen der häufig seit Jahrzehnten oder Jahrhunderten nicht mehr in Gebrauch befindlichen Geräte werden detailliert beschrieben. Die einzelnen Instrumente werden in einen historischen Entwicklungszusammenhang eingeordnet, so wird unter anderem die Geschichte der Geburtszange ( und Hebel ) inkl. der Kopfschwartenzange an Hand der Greifswalder Exemplare nahezu lückenlos bis hin zu den heute noch eingesetzen Modellen vorgestellt. Die Arbeit vermittelt eine detaillierte Geschichte der zerstückelnden Operationen (Perforation, Kraniotomie, Kranioklasie, Kephalothrypsie, Dekapitation, Embryotomie, (ect...) und der hierzu verwendeten Instrumente, von denen einige unbekannt oder völlig in Vergessenheit geraten waren. Hier werden zusätzlich die mit diesen Eingriffen verbundenen ethischen Fragen im Wechsel der Zeit untersucht. Neben diesen zwei Hauptkapiteln finden sich Abhandlungen über Beckenmesser, Stethoskope und Amnioskope, Dilatatorien, Nabelschnurrepositorien, Instrumente zur Extraktion am Steiß, Abortzangen und Instrumente zur Blutstillung in der Nabelgeburtsperiode. Die Arbeit dokumentiert die geburtshilfliche Instrumentensammlung zudem durch qualitativ hochwertige Fotografien. Im Anhang werden die bedeutendsten Geburtshelfer der letzten zwei Jahrhunderte in Form einer synchronoptischen ausklappbaren Grafik vorgestellt. Hier wird die neuere Geschichte der Gebrutshilfe mit wegweisenden Entdeckungen aus anderen Gebieten der Medizin und mit großen Ereignissen aus Kunst, Kultur, Politik und Gesellschaft korreliert.
GEGENSTAND: Bisphosphonate spielen derzeit eine herausragende Rolle bei der Behandlung von Erkrankungen mit erhöhter Knochenresorption wie Osteoporose, tumorassoziierte Osteolyse und Multiples Myelom. Bisphosphonate hemmen die Knochenresorption über komplexe Mechanismen, vor allem durch ihre zytotoxische Wirkung auf Osteoklasten. Ein Zusammenhang zwischen Bisphosphonat-Therapie und dem Auftreten von Kieferosteonekrosen ist weithin anerkannt (Bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaw = BRONJ). Diese Nebenwirkung ist zu einem ernstzunehmenden klinischen Problem geworden. PATIENTEN & METHODEN: In der vorliegenden retrospektiven Arbeit wurden die Daten von 51 Patienten mit ossären Metastasen (n=40) oder Multiplem Myelom (n=11) unter intravenöser Amino-Bisphosphonat-Therapie hinsichtlich möglicher Risikofaktoren für die Entwicklung einer BRONJ untersucht. Es wurden das klinische Bild, die Bedeutung präventiver Maßnahmen, das kieferchirurgische Therapiemanagement und die Therapieergebnisse analysiert und mit der derzeit verfügbaren Literatur verglichen. ERGEBNISSE: Der Beobachtungszeitraum für das Gesamtkollektiv war im Median 26,1 Monate. Das Durchschnittsalter der Gruppe betrug 65,8 Jahre. 17 Patienten zeigten eine klinisch manifeste Kiefernekrose, wobei Unterkiefernekrosen signifikant häufiger gesehen wurden (p=0,008). Das BRONJ-Risiko stieg mit der Dauer der Bisphonatbehandlung (p=0,010). Am häufigsten traten Nekrosen nach Zahnextraktionen auf. Die Ergebnisse der kieferchirurgischen Therapie waren bei Patienten ohne Osteonekrose signifikant besser (p<0,001) im Vergleich zu Patienten mit manifester Osteonekrose. Patienten mit präventiven Maßnahmen vor Bisphosphonat-Therapiebeginn hatten im Vergleich zu Patienten ohne präventive Maßnahmen ein signifikant niedrigeres Risiko für die Entwicklung einer BRONJ (p=0,002). SCHLUSSFOLGERUNG: Die Daten der vorliegenden Arbeit unterstreichen die Bedeutung präventiver Maßnahmen zur Vermeidung von Osteonekrosen bei Bisphosphonat-Therapie. Da die Pathogenese der BRONJ nicht geklärt und damit eine kausale Therapie derzeit nicht verfügbar ist, muss die Standardisierung und Durchführung präventiver Maßnahmen als conditio sine qua non gefordert werden. Die Aussagen der vorliegenden Studie weisen durch ihre retrospektive Natur und die kleine Fallzall der einzelnen Gruppen Grenzen auf. So konnten für Alter, Geschlecht und Allgemeinzustand, die Art der Grund- und Zweiterkrankungen, die tumorspezifischen Ko-Therapien, Bisphosphonat-Typ, Dosis und Applikationsform keine statistisch signifikanten Unterschiede nachgewiesen werden. Weitere Forschungsarbeiten durch große, prospektiv randomisierte Studien sind erforderlich.
Zusammenfassung „Rechtsmedizin in der Weimarer Republik“ In dem hier thematisch eingegrenzten Zeitraum der Arbeit, der Weimarer Republik von 1918-1933, vermochte sich die Gerichtliche Medizin gegen äußere Angriffe (von Vertretern anderer Disziplinen) und innere Widerstände (Konflikte innerhalb der eigenen Ärzteschaft zur Definition des Faches) als eigenständiges Fach, insbesondere gegenüber der Pathologie, durchzusetzen. Bei der Betrachtung der Gerichtlichen Medizin innerhalb der deutschen Universitäten lässt sich sagen, dass an einigen der Universitäten schon früh gerichtsmedizinische Vorlesungen nachgewiesen werden können. Eine kontinuierliche Lehrtätigkeit dagegen fand kaum statt. Häufig wurde das Fach nur im Nebenamt und zumeist auch nur von Klinikern anderer Fachdisziplinen vertreten. Erst mit Aufkommen der Staatsarzneikunde war diese Aufgabe fast ausschließlich den bestallten Vertretern zugefallen und hatte so 1833 zum ersten deutschen Institut für Gerichtliche Medizin in Berlin, der „Unterrichtsanstalt für Staatsarzneikunde“, geführt. Nach dem Zerfall der Staatsarzneikunde in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts war die Gerichtsmedizin ein um seine Anerkennung ringendes Fach in Deutschland. Die Notwendigkeit der Gerichtlichen Medizin wurde zwar von vielen Universitätsprofessoren anerkannt, jedoch sollte sie durch Ordinarien der verschiedenen Fachgebiete vertreten werden. Die unterschiedliche Auffassung der einzelnen Fachvertreter über die Definition und die Grenzen des Faches war ebenfalls nicht förderlich für die Entwicklung der Gerichtsmedizin. Trotz unterschiedlicher Ansichten und der teilweise noch nicht vollzogenen Abgrenzung zu Nachbardisziplinen hat sich die Gerichtsmedizin dann in den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts als eigenständiges medizinisches Fach durchsetzen können. Nach dem 1. Weltkrieg kam in den 20-er Jahren eine Phase des Aufschwungs. Es folgten weitere Institutsgründungen, Extraordinariate wurden in persönliche Ordinariate umgewandelt, und bestehende Institute wurden sowohl personell als auch technisch besser ausgestattet und das Fach wurde 1924 Prüfungsfach im medizinischen Staatsexamen. Konfliktbeladen blieb über viele Jahre die Frage nach der Zugehörigkeit der Forensischen Psychiatrie, der forensischen Toxikologie und der wissenschaftlichen Kriminalistik zum Fach. Insbesondere letztere sollte nach Auffassung mancher Fachvertreter die „Verwissenschaftlichung“ der Sachverständigentätigkeit fördern, da es den wissenschaftlich vorgebildeten Sachverständigen in der Form noch nicht gab. Und nicht nur an den Universitäten kämpften die Gerichtsmediziner um Anerkennung. Parallel dazu forderten sowohl Kreisärzte als auch Gerichtsärzte, die kreisärztliche Tätigkeit vollständig von der gerichtsärztlichen Tätigkeit zu trennen. In den 20-er Jahren bildeten sich verschiedene Subdisziplinen weiter aus (forensische Psychiatrie, forensische Toxikologie), und mit der Weiterentwicklung der diagnostischen Methoden (z.B. Blutgruppenserologie, Blutalkoholbestimmung nach Widmark) und der Integration von Sozialer Medizin und Kriminalistik festigte sich trotz der damit einhergehenden Konflikte und Auseinandersetzungen der Status der Gerichtlichen Medizin als eigenständiges Fach.
In dieser Arbeit wird eine Methode entwickelt und angewendet, mittels welcher Wundauflagen hinsichtlich Endotoxin-Bindungskapazität, bakteriozider Wirkung, Endotoxin-Freisetzung und Zytotoxizität untereinander verglichen werden können. Hierzu werden die Wundauflagen in einer Endotoxin- bzw. Bakterien-Lösung inkubiert und nach festgelegten Kontaktzeiten der Endotoxin- bzw. der Bakteriengehalt im Überstand gemessen. Der Endotoxin-Nachweis erfolgt mittels LAL-Test, die Bakteriensuspensionen werden auf CSA-Platten kultiviert und ausgezählt. Die Untersuchung der Wundauflagen auf Zytotoxizität erfolgt in einem Agarose-Overlay In-vitro-Zytotoxizitätstest. Für Aquacel® ergibt sich die höchste Bindungskapazität für LPS. Der Aktivkohlekern der Wundauflage Actisorb® Silver hat ebenfalls eine hohe Endotoxin-Bindungskapazität. Die Aktivkohle-Auflage CarboFlex® bindet nur eine viel geringere Menge Endotoxins. Bei Contreet-H® kommt es zu einem Anstieg der Endotoxin-Konzentration nach Inkubation. Die silberhaltigen Wundauflagen Actisorb® Silver und Contreet-H® zeigen die beste bakteriozide Wirksamkeit. CarboFlex® und Aquacel® können die Bakterien in geringem Umfang binden, zeigen aber keine bakteriozide Wirksamkeit im eigentlichen Sinne. Unter Inkubation mit der Bakteriensuspension kommt es zu einer maximalen Endotoxin-Freisetzung von 100 EU/ml. Der Zytotoxizitätstest ergibt für Actisorb® Silver eine starke, für die übrigen Wundauflagen eine leichte Zytotoxizität.
Das Hauptziel dieser Arbeit war die Ermittlung eines neuartigen Verfahrens zur Vorhersage des Langzeitklebverhaltens von Transdermalen Pflastern (TTS) auf Humanhaut. In einer In-vivo-Studie wurden zwölf verschiedene Polyacrylat-Haftkleber im Hinblick auf Klebkraft und Größe des dunklen Randes untersucht. In einer zweiten In-vivo-Studie wurde der Einfluss der Elastizität der Deckfolie sowie der Pflastergröße überprüft. Für die Entwicklung einer neuartigen In-vitro-Methode zur Charakterisierung von Haftklebern wurde der Probe-Tack-Test verwendet. Zur Auswertung wurden zwei neuartige Kurvenkennwerte definiert. Es ergab sich ein Zusammenhang zwischen den In-vitro-Ergebnissen und dem realen Langzeitklebverhalten der Pflaster. In einem zweiten Teil der Arbeit wurde die Wiederanheftbarkeit von TTS untersucht. Dafür sind rasterelektronische und lichtmikroskopische Aufnahmen von Pflastern eines viskosen, unvernetzten und eines hochkohäsiven, vernetzten Klebertyps nach wiederholtem Abstrippen vom Unterarm eines Probanden verglichen worden. Die Pflaster beider Klebertypen weisen eine generell schlechte Wiederanheftbarkeit auf. Die Vermutung, dass die Wiederanheftung eines TTS von der Viskosität der Klebermatrix abhängt, konnte nicht bestätigt werden.
Mit Etablierung der Public-Health-Forschung in Deutschland und dem zahnmedizinischen Ableger „Dental Public Health“ ist das Interesse nach deutschlandweiten Prävalenzen zum Thema „Mundgesundheit“ gestiegen. Die multifaktorielle und multikausale Betrachtung der einzelnen oralen Krankheitsbilder aber auch die möglichen Assoziationen zu Allgemeinerkrankungen, wie z.B. Diabetes, werden in der aktuellen Literatur immer stärker hervorgehoben. Ziel dieser Arbeit soll es sein, die Mundgesundheit in Deutschland anhand von aktuellen Prävalenzen der einzelnen oralen Krankheitsbilder, wie Kronen- bzw. Wurzelkaries, Parodontopathien und Zahnverlust exemplarisch für die Erwachsenen- und Seniorenkohorte deskriptiv darzustellen. Als Grundlage dienten die epidemiologischen bevölkerungsrepräsentativen Mundgesundheitsstudien (DMS I bis IV), diese werden mit der regionalen SHIP-Studie (SHIP-0 und 1) des Community-Medicine-Forschungsverbundes der Universität Greifswald in einen Kontext gestellt. Der durch die Querschnittsstudien DMS III (1997) und DMS IV (2005) und die Longitudinalstudien SHIP-0 (1997-2001) und SHIP-1 (2002-2006) beleuchtete Zeitraum ist vergleichbar und relativ aktuell. Die Wahl der WHO-Alterskohorten der Erwachsenen (35-44 Jahre) bzw. Senioren (65-74 Jahre), vergleichbare Befundungen bzw. Indizes und Stichprobenanzahlen bzw. Responsewerte ermöglichen eine valide Einschätzung der Mundgesundheit in Deutschland. In den Industrieländern erzielte man durch die Etablierung kariesprophylaktischer Maßnahmen in den letzten zwei Jahrzehnten in allen Altersgruppen ein deutlicher Rückgang der Kronenkaries. Sowohl national (DMS III und IV) als auch regional (SHIP-0 und 1) konnte dies in allen Altersgruppen bestätigt werden. Dennoch ist trotz dieser guten Erfolge eine Kariespolarisation in der Bundesrepublik Deutschland zu erkennen, d.h. nur wenige Erkrankte vereinigen den Großteil der kariösen Zähne auf sich. Die Erfolge in der Kariesbekämpfung und verbesserte konservierende zahnmedizinische Therapien führen vor allem bei den Senioren, aber auch bei den Erwachsenen zu geringeren Zahnverlustraten bzw. zu geringeren Prozentsätzen von totaler Zahnlosigkeit. Durch die Zunahme dieser „teeth at risk“ kam es bezüglich der Wurzelkariesprävalenz und der Parodontitisprävalenz bei den Erwachsenen zu einer Stagnation und bei den Senioren zu einer starken Zunahme. Die geschlechtsspezifische Evaluierung der einzelnen oralen Erkrankungen zeigt, dass Männer im Mittel einen geringeren Kariesbefall der Zahnkronen und geringere Zahnverlustraten, aber dadurch bedingt höhere Wurzelkariesprävalenzen und Parodontitisprävalenzen auf sich vereinigen. Dagegen weisen Frauen einen höheren mittleren DMF-T Wert, einen höheren Zahnverlust bzw. totale Zahnlosigkeit und dadurch eine geringere Anfälligkeit für Wurzelkaries- und Parodontalerkrankungen auf. Die Entwicklung der Mundgesundheit in den neuen und alten Bundesländern zeigte in DMS III eine allgemein schlechtere Mundgesundheit in den neuen Bundesländern. Erst 2005 (DMS IV)konnte eine langsame Annäherung bezüglich der Mundgesundheit in den neuen und alten Bundesländern evaluiert werden. International zeigten sich in den USA und Schweden vornehmlich durch die Betrachtung von NHANES und Hugoson, geringere Kronen- bzw. Wurzelkariesprävalenzen, geringere AV- und ST- Werte und geringere Zahnverlustraten. Als mundgesundheitsbezogen Risikofaktoren können neben Geschlecht, Alter und Bundeslandzugehörigkeit auch Mundhygiene- und Inanspruchnahmeverhalten und vor allem die Schulbildung und der Nikotinabusus für beide Alterskohorten und zu beiden Studienzeitpunkten identifiziert werden. Durch den demografischen Wandel („umkehrte Alterspyramide“), aber auch durch die rasanten Veränderungen im Gesundheitssystem ist Deutschland in einem wichtigen Wandel begriffen, der sich auch auf die Zahnheilkunde und der damit verbundenen Mundgesundheit auswirken wird. Für die Zukunft müssen die Schwerpunkte in der zahnmedizinischen Versorgung und Prävention neu gesetzt werden, da in Deutschland zunehmend mehr ältere und alte Menschen mit speziellen Bedürfnissen bezüglich ihrer Mund- und Zahngesundheit leben. Bei der zahnmedizinischen Behandlung werden die zunehmende Multimorbidität der Patienten und die Erstellung von individuelleren Risikoprofilen von zunehmender Wichtigkeit für einen Therapieerfolg werden. Für eine weitere zukünftige Verbesserung der Mundgesundheit in Deutschland ist es wichtig, dass der Weg von der kurativen hin zur präventiven ganzheitlichen Zahnheilkunde noch konsequenter beschritten wird. Ein ganz elementarer Aspekt ist dabei die Mit- bzw. Eigenverantwortung des Patienten, denn Mundgesundheit bezieht sich nicht nur allein auf die Zähne, sondern betrifft auch den Körper in seiner Gesamtheit. Sie hängt erheblich vom Gesundheitsbewusstsein des Einzelnen ab.
The objectives of the present work are to relate the spatial distribution of benthic macrofauna in the Baltic Sea to patterns in environmental variables describing near-bottom hydrographical conditions and sediment characteristics, analyzing the data for two various spatial extents. The first case study is devoted to an exploratory statistical description of the prevailing ecological structure within the limited area attached to the region of the Mecklenburg Bight. Key environmental descriptors of spatial distribution of macrofaunal communities were disclosed within the area of investigation: water depth, regarded as a proxy for other environmental factors, and total organic content. Distinct benthic assemblages that are discriminated by particular species (Hydrobia ulvae–Scoloplos armiger, Lagis koreni–Mysella bidentata and Capitella capitata–Halicryptus spinulosus) were defined. Each assemblage is related to different spatial subarea and is characterized by a certain variability of environmental factors. This study represented the basis for the predictive modelling of species distribution in the selected investigation area, which constituted the next part of the investigation. Species-specific models predicting the probability of occurrence relative to environmental and sedimentological characteristics were developed for 29 representative macrofaunal species using a logistic regression modelling approach. Subsequently, the technique for a predictive modelling of species distributions in response to abiotic parameters based on single-factor logistic regression models, utilizing Akaike’s information criterion (AIC) and Akaike weights for multimodel inference, was used. Thus, probabilities of occurrence for selected exemplary species (Arctica islandica, Hediste diversicolor, Pygospio elegans, Tubificoides benedii and Scoloplos armiger) were modelled and mapped. Finally, the investigation proceeded on a large spatial scale. The discriminating ability of such factors as salinity, bathymetry, and sediment characteristics (considered only generally due to the lack of more detailed data) to explain the occurrence of typical macrozoobenthic species on the Baltic Sea-wide extend was tested. Full coverage macrofauna distribution maps, though being increasingly demanded, are generally lacking, with information being merely restricted to point observations. In contrast to spatial interpolation, periled by presence of short distance changes in community structure and dependence of the result on density of the samples, predictive habitat suitability modelling allows to objectively produce distribution maps at a level of detail limited only by the availability and resolution of the environmental data. Various literature sources and available databases were analyzed in respect to the information on macrozoobenthos distribution in the Baltic Sea, resulting in the compilation of an extensive list of taxa and an inventory dataset on species distribution for the whole Baltic Sea. The study demonstrates the need to analyze species’ relationships in gradient systems such as the Baltic Sea and provides a basis for a tool to predict natural and anthropogenic forced changes in species distribution.
Vor ca. 20 Jahren hielt das synthetische Katecholamin Dopexamindihydrochlorid (Dopexamin) als Therapeutikum für das Kreislaufversagen unterschiedlicher Genese auf zahlreichen Intensivstationen Einzug. Man erhoffte sich im Vergleich zu anderen Katecholaminen zusätzlich eine besonders günstige Auswirkung auf die Protektion der physiologischen Funktion des Magen-Darm-Traktes und der Nieren während der Schockphase. In dieser Arbeit wurde die Wirkung von Dopexamin an Koronargefässen untersucht. Es wurde mit der Methode der in-vitro-Myographie die isometrische Spannungsänderung der ringförmigen vitalen Präparate der glatten Gefäßmuskulatur des RIVA vom Schweinerherzen sowohl mit als auch ohne Zusatz verschiedener vasoaktiver Substanzen und bei veränderter Kalziumhomöostase gemessen. Ein vergleichendes Experiment mit Dopamin erfolgte. Ebenfalls eine mögliche Endothelabhängigkeit der Wirkung wurde überprüft. Wir gingen von der Hypothese aus, durch Zugabe von Dopexamin eine Änderung der Kontraktilität hervorzurufen. Dabei vermuteten wir, eine Gefäßerweiterung auszulösen. Diese Vermutung stützte sich auf die in der Studienliteratur vielfach nachgewiesene Wirkung von Dopexamin an beta2- und Dopamin (DA1)- Rezeptoren. Unsere Untersuchungen erbrachten das unerwartete Resultat, dass Dopexamin an Koronararterienpräparaten des RIVA des Schweineherzens eine Vasokonstriktion hervorruft. Dopamin dagegen führt zu einer Vasodilatation. Weder eine dopaminerge noch eine beta-adrenerge Reaktion von Dopexamin am RIVA des Schweineherzens konnte nachgewiesen werden. Die dopexamininduzierte Kontraktion verläuft zum Teil unabhängig vom extrazellulären Kalziumspiegel und wird durch Kalziumantagonisten signifikant abgeschwächt aber nicht verhindert. Wahrscheinlich wird die Kontraktion partiell durch eine Freisetzung von Kalzium aus den intrazellulären Kalziumspeichern getriggert. Eine geringe aber signifikante Endothelabhängigkeit der kontraktilen Wirkung von Dopexamin war nachzuweisen.
Inhalt der Arbeit war die experimentelle Knochenverformung an Schweinegaumen (Sus scrofa domesticus), welche über Onplants belastet wurden. Das Ziel war es, entsprechende Empfehlungen für die Anwendung von Onplants bei jungen Patienten zu geben. In einer Voruntersuchung wurden histologische Schnittbilder des Schweinegaumens hergestellt um den anatomischen und histologischen Aufbau des Gaumens eines Schweins mit jenem des Menschen zu vergleichen. Die Sutura palatina media zeigte bei den Schweinen der Gruppe der „Neugeborenen“ einen noch relativ geraden Verlauf. Mit zunehmendem Alter wurde eine beginnende s-förmige Verwindung erkennbar. Bei den erwachsenen Tieren schließlich ist dieser s-förmige Verlauf stark ausgeprägt. Dieser Verlauf der Sutur korreliert mit jenem beim Menschen in den entsprechenden Altersabschnitten. Für die Belastungssimulationen wurden drei Testreihen (Neugeborene, Heranwachsende und Erwachsene) mit je zwei Gruppen (Ein-Punkt- und Zwei-Punkt-Belastung) durchgeführt. Jede Gruppe bestand aus 6 bis 13 Tieren. Scheiben mit einem Durchmesser von 3mm, 5mm und 9mm wurden in der ersten Gruppe mittig über der Sutura palatina media platziert. In der zweiten Gruppe wurden je zwei 3mm bzw. 5mm im Durchmesser betragende Scheiben beidseits der Gaumennaht platziert. Insgesamt wurden 152 Gaumen einer Belastung unterzogen. Die Verformung wurde mittels eines optischen Dreikoordinaten-Messgerätes registriert und analysiert. Bei den Jungtieren führte die Ein-Punkt-Belastung im Vergleich zu der Zwei-Punkt-Belastung auf einem signifikant niedrigerem Kraftniveau zur Zerstörung der knöchernen Lamelle. Ähnliche Resultate wurden bei der Vergrößerung der Scheibe von 3mm auf 5mm registriert. Im Gegensatz dazu zeigten die erwachsenen Tiere stabile Resultate in beiden Versuchsreihen. Generell ermöglichte eine Vergrößerung der Auflagefläche eine höhere Belastung. Die Belastung des Gaumens über einen medianen Druckpunkt scheint bei den Erwachsenen ausreichend. Während des Knochenwachstums sollte die Kraft auf zwei paramediane Druckpunkte verteilt werden. Zudem können mit dieser Methode höhere Kräfte appliziert werden und somit ein höherer Verankerungswert für die Dentition erreicht werden. Dennoch sind weitere Untersuchungen am Menschen notwendig, um detaillierte Empfehlungen für die klinische Anwendung am Menschen geben zu können.
Der Biokomplex “Reaktionsmuster in Vertebratenzellen” (RiV) besteht aus elektronenmikroskopisch nachweisbaren Partikeln, die stressinduziert sezerniert werden. Der Transkriptionsfaktor NF-kappa B ist bei inflammatorischen Prozessen und insbesondere auch bei der endothelialen Dysfunktion von Bedeutung. Ich habe die Hypothese untersucht, dass RiV-Partikel die zytokin-induzierte Expression von zellulären Adhäsionsmolekülen (ICAM-1, VCAM-1, E-Selektin) und des „Lectin-like oxidized“-LDL-Rezeptors-1 (LOX-1) in humanen umbilikalen venösen Endothelzellen (HUVEC) reduziert. Nach einer Inkubationszeit von vier Stunden wurde die TNF-alpha-induzierte mRNA-Expression von ICAM-1, VCAM-1 und LOX-1 unter dem Einfluss von RiV über eine reduzierte Translokation von NF-kappa B signifikant vermindert. Nach einer Inkubationszeit von 16 Stunden zeigte sich eine gesteigerte mRNA-Expression bei Exposition mit RiV durch eine Neusynthese der mRNA im Vergleich zu TNF-alpha-behandelten Endothelzellen. Die Oberflächenexpression blieb unverändert. Unter dem Einfluss von RiV auf TNF-alpha-stimulierte HUVEC wurde das Shedding von sICAM-1 und sE-Selektin induziert. RiV hatte keinen relevanten Einfluss auf die Expression der endothelialen NO-Synthase, eNOS. Der Biokomplex RiV enthält thermosensitive und thermostabile Komponenten.
Als Nasenzyklus wird die wechselseitige, reziproke Änderung des Schwellungszustandes der Nasenschleimhaut in beiden Nasenseiten bezeichnet. Gesteuert wird der Nasenzyklus durch den Hypothalamus über Modulation des Sympathikotonus. Bei Patienten, die unter dem obstruktiven Schlafapnoesyndrom leiden, ist der Sympathikotonus erhöht. Daher sind Veränderungen im Nasenzyklus zu erwarten. Der Nasenzyklus wird untersucht bei einer Gruppe von gesunden Probanden, Patienten mit Rhonchopathie und Patienten mit obstruktivem Schlafapnoesyndrom.
Lungenkrebs ist die weltweit häufigste Ursache eines krebsassoziierten Todes und nimmt weiter stetig in seiner Prävalenz zu. Das Versagen der Standard-Chemotherapie ist besonders im fortgeschrittenen Stadium für viele Todesfälle verantwortlich. Neue Therapiewege werden daher dringend benötigt. Auch die Behandlung von Medulloblastomen stellt sich gerade bei erkrankten Kindern unter 3 Jahren als schwierig dar, auch weil durch die oftmals sehr intensiven Therapieregime mit schwerwiegenden Spätfolgen gerechnet werden muss. Es muß dementsprechend ebenso für diese Erkrankung nach innovativen Behandlungsansätzen gesucht werden. TRAIL verkörpert solch einen neuen, vielversprechenden Ansatz, da es in der Lage ist selektiv in Tumorzellen eine Apoptose zu bewirken. In ersten klinischen Studien hat es bereits seine gute Verträglichkeit bewiesen. Jedoch sind in zahlreichen Tumoren Resistenzen gegenüber TRAIL gefunden worden, welche die therapeutische Nutzung einschränken könnten. Die Proteinkinase C-Familie wurde schon mehrfach mit einer TRAIL-Resistenz in Verbindung gebracht. In dieser Arbeit wurde daher die TRAIL-Resistenz von A549 Lungenkarzinom- und DAOY Medulloblastomzellen in Hinblick auf ihre Beeinflussbarkeit durch die Proteinkinase C (PKC) untersucht. Sowohl in A549, als auch in DAOY Zellen, die zuvor noch nicht in diesem Zusammenhang untersucht wurden, konnte durch eine Inhibition der PKC die TRAIL-Resistenz durchbrochen werden. NPC 15437, ein PKC-Inhibitor, der vor allem die neuen Isoformen der PKC hemmt, verstärkte sehr deutlich den TRAIL-induzierten Zelltod und den Verlust des mitochondrialen Membranpotentials in beiden Zelllinien, ohne selbst wesentlich eine Apoptose auszulösen. Durch den pan-Caspase-Inhibitor z-VAD-fmk war dieser Effekt komplett unterdrückbar. Anschließend wurde versucht die verantwortliche PKC-Isoform zu bestimmen. Die Vorbehandlung mit Phorbol-12-myristat-13-acetat (PMA), Phorbol-12,13-didecanoat (PDD), sowie 12-Deoxyphorbol-13-phenylacetat-20-acetat (dPPA) verminderte den TRAIL-sensibilisierenden Effekt von NPC 15437 signifikant um etwa die Hälfte, während die Vorbehandlung mit Phorbol-13-monoacetat (PA) und Phorbol-12-monomyristat (PMM) keine Wirkung zeigte. Gö6976 und der membrangängige PKCα/β-spezifische Peptidinhibitor myr-ψ-PKC waren zudem nicht in der Lage eine Sensibilisierung für TRAIL zu bewirken. Es ergab sich daraus die Vermutung, dass PKCε eine herausragende Funktion in der TRAIL-Resistenz der Zelllinien ausübt. Der Einsatz von gegen PKCε gerichteter siRNA bestätigte dies und der membrangängige Peptidinhibitor myr-PKCε-V1-2 erfüllte von allen getesteten Substanzen am besten die Funktion eines TRAIL-Wirkungsverstärkers. Außerdem wurde durch Western Blot-Analysen eine mögliche Rolle von cFLIP/CFLAR für die TRAIL-Resistenz von A549 und DAOY Zellen weitestgehend ausgeschlossen. Die vorliegende Arbeit stellt die Proteinkinase C(ε) als einen wichtigen Resistenzfaktor der TRAIL-induzierten Apoptose heraus und zeigt wie deren Hemmung die zukünftige Krebstherapie verbessern könnte.
Zum postnatalen Wachstum der Nasenhöhle des Schimpansen (Pan troglodytes) - eine biometrische Studie
(2009)
In der Literatur bestehen Wissenslücken über die Morphologie und das Wachstum der Nasenhöhle von Primaten, insbesondere von Pan troglodytes. In dieser Arbeit wurden anhand von 46 Schimpansenschädeln beiderlei Geschlechts in drei verschiedenen Altersstufen das postnatale Wachstum und die Morphologie der Nasenhöhle von Pan troglodytes, unter Berücksichtigung des Geschlechtsdimorphismus untersucht. Darüber hinaus wurde das postnatale Nasenhöhlenwachstum der Schimpansen mit dem anderer Primaten verglichen. Zur Darstellung der Nasenhöhlenmorphologie wurden von allen Schädeln computertomographische Schichtaufnahmen angefertigt. Um der rhomboiden Nasenhöhlenform Rechnung zu tragen, wurden, basierend auf den einzelnen koronaren Schichtserien, mit Hilfe der Winsurf® - Software, 3D-Rekonstruktionen der Nasenhöhlen angefertigt und deren Volumina berechnet. Zusätzlich wurden verschiedene Längen-, Breiten- und Höhenmaße am Schädel, einschließlich der Nasenhöhle erhoben und das Nasenseptum zum Vorliegen einer Deviation untersucht. Pan troglodytes zeigt bei allen untersuchten Tieren und in allen Altersgruppen eine rhomboide Form der Cavitas nasi. Diese auffällige Formkonstanz der Nasenhöhlenmorphologie zeigt sich auch bei der Betrachtung der nach dorsal höher und schmaler werdenden Nasenhöhlenform. Neben einem meist symmetrischen Nasenseptum finden sich an der seitlichen Nasenwand jeweils 3 knöchern gestützten Nasenmuscheln (Concha nasalis superior, -media, -inferior). Die postnatale Veränderung der Nasenhöhlenform wurde anhand von Indizes, quantifiziert. Pan troglodytes weist eine breite und hohe Nasenhöhle auf. Da das biologische Alter der Tiere zum Zeitpunkt ihres Todes nicht bekannt war, erfolgte die Beschreibung der Wachstumsvorgänge der Nasenhöhle und des Schädels mittels einer einfachen linearen Regressionsanalyse, wobei als Bezugsmaß Gesamtschädellänge sowie die Gesichtsschädellänge gewählt wurden. Es konnte gezeigt werden, dass der größte Zuwachs des Volumens bei beiden Geschlechtern gegen Ende des Wachstums liegt. Ein Geschlechtsdimorphismus beim Wachstumsverhalten der Nasenhöhlen konnte nicht festgestellt werden. Die Darstellung von Merkmalszusammenhängen zwischen dem Nasenhöhlenvolumen und der Schädelmorphologie erfolgte mittels einer Korrelationsanalyse. Durch eine einfache lineare Regressionsanalyse konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Nasenhöhlenvolumen und den Längen-, Breiten- und Höhenmaßen des Gesichtsschädels nachgewiesen werden. Die statistische Untersuchung des Nasenhöhlenwachstums ergab keinen signifikanten Unterschied im Anstieg der Regressionsgeraden für männliche und weibliche Tiere. Ein Geschlechtsdimorphismus ließ sich statistisch auch für andere Mittelgesichtsmaße nicht nachweisen. Das postnatale Wachstum der Nasenhöhle von Pan troglodytes wurde schließlich mit dem des Orang-Utan und des japanischen Makaken (Macaca fuscata) verglichen. Dazu wurde zunächst für alle 3 Spezies Regressionsgeraden ermittelt, wobei die Schädebasislänge als Bezugsmaß verwendet wurde. Der Vergleich der Regressionsgeraden zeigte keine signifikanten Unterschiede in den Anstiegen der Regressionsgeraden. Trotz spezies - spezifischer Unterschiede in den Größen der Nasenhöhlen vergrößern sich die Nasenhöhlen der untersuchten Primaten postnatal offensichtlich nach einem ähnlichen Wachstumsmuster. Die Ergebnisse dieser Studie tragen Modellcharakter und liefern weitere Erkenntnisse über das kraniofaziale Wachstum der Primaten. Inwiefern z.B. die Form der Nasenhöhle bei den 3 Spezies oder auch die Nasenmuscheln Einfluss auf das postnatale kraniofaziale Wachstum der Primaten haben, sollte durch weitere Untersuchungen abgeklärt werden.
Die Diagnostik und Therapie der pulmonalen Hypertonie unterlag in den letzten Jahren einem stetigen Wandel. Das betrifft zum einen die ständig zunehmende Verfügbarkeit wirksamer Therapeutika, zum anderen auch die Einschätzung der diagnostischen Befunde hinsichtlich der Überlebensprognose. In dieser Arbeit befassten wir uns bei der Auswertung der Daten von insgesamt 248 IPAH-Patienten, welche über einen Zeitraum von ca. 12 Jahren beobachtet wurden, mit beiden Aspekten. Den Schwerpunkt unserer Untersuchungen legten wir auf die hämodynamischen und funktionellen Einschränkungen bei diesem Krankheitsbild und ihren Einfluss auf das Outcome der Patienten, die prognostische Bedeutung der pulmonalen Vasoreagibilität sowie die Auswirkungen neuerer oral verfügbarer Medikamente (ab Mai 2002 zunehmend eingesetzt) auf das langfristige Überleben der Patienten. Die Betrachtung der Ergebnisse erfolgte einerseits für die Gesamtgruppe, ande-rerseits für die je nach Prognosekriterium differenzierte Patientengruppe. Berücksichtigt man bei der Einschätzung der prognostischen Daten die Befunde aus den Untersuchungen der Lungenfunktion, Spiroergometrie, Echokardiographie und des Rechtsherzkatheters wird ersichtlich, dass die spiroergometrische Diagnostik die signifikantesten Werte liefert. Sie hat damit durchaus das Potential, als nichtinvasive Methode den invasiven Rechtsherzkatheter in seiner Bedeutung zu ersetzen. Der Blutdruck unter Belastung und die maximale Sauerstoffaufnahme lieferten hinsichtlich des Überlebens die besten Ergebnisse, dicht gefolgt vom pulmonalvaskulären Widerstand. Wir konnten eine sehr viel höhere Sterblichkeit bei denjenigen Patienten feststellen, bei denen alle drei Parameter auffällig waren. Demnach erlaubt die kombinierte Verwendung dieser drei Parameter eine ge-naue Risikoeinschätzung und kann unter Umständen in Zukunft bei der Auswahl der therapeutischen Vorgehensweisen Hilfe leisten. Bei 187 Patienten wurde im Rahmen der Rechtsherzkatheteruntersuchung eine Vasoreagibilitätstestung durchgeführt. Sieben IPAH-Patienten zeigten einen Abfall des PVR um mehr als 10 mm Hg auf mind. 40 mm Hg ohne Abfall des Herzzeitvolumens und wurden somit als Responder nach der aktuellen Definition eingestuft. Aufgrund der geringen Fallzahl konnten unsere Berechnungen leider keinen signifikanten Überlebensvorteil gegenüber der Hauptgruppe hervorbringen. Bezieht man hingegen die historischen, weniger strikten Kriterien mit in die Analyse ein, erhöht sich die Anzahl der Responder auf 43 %, welche dann eine signifikant bessere Prognose aufzeigen. Ab Mai 2002 wurden zunehmend neuere oral verfügbare Medikamente in Deutschland zur Behandlung der pulmonalen Hypertonie zugelassen. Diese Medikamente führen bevorzugt in der Lungenstrombahn zur Vasodilatation und wirken zudem antiproliferativ und damit unter anderem auch dem Remodelling entgegen. In dieser Arbeit konnte, wie auch in bislang zahlreich anderen Studien, die Effizienz dieser Therapien gezeigt werden. Wir verglichen in unseren Analysen die Patienten, die zum ersten Mal vor dem besagten 01.05.2002 vorstellig wurden, mit denen, die mit der Diagnostik und Therapie nach diesem Datum begannen. Es zeigte sich nach Auswertung der Daten eine Sterblichkeit der Patienten mit Einschluss nach dem Mai 2002 von nur 4,7 %, im Gegensatz zu 29 % in der Vergleichsgruppe. Die aus der Analyse hervorgehenden demographischen Daten, der klinische Grad unserer Patientengruppe, sowie die Ätiologie der pulmonalen Hypertonie waren gut vergleichbar mit anderen, in der Literatur beschriebenen großen Patientenkollektiven.
Einleitung: Dissoziation gilt als eine pathologische Traumafolgeerscheinung und wird bei 50% der schizophrenen Patienten beobachtet. Schizophrene, dissoziative und posttraumatische Symptome überschneiden sich und sind daher nicht immer spezifisch. In der Literatur wurde eine dissoziative Schizophrenie (25-40%) als mutmaßliche Traumafolge beschrieben. Des Weiteren wird eine Verursachung von Symptomen 1. Ranges nach Kurt Schneider durch ein Trauma beschrieben. Material und Methoden:Bei 71 stationären Patienten mit der Diagnose einer Schizophrenie erfolgte eine interviewbasierte Symptomerfassung der Schizophrenie, der Depression, der Dissoziation und der PTBS statt. Folgende Instrumente wurden verwendet: Positive and Negative Syndrom Scale (PANSS), PTBS-Fragebogen in Anlehnung an das Strukturierte Klinische Interview für DSM-IV (SKID-I), AMDP-Modul für Dissoziation & Konversion und die Montgomery Asberg Depressions-Skala (MADRS). Ergebnisse: Es zeigten sich signifikant höhere PANSS-Werte für schizophrene Patienten mit einem Trauma in der Vergangenheit und die Gruppe der hoch dissoziativen Patienten. Vor allem die Gruppe der hoch dissoziativen Patienten erreichte hohe Mittelwerte in der PANSS, aber auch in der MARDS. Dieser Effekt zeigte sich jedoch nicht für die PTBS. Eine Reihe von dissoziativen Symptomen zeigte eine starke Korrelation mit den Subskalen der PANSS, vor allem mit der Positivskala. Fazit: Es besteht eine signifikante Beziehung zwischen der Psychose und Dissoziation sowie zwischen Trauma und Psychose. Damit scheint die Psychose als posttraumatisches Syndrom plausibel. Die Dissoziation könnte ein wesentlicher Bestandteil dieses Komplexes sein. Die Ergebnisse sind daher vereinbar mit einem Subtyp der Schizophrenie, der durch ein hohes Maß an Dissoziation gekennzeichnet ist.
In der neonatologischen Intensivstation des Zentrums für Kinder- und Jugendmedizin in Greifswald war nach Einführen des Muttermilchsupplements FMS (Milupa®) für frühgeborene Kinder ein vermehrtes Auftreten metabolischer Azidosen aufgefallen. Dieser Eindruck sollte durch eine klinische Studie verifiziert oder falsifiziert werden. Durch die vorliegende prospektive, doppelblinde, randomisierte Studie konnte die Hypothese, dass das Muttermilchsupplement FMS für eine signifikant erhöhte Inzidenz von metabolischen Azidosen verantwortlich ist, verifiziert werden. Daraufhin wurde nach möglichen Erklärungen für diese metabolischen Azidosen gesucht. Die wahrscheinliche Ursache wurde in einer Imbalanz der Elektrolytzusammensetzung des Muttermilchsupplements gesehen. Um diese Ursächlichkeit zu beweisen und die erhöhte Inzidenz von metabolischen Azidosen zu beseitigen, wurde in Zusammenarbeit mit der Firma Milupa eine neue Rezeptur für das Muttermilchsupplement FMS entwickelt. Eine Folgestudie (nicht mehr Gegenstand dieser Dissertation) mit der neuen Rezeptur des Muttermilchsupplements FMS (FMS*) hatte zum Ergebnis, dass die Inzidenzen von metabolischen Azidosen unter Muttermilchsupplementierung mit FM 85 und FMS* keinen signifikanten Unterschied mehr aufwiesen. Den gewonnenen Ergebnissen unserer Studien zum Trotz werden noch viele Forschungsergebnisse notwendig sein, um die Ursachen für metabolische Azidosen von frühgeborenen Kindern unter der Supplementierung mit Fortifiern gänzlich zu erklären.
Die transanale Vakuumtherapie – ein interventionelles Verfahren zur Behandlung von Anastomoseninsuffizienzen am unteren Gastrointestinaltrakt - Zusammenfassung Hintergrund: Extraperitoneale Anastomoseninsuffizienzen stellen mit einer Häufigkeit zwischen 3 und 30 % eine bedeutende Komplikation mit hoher Morbidität nach operativen Eingriffen am unteren Gastrointestinaltrakt dar. Die transanale Vakuumtherapie(ETVARD)ist eine junge, interventionelle Methode zur Behandlung extraperitonealer Insuffizienzen ohne Sepsis. Methode: Von Januar 2002 bis März 2007 konnten 17 Patienten mittels ETVARD behandelt werden. Die Methode umfasst das endoskopische Darstellen, Säubern und Vermessen der Insuffizienzhöhle mit Einlage des angepassten Vakuumschwammes und einer kontinuierlichen Sogbehandlung. Als Voraussetzungen für eine erfolgreiche Therapie erwiesen sich die einfache endoskopische Erreichbarkeit der Insuffizienzhöhle, die Patientencompliance und die Erfahrung des Endoskopikers. Ergebnisse: In 16 von 17 Fällen konnte ETVARD erfolgreich beendet werden. Bei einem Patienten wurde ein Abbruch bei intraabdomineller Abszedierung notwendig. Die Anastomosenhöhe war im Mittel bei 5,3 cm ab ano (1-11cm ab ano) lokalisiert. Die Insuffizienzhöhlen variierten mit einer Größe zwischen 2 x 2 cm und 10 x 12 cm. Die Behandlungsdauer betrug durchschnittlich 21,4 Tage mit 10,7 Endoskopien und 5,4 Schwammwechseln. Die totale Höhlenverschlusszeit betrug im Mittel 52 Tage. Bei 15 Patienten kamen zusätzliche Fibrinklebungen zum Einsatz (Mittelwert 4 Klebungen/Patient). Die statistische Auswertung ergab einen signifikanten Einfluss einer neoadjuvanten Radio-/Chemotherapie auf die Behandlungsdauer (p<0,029), die Höhlengröße (p<0,03), die komplette Höhlenverschlusszeit (p<0,03) und die Anzahl der notwendigen Endoskopien (p<0,041). Patienten mit einem höheren Lebensalter wiesen signifikant längere Behandlungszeiten auf (p<0,029). Unter der transanalen Vakuumtherapie kam es zu einem signifikanten Rückgang von klinischen Entzündungszeichen - Temperaturen (p<0,028) sowie der laborchemischen Entzündungsparameter – CrP (p<0,05) und Leukozytenanzahl (p<0,003). Das Vorhandensein eines protektiven Ileostoma wies, bei Ausbildung einer Insuffizienz, keinen signifikanten Einfluss auf die Höhlengröße, die Behandlungsdauer oder die Höhlenverschlusszeit auf. Die Kontrolluntersuchungen zeigten in 14 Fällen eine unauffällige Anastomose, in einem Fall eine Anastomositis mit flachem Ulkus und in einem Fall eine Anastomositis mit Hypergranulationen. Eine Stenosierung der Anastomosenregion wurde nicht beobachtet. Alle befragten Patienten empfanden das Therapiekonzept als gut tolerabel. Zusammenfassung: Die endoskopische transanale vakuumassistierte Drainage erwies sich als effektive interventionelle Behandlungsoption für das Management extraperitonealer Anastomoseninsuffizienzen.
1. Intensivpatienten mit protrahiertem, langwierigem Verlauf (ca 11% aller ITS-Patienten) konsumieren einen hohen Anteil an ITS-Resourcen (51% in der vorliegenden Arbeit) und haben eine unklare Prognose hinsichtlich Letalität und langfristige Lebensqualität. 2. Wir betrachteten das kardiochirurgische/kardiologische Patientengut des Klinikum Karlsburg mit langwierigem ITS- Aufenthalt hinsichtlich Letalität (vor Entlassung und 2 Jahre nach Entlassung aus dem Krankenhaus) und Lebensqualität (2 Jahre nach Therapieende, gemessen mit dem SF 36) 3. Das durchschnittliche Alter betrug 71,19 Jahre, die durchschnittliche Liegezeit betrug 20,7 Tage (männlich 17,9 Tage und weiblich 29,2 Tage) 4. Die Gesamtletalität betrug 46,2 %, die Letalität im Krankenhaus betrug 22,3% und die Letalität 2 Jahre nach Enlassung betrug 23,9%. Diese Angaben decken sich mit weiteren Literaturangaben. 5. Die Letalität der 50-60 Jährigen war am höchsten (66,7%), gefolgt von den 60-70 Jährigen (60,5%) und den 70-80 Jährigen (36,0%, dem Hauptanteil der Patienten). 6. Patienten mit der längsten Verweildauer (>32 Tage) haben die höchste Letalität. 7. Die Letalität ist abhängig von der Diagnose. Patienten mit Endokarditis/Sepsis haben die höchste Letalität, gefolgt von Patienten, die eine CVVH langfristig benötigten (66,7%) und Patienten mit kardiogenem Schock (65,7%). 8. Beim Betrachten der Überlebenskurven (Zeitraum 2 Jahre) zeigt sich eine hohe Letalität in den ersten 4-6 Monaten nach Entlassung und ein starkes Abflachen der Kurve im restlichen Zeitraum. Geschlechts-/Verweildauer- und Altersunterschiede sind auch hier zu verzeichnen. 9. Bei dem Vergleich der gemessenen Lebensqualität mit der ostdeutschen Normalbevölkerung ergaben sich keine signifikanten Unterschiede in den Kategorien: körperliche Rollenfunktion, Schmerz, Allgemeine Gesundheitswahrnehmung, Vitalität, soziale Funktionsfähigkeit und psychisches Wohlbefinden. Signifikant erniedrigte Werte bestanden lediglich in den körperlichen Kategorien (körperliche Funktionsfähigkeit, körperliche Summenskala). 10. Männliche Patienten schnitten signifikant besser ab in den körperlichen Kategorien der Lebensqualität als weibliche Patienten sowie in der Kategorie emotionale Rollenfunktion. In der differenzierten Betrachtung nach Alter gab es keine wesentlichen Unterschiede der Lebensqualität (Ausnahme: Kategorie emotionale Rollenfunktion beim Alter >70 Jahre). Patienten mit der längsten Verweildauer hatten signifikante Verschlechterungen in den Kategorien körperliche Rollenfunktion und körperliche Summenskala, verglichen mit Patienten mit kürzerer Verweildauer. 11. Somit ist die Prognose von Patienten mit protrahiertem ITS-Afenthalt hinsichtlich Letalität und Lebensqualität besser als unter medizinischem Personal (Ärzte und Pflegepersonal) und in der Bevölkerung angenommen. Sie ist akzeptabel im Vergleich zur Normalbevölkerung mit einigen Einschränkungen im körperlichen Bereich. 12. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit rechtfertigen den hohen personellen und finanziellen Aufwand bei der Therapie dieses Patientengutes und können zur Motivation der ärztlichen und pflegerischen Mitarbeiter dienen.
Bei Patienten mit DCM und Myokarditis sind Störungen der zellulären und humoralen Immunität bekannt. Im Serum dieser Patienten werden unterschiedliche zirkulierende kardiale Autoantikörper gefunden, die eine kardiodepressive Wirkung haben. Diese Autoantikörper können durch die Immunadsorption (IA) aus dem Plasma extrahiert werden. Es wurden die Einflüsse des durch die IA gewonnenen Eluates mit den darin enthaltenen Autoantikörpern von 10 DCM Patienten auf die Kontraktilität, die Herzfrequenz und den Koronarfluss an isolierten Rattenherzen zu untersuchen. Die Ergebnisse unserer Studie zeigen eine dosisabhängige Reduktion der systolischen und diastolischen Funktion im Vergleich zur Kontrollgruppe. Die Koronarperfusion nahm sowohl in der Kontrollgruppe als auch, noch ausgeprägter, in der DCM-Gruppe ab. Die Herzfrequenz blieb in beiden Gruppen stabil. Hämodynamische Phänomene einer Herzinsuffizienz können somit durch Perfusion mit myokardialen Autoantikörpern imitiert werden. Jedoch können die bisher bekannten kardialen Antikörper die beobachteten in-vitro Effekte nicht komplett erklären.
Eine häufige Ursache von Hypoglykämien bei insulinbehandelten Diabetespatienten ist die fehlende oder unzureichende vorausschauende Anpassung der Insulindosierung an erhöhte körperliche Aktivitäten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die erforderliche Reduktion der Insulindosierung vorhersagbar zu ermitteln, um dem einzelnen Patienten geeignete Empfehlungen geben zu können. Grundlage der durchgeführten Untersuchungen war eine vorausgegangene klinisch-experimentelle Studie im Institut für Diabetes „Gerhardt Katsch“ Karlsburg, die gezeigt hatte, dass es im aeroben Belastungsbereich bezüglich der Blutglukosekontrolle ein Insulindosisäquivalent für körperliche Aktivitäten (IDE) gibt. Dieses kann in IE sc. applizierten Kurzzeitinsulins pro Wh ausgedrückt werden und ist eine belastungsabhängige Funktion der Steady-state-Herzfrequenz (SSHF). Mittels eines aus den dabei angefallenen Daten entwickelten, publizierten und zur Anwendung patentierten Nomogramms können die IDE definierter Aktivitäten anhand der im Ergometerstufentest gemessenen Belastungsherzfrequenz bestimmt werden. Die hier beschriebene nichtinterventionelle klinisch-diagnostische Beobachtungsstudie wurde an 63 Kindern mit Typ 1 Diabetes (Alter 8-18 J., Diabetesdauer 0,5 - 14 J.) während einer 3-wöchigen stationären Reha-Maßnahme durchgeführt. Zunächst wurden in Fahrradergometerstufentests die IDE als reproduzierbare leistungsbezogene individuelle Kennziffer in IE Kurzzeitinsulinäquivalent pro 50 Wh identifiziert. Die SSHF ist dabei auch der Ausweis der Fitness (körperlicher Trainingszustand), wenn sie mit einem, ebenfalls im Rahmen der Studie ermittelten, geschlechts- und altersbezogenen Erwartungswert folgendermaßen verglichen wird: (gemessene SSHF – Erwartungswert) ± SD entspricht durchschnittlicher Fitness, darunter liegende Werte weisen überdurchschnittliche Fitness aus, darüber liegende Werte repräsentieren eine unterdurchschnittliche Fitness. Insgesamt betragen die IDE im Mittel 2,6 IE/50 Wh (4,3 IE/50 Wh bei überdurchschnittlicher, 2,7 IE/50 Wh bei durchschnittlicher und 0,6 IE/50 Wh bei unterdurchschnittlicher Fitness). Der Hauptteil der Studie war ein Feldtest mit 24 h - Herzfrequenz(HF)-Monitoring bei Protokollierung der körperlichen Aktivitäten in 15 min-Intervallen. Aus den HF-Profilen wurden mittels der zuvor im Ergometertest ermittelten leistungsbezogenen SSHF individuell die scheinbaren zirkadianen körperlichen Belastungsprofile „Wh = f(t)“ und daraus anhand des Nomogramms die entsprechenden IDE- Profile „IE Kurzzeitinsulinäquivalente = f(t)“ ermittelt. Patienten mit durchschnittlicher Fitness entwickeln bei mäßig belastenden körperlichen Aktivitäten (z.B. Wandern, Gymnastik, Hausarbeit) IDE-Aktivitäten von 0,5–1,0 IE/h, bei mittlerer Belastung (z.B. Fitnesstraining, Reiten, Gelände- und Ballspiele) 1,0–2,0 IE/h und bei starker Belastung (z.B. Jogging, Radfahren, Schwimmen, Tanzen) 1,5-2,5 IE/h. Für Patienten mit überdurchschnittlicher Fitness betragen diese Werte 1,0–1,5, 1,5–2,5 und 2,5–4,0 IE/h. Für Patienten mit unterdurchschnittlicher Fitness liegen sie durchschnittlich bei 0,1, 0,2 bzw. 0,3 IE/h und sind somit bei klinischen Empfehlungen im Allgemeinen zu vernachlässigen. Durchschnittlich entfallen unter den betrachteten Tagesabläufen in diesen 3 Fitnessgruppen 30%, 25% und 5% der täglichen Gesamtinsulinwirkung in der Blutglukosekontrolle auf die Auswirkung körperlicher Aktivitäten. Die vorgelegten Daten können bereits jetzt als Beratungs- und Schulungsgrundlage zur vorbeugenden Insulindosisreduktion vor überdurchschnittlichen körperlichen Belastungen dienen. Vorläufige Studien zur Anwendung der IDE im Blutglukosemanagement, welche die Machbarkeit, Akzeptanz und den möglichen Nutzen zeigen, sind zu vertiefen.
Die Versorgung vital bedrohter Patienten in Krankenhäusern muss an 24 Stunden des Tages sichergestellt sein. Für solche Notfallsituationen werden Ärzte und Schwestern vorgehalten, die als Herzalarm- und Reanimations- bzw. Notfallteams in plötzlichen kritischen Situationen alarmiert werden. Im Rahmen dieser Studie wurden die in Schleswig-Holstein und in Mecklenburg-Vorpommern gegenwärtig praktizierten Systeme zur Bewältigung innerklinischer Notfallsituationen hinsichtlich ihrer Organisation analysiert. Zur Erhebung wurden 2006 an 28 ausgewählte Krankenhäuser im Bundesland Mecklenburg-Vorpommern und im Jahr 2007 an 30 Krankenhäuser des Landes Schleswig-Holstein Fragebögen verschickt. Der Fragebogen beinhaltete unter anderem Fragen zu den Themen Notfallteam, Alarmierungsart, -kriterien, Notfallausrüstung, Aus- und Weiterbildung des Personals, Qualitätskontrolle, Dokumentation, Auswertung des Notfallereignisses sowie Selbsteinschätzung der Krankenhäuser. Die Fragebogenaktion erfolgte anonymisiert. Festgestellt werden konnte, dass ein Notfallteam in 80 % der KH in MV und in 96 % der KH in SH vorhanden ist und auch relativ schnell beim vital bedrohten Patienten eintrifft: durchschnittlich in 2 Minuten 47 Sekunden in MV und in 2 Minuten 30 Sekunden in SH. Klare Alarmierungskriterien für den Notfall, die dem medizinischen Personal das frühzeitige Erkennen der kritischen Situation erleichtern, sind in beiden Bundesländern in der Regel bislang nicht formuliert worden. Dies sollte umgehend geändert werden. Eine Notfallausrüstung ist überwiegend auf den Stationen vorhanden und wird zusätzlich vom Notfallteam mitgebracht. Die Forderung, dass ein Defibrillator/AED innerhalb von drei Minuten am Krankenbett verfügbar sein soll, wird nicht erfüllt. In lediglich einem KH in MV kommen AEDs zum Einsatz. Das Pflegepersonal wird in beiden Bundesländern regelmäßig mindestens einmal pro Jahr in BCLS geschult, ebenso im Umgang mit dem Notfallwagen/-koffer. Hierbei handelt es sich nahezu immer um Pflichtveranstaltungen. Alle Klinikärzte werden in MV nur in 15 von 20 KH in ACLS geschult, in SH lediglich in 9 von 25 KH. Dies sind keine Pflichtveranstaltungen; sie werden eher unregelmäßig und selten angeboten. Die Ausbildung der Ärzte in ACLS muss daher unbedingt verbessert werden. Dreiviertel der KH in MV schätzt ihr Notfallmanagement als gut bis sehr gut ein (insgesamt 15 KH von 20 KH), in SH sind es 9 KH (von insgesamt 25). Das Notfallereignis wird in 16 von 25 KH in SH, in MV in 19 von 20 KH nur im Krankenblatt dokumentiert. Selten kommen zusätzliche Dokumente wie zum Beispiel das DIVI-Protokoll zum Einsatz. Das Reanimationsregister der DGAI wird bisher kaum genutzt, Interesse daran ist aber vorhanden. Eine einheitliche, strukturierte Dokumentation der Notfallsituationen und deren statistische Auswertung sollten dringend durchgeführt werden; sie könnten dazu beitragen, Schwachstellen im innerklinischen Notfallmanagement aufzudecken.
Vegetation dynamics and carbon sequestration of Holocene alder (Alnus glutinosa) carrs of NE Germany
(2010)
Erlenwälder auf Moorstandorten werden oft als Zeichen von Moordegradation und Torfoxidation gewertet, aber erlenholzreiche Moorablagerungen (teilweise mehrere Meter tief) sind unter anderem in Nordostdeutschland weit verbreitet. Die Genese von Erlen-Holztorfen wurde bisher überwiegend durch das Konzept der „Verdrängungstorfbildung“ erklärt. Hierbei wird ein von gehölzfreier Vegetation akkumulierter Torf nach einer Grundwasserabsenkung durch nachträglich einwachsende Baumwurzeln verändert. Dieses Prinzip ist aber auf tiefgründige Erlen-Holztorfe nicht übertragbar, da Alnus glutinosa auf naturnahen Moorstandorten meist nur wenige Dezimeter tief wurzelt. Anliegen der vorliegenden Dissertation mit dem Titel „Vegetation dynamics and carbon sequestration of Holocene alder (Alnus glutinosa) carrs in NE Germany“ war die Identifizierung torfbildender Erlenwälder. Die torfbildende Vegetation, die Wasserstände während der Torfbildung und die Vegetationsdynamik dieser bewaldeten Niedermoore wurden durch Analysen von Makrofossilien, Pollen und sonstigen Mikrofossilien (u.a. Pilz-, Pflanzen-, und tierische Reste) rekonstruiert. Hierbei wurden in enger Kooperation mit dem Promotionsvorhaben von Frau Anja Prager (Non-pollen palynomorphs [NPPs] from modern alder carrs [NE Germany] - Tools for reconstructing past vegetation and site conditions) ca. 150 bisher unbekannte Mikrofossilien beschrieben und teilweise identifiziert. Die Datenauswertung wurde anhand von Fossilien-Diagrammen und statistischen Methoden (DCA, Clusteranalysis; Broken Stick Analysis) durchgeführt. Zur Altersbestimmung erfolgten 14C-AMS-Datierungen und der Kohlenstoffgehalt wurde über die Bestimmung der Trockenrohdichte ermittelt, wobei ein durchschnittlicher Kohlenstoffanteil von 56% angenommen wurde. Die untersuchten Erlen-Holztorfe wurden überwiegend direkt in Erlenwäldern abgelagert („Echter Bruchwaldtorf“); sind aber auch teilweise als Verdrängungstorfe aus vorherigen Seggentorfen entstanden oder in von Weiden dominierten Gehölzen gebildet worden. Die jährlichen Medianwasserstände der torfbildenden Erlenwälder lagen einerseits über Flur („sehr nass“-„very wet“) und zum anderen 0 bis 10 cm unter Flur („nass“ - „wet“). Die Vegetationszusammensetzung der sehr nassen Erlenwälder ähnelte teilweise dem Wasserfeder-Erlen-Wald und in einem Fall dem Zweizahn-Erlen-Bruchgehölz. Die nassen Erlenwälder konnten nicht auf der Ebene von Vegetationsformen rekonstruiert werden; charakteristisch war das häufige Auftreten von Urtica und eine Carex-dominierte Krautschicht. Über einen Vergleich der Mikrofossilien der Erlenholz-Tofe mit Mikrofossilien von Oberflächenproben aus rezenten Erlenwäldern konnten die Medianwasserstände nasser, torf-akkumulierender Erlenwälder auf 0-10 cm unter Flur festgelegt werden. Alle untersuchten Profile zeigten eine zyklische Bewaldung mit Zwischenphasen von Offenvegetation (meist Seggenriede). Als Bindeglieder zwischen Erlenwald und Seggenried traten teilweise Weidengebüsche auf, welche sich mitunter auch langfristiger etablieren konnten. Die zyklische Vegetationsentwicklung von Seggenrieden, Weidengebüschen und Erlenwäldern basierte fast ausschließlich auf einem schwankenden Wasserangebot im Moor. Dieses war fast immer die Folge von zyklischen Ent- und Wiederbewaldungen der umliegenden, grundwasserfernen Standorte durch den Menschen. Die „Echten Bruchwaldtorfe“ sind unter verschiedenen hydrologischen Bedingungen entstanden (Verlandungs-, Versumpfungs-, Überrieselungs- und Überflutungsmoor). Die Kohlenstoff-Akkumulationsraten („LORCA“-long-term apparent rate of carbon accumulation) liegen zwischen 31-44 g C m-2 yr-1 in sehr nassen und 50-81 g C m-2 yr-1 in nassen Erlenwäldern. Die höheren Akkumulationsraten in nassen Erlenwäldern können durch die deutlich steigende Produktivität von Erlen-Wäldern schon bei leicht sinkenden mittleren Wasserständen erklärt werden. Eine Verringerung der durchschnittlichen Wasserstände von über Flur zu leicht unter Flur führt annähernd zu einer Verdopplung der Primärproduktion von oberirdischem Holz und Wurzelholz. Dadurch gelangt auch ein größerer Anteil von Wurzelholz in den dauerhaft wassergesättigten Bereich. Da mit sinkenden Wasserständen auch die oxidative Zersetzung zunimmt, ist für die teilweise sehr hohen Torfakkumulationsraten in Erlenwäldern die Zersetzungsresistenz von Holz (Lignin) von zentraler Bedeutung. Die Akkumulationsraten nasser Erlenwälder übersteigen die borealer Waldmoore deutlich und erreichen die Größenordnung der Kohlenstoffakkumulation in den tropischen Waldmooren Süddostasiens. Die vorliegende Dissertation belegt die weitverbreitete und oft umfangreiche Torf- bzw. Kohlenstoffakkumulation in Holozänen Erlen-Wäldern Nordostdeutschlands.
Vergleich des Therapieerfolges zwischen Operation und Radioiodtherapie bei immunogener Hyperthyreose
(2010)
Hinsichtlich des Therapieerfolges ergeben sich bei Operation und Radioiodtherapie auch nach fünf Jahren keine signifikanten Unterschiede. Bei der Immunthyreopathie sollte aufgrund pathophysiologischer Gegebenheiten relativ radikal reseziert werden, d.h. es ist ein Schilddrüsenrest kleiner 5,0 ml anzustreben, um ein Hyperthyreoserezidiv sicher verhindern zu können. Bei einem Schilddrüsenrestvolumen kleiner/ gleich 5 ml wird signifikant eine hypothyreote Stoffwechsellage erreicht. Hinsichtlich der kumulativen Hypothyreoserate bestehen keine signifikanten Unterschiede zwischen Operation und Radioiodtherapie. Die Hypothyreose nach Operation oder Radioiodtherapie ist im Fall der immunogenen Hyperthyreose weder ein Mißerfolg noch eine Komplikation, sondern aus pathophysiologischen Gründen ein Audruck der sicheren Beseitigung einer hyperthyreoten Stoffwechsellage. Durch die Substitutionstherapie mittels L-Thyroxin ist eine posttherapeutische Hypothyreose gut auszugleichen. Bei den operierten Patienten traten signifikant mehr Komplikationen auf als bei den radioiodtherapierten Patienten. Die Operation und Radioiodtherapie beseitigen zuverlässig und langfristig die hyperthyreote Stoffwechsellage. Es gilt für den einzelnen Patienten das jeweilige Therapieverfahren in Abhängigkeit der Indikationen, Kontraindikationen und Nebenwirkungen auszuwählen. Ein dauerhaftes Staging und ggf. Therapieanpassung nach erfolgter Behandlung sind zwingend erforderlich, um eine evtl. hypothyreote Schilddrüsenfunktion oder mögliche hyperthyreote Rezidive/ Persistenzen rechtzeitig erkennen zu können.
Diese Arbeit beschäftigt sich deskriptiv mit der Evaluation der ambulanten psychotherapeutischen Versorgung in der Hochschulambulanz der Universität Greifswald im Sinne einer Bewertung der Behandlungsqualität. Damit ist sie thematisch im Bereich der Versorgungsforschung und Qualitätssicherung angesiedelt. Gerade in der ambulanten Psychotherapie ist die Versorgungslage noch unzureichend und Qualitätssicherungsmaßnahmen fehlen oft. In dieser Untersuchung wird die Tätigkeit der Universitätsambulanz in Greifswald für den Zeitraum Januar 2004 bis Juni 2009 dokumentiert. Handlungsleitend für die Formulierung der einzelnen Fragestellungen dieser Arbeit ist die Unterscheidung in Struktur-, Prozess- und Ergebnisqualität. Zunächst geht es um die Fragen, wie der Ambulanzbetrieb anhand einiger Kennzahlen beschrieben werden kann und welche Patienten das therapeutische Angebot der Einrichtung nutzen. Danach wird dokumentiert, unter welchen Bedingungen in der Psychotherapieambulanz gearbeitet wird (Strukturqualität) und wie die einzelnen Prozessabläufe beschaffen sind (Prozessqualität). Zur Erfassung der Ergebnisqualität dienen die Berechnungen von Mittelwertsveränderungen und Effektstärken sowie die Angaben zur retrospektiven Einschätzung der Therapien und zur Patientenzufriedenheit. Die Kennzahlen der Hochschulambulanz in Greifswald verdeutlichen eine kontinuierliche Ausweitung der Ambulanztätigkeit zwischen 2004 und 2009. Die anamnestischen Daten der behandelten Patienten zeigen, dass die soziodemographische Zusammensetzung der Ambulanzpatienten in etwa derer anderer universitärer Psychotherapieambulanzen entspricht. Die häufigsten behandelten Störungsbilder sind Angststörungen und depressive Störungen. Zudem besteht ein hoher Bedarf an ambulanter Psychotherapie in der Region. In ihrer strukturellen Beschaffenheit entspricht die Universitätsambulanz in Greifswald den Qualitätskriterien für ein verhaltenstherapeutisches Ausbildungsinstitut. Ferner bietet sie ein breites Spektrum an Therapieverfahren auf dem aktuellen Stand der Wissenschaft an. Auch hat die Greifswalder Ambulanz für Psychotherapie bereits umfangreiche Maßnahmen zur Sicherstellung ihrer Prozessqualität ergriffen und umgesetzt. Die Untersuchungen zur Ergebnisqualität verweisen auf gute Behandlungserfolge, insbesondere im Bereich der Therapie von Angststörungen. Es finden sich signifikante Verbesserungen im Sinne einer Symptomreduktion, durchschnittlich mittlere Effektstärken, positive Therapiebeurteilungen sowie eine allgemeine Patientenzufriedenheit. Zusammenfassend zeigen die Evaluationsergebnisse dieser Arbeit, dass kognitiv-verhaltenstherapeutische Psychotherapie auch im klinischen Alltag einer Therapieambulanz wie der in Greifswald als effektiv und brauchbar zu bewerten ist. Mögliche Problemstellen werden aufgezeigt und diskutiert sowie Ideen zur Optimierung der angebotenen Leistungen angeregt. Aktuell verfolgt die Universitätsambulanz in Greifswald das Ziel, ein geprüftes Qualitätsmanagementsystem einzurichten und damit über langjährige vergleichende Bewertungsprozesse ein realistisches Bild der Therapiequalität zu erhalten sowie eine kontinuierliche Qualitätssicherung und Qualitätsverbesserung zu ermöglichen.
Die farbliche Übereinstimmung zwischen einer Restauration und einem natürlichen Zahn ist ein übliches klinisches Problem. Obwohl Metallkeramik-Restaurationen eine beliebte Form des Zahnersatzes sind, gibt es bisher keine Studien zum Einfluss der Herstellungsbedingungen auf die Helligkeit der Keramik. Ziel dieser Studie war es, den Einfluss der Sintertemperatur auf die Helligkeit von Metallkeramik-Systemen mit Hilfe eines Spektrophotometers zu untersuchen. Es wurden von jedem Keramik-System 35 scheibenförmige Proben hergestellt: mit 16mm Durchmesser, 1,6mm Stärke Dentimmasse und 1mm Stärke Schmelzmasse. Es wurden zwei niedrigbrennende Massen: Duceram-LFC (Degudent, Hanau, Germany) und Duceragold (Degudent); eine mittelbrennende Masse: Symbio-Ceram(Degudent) und zwei hochbrennende Massen verwendet: Vita Omega 900 (Vita Zahnfabrik, Bad Säckingen, Germany) and Vita Omega (Vita Zahnfabrik). Pro Brand wurden fünf Proben gesintert: es erfolgte ein Brand nach den Angaben des Herstellers, sowie je ein Brand um 20, 40 und 60°C oberhalb- bzw. unterhalb der Herstellerangabe. Die Helligkeitswerte wurden mit Hilfe eines Spektophotometers (Spectraflash 600; Vita EasyShade) vermessen und mit dem Helligkeitsoptimum für die Zahnfarbe A3 verglichen. Die Helligkeit wurde tatsächlich durch die Sintertemperatur beeinflusst. Bei Sinterung nach Herstellerangabe wurde oftmals keine optimale Helligkeit erreicht. Die Einflussnahme der Temperatur auf die Helligkeit ist bei niedrigbrennenden Keramiken stärker, als bei mittel- und hochbrennenden Materialien. Große L*-Differenzen wurden vor allem im untersinterten Bereich gefunden. Oberhalb der vom Hersteller empfohlenen Sintertemperatur ist Dentalkeramik weniger empfindlich gegenüber Temperaturdifferenzen. Die Helligkeitswerte erreichen bei einer bestimmten Temperatur eine Maximum, fallen in höheren Temperaturbereichen ab und pegeln sich bei einem nahezu konstanten Wert ein. Die Untersuchung zeigt, dass die Sintertemperatur einen deutlichen Einfluss auf die Helligkeit von Verblendkeramik hat.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden neuartige alpha-Phosphanylaminosäuren untersucht. Die Verbindungen wurden durch eine Dreikomponenten-Eintopfreaktion bei Raumtemperatur aus Diphenylphosphan, einem primären Amin und Glyoxylsäure hergestellt. Alle Verbindungen sind luftempfindlich und bilden in Lösung langsam Zersetzungsprodukte. Es wurden P-Sulfide, P-Oxide und P-Pentacarbonylmetall(0)komplexe hergestellt, Versuche zur Synthese von BH3-Addukten in Molverhältnis 1:1 und 1:3 durchgeführt. Das enantiomerenreine 1-(p-methoxyphenyl)ethyl-substituierte Phosphanylglycin wurde als Ligand auf Eignung in enantioselektiven, katalytischen Hydrierungen verschiedener alpha-, beta-ungesättigter Ketoverbindungen untersucht. Sieben Verbindungen aus verschiedenen Gruppen N-substituierter Phosphanylglycine wurden als Liganden mit Ni(COD)2 zu in situ in Katalysatoren umgesetzt und damit die Poly/Oligomerisation von Ethylen untersucht. Die meisten untersuchten Liganden bewirkten hohe katalytische Umsätze von Ethylen und zeigten somit gute Eignung als Liganden zur Stabilisierung aktiver Ni-Oligomerisationskatalysatoren.
To uncover the genetic structure of Populus euphratica forests along the Tarim River in Xinjiang, China, a PCR set of eight microsatellite markers was established. 18 primer pairs originally developed for P. tremuloides and P. trichocarpa were screened for amplification in P. euphratica. The eight most variable loci were selected for further genotyping experiments. Subsequently, two multiplex PCR assays, each containing four loci, were set up and optimized. Three populations containing altogether 436 trees were used to characterize the selected loci. The set was found to be moderately polymorphic (mean expected heterozygosity = 0.57). The resolution was sufficient to discriminate even siblings with high confidence (PID = 1.81x10-5). Cumulative exclusion probabilities were 0.89 (single parent), 0.98 (paternity), and 1.00 (parent pair) and proved the set’s suitability for parentage analysis. Practical and theoretical analysis of consequences of genotyping errors in this semi-clonal plant showed that the vast majority of errors (62.1%) lead to division of identical genotypes. Merging of different genotypes was found to be a very rare case (0.4%). This always leads to an overestimation of genotypes. A similarity threshold of one allele difference between two genotypes to be regarded as being identical lead to an underestimation of clonal richness and genotype number of one per cent compared to an overestimation of more than 20 per cent without such a threshold. Allowing a certain amount of variation is therefore expected to reflect the clonal structure better than an analysis that considers exact matches only. Using a combination of morphological and molecular analyses, a first study demonstrated that root suckers are clearly distinguished from seedlings in their root architecture. Root suckering starts when trees are 10–15 years old and bridges distances of up to 40 m at a time. Root suckers depend on their parent tree for at least five years and are expected to have a higher mortality than generatively grown trees. Molecular analysis of old growth stands revealed a highly variable proportion of clonal growth between different stands. In the study area, the proportion of clonality decreases with distance to the main river bed (R = 0.31 at the site closest to the main river, R = 0.97 at the site farthest away from the river). An analysis of the history of river movements at different sites indicates a dependency of clonal growth on the frequency of ground water replenishment by the yearly floods. Genetic differentiation among the stands in the study area is low (FST = 0.055), and isolation by distance was not detectable (P = 0.058). Also, the river does not function as a vector for directed gene flow in downstream direction (P > 0.11). The forests are therefore considered to be one large panmictic metapopulation with unrestricted gene flow. Clonal growth does not lead to higher final stand densities (P = 0.99) and is obviously not of crucial importance for stand survival. Furthermore, analysis of vitality measures and size differences indicate that root suckers are in disadvantage both in vitality and in survival rate compared to seedlings. In this light, a possible function of clonal growth as a luxury strategy to enhance a genetic individual’s reproduction success under good site conditions can be discussed. The genetic structure of the (meta)population bears direct implications for management and conversation of the Tugai forest in Xinjiang. Due to the low degree of differentiation and the unhindered gene flow even small, fragmented, or isolated populations have conservational value, thereby clearly answering the SLOSS question (a single large or several small protected areas) in the latter sense. More than that, non-clonal stands with the highest amount of genotypic diversity can be easily identified on satellite and aerial images. Selection of such stands for conservation is therefore possible without expensive and time-consuming molecular analyses.
Die demographische Entwicklung in Deutschland führt zu medizinischen Versorgungsproblemen, speziell für ältere Bevölkerungsgruppen. Darauf basierend wurde das Community Medicine Nursing –Projekt zur Entwicklung eines lernenden Curriculums entwickelt, in dessen Rahmen diese Dissertation entstand. Das Ziel der Arbeit war die Evaluation der Qualifikation in diesem Projekt. Dazu wurden drei Ergebnisdimensionen untersucht: das Arbeitsspektrum des Community Medicine Nursing, die Übereinstimmung des Curriculums mit den Anforderungen der Praxis und die Akzeptanz und Einschätzung des Handelns der Community Medicine Nurses durch die Hausärzte. Die Datenbasis bildeten Fragebögen und halbstrukturierte Reflektionsrunden der Community Medicine Nurses und Hausärzte. Die Community Medicine Nurses als auch die Hausärzte bewerteten das Curriculum als praxisrelevant. Die Erweiterung des Arbeitsfeldes und die eigenverantwortliche Tätigkeit in Delegation des Hausarztes wurden besonders positiv durch die Pflegefachkräfte bewertet. Die Hausärzte stuften die Arbeit der Community Medicine Nurses mit Blick auf den Patienten als vergleichbar mit ihrer eigenen Qualität ein.
Die Körpergröße kann als ein Marker der Entwicklungsgeschichte von Individuen angesehen werden und ist damit auch durch eine besondere Krankheitsempfindlichkeit beeinflusst. Wenn schon im frühen Lebensalter eine Disposition zu entzündlichen Erkrankungen vorliegt, kann diese eine lebenslange inflammatorische Belastung mit sich bringen und zu einem verzögerten Längenwachstum führen. Auswirkungen der frühen Entwicklung können durch die Körpergröße auch im späteren Leben noch zu einem gewissen Maße nachvollzogen werden. Die Basisstudie SHIP-0 (Study of Health in Pomerania) zeigte einen Zusammenhang zwischen der Körpergröße und Entzündungen des Parodonts. Die 5-Jahres-Folgestudie (SHIP-1) sollte diesen Zusammenhang bestätigen. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: 1. Die Körpergröße hatte nur einen geringen Einfluss auf die Veränderung der parodontalen Situation in den fünf Folgejahren. 2. Es zeigte sich eine Tendenz des Zusammenhangs des Attachmentverlustes mit der Körpergröße. 3. Es gab Hinweise darauf, dass größere Probanden in Zusammenhang mit den Risikofaktoren einen geringeren Attachmentverlust aufwiesen als die Kleineren. 4. Die Risikofaktoren (Rauchverhalten, Bildungsniveau, Diabetes mellitus, Alter und Geschlecht) zeigten einen größeren Einfluss auf die Schwere und das Ausmaß der Parodontitis. 5. Der Zusammenhang der Körpergröße mit der parodontalen Erkrankung im Zusammenwirken mit den Risikofaktoren konnte nicht vollständig bestätigt werden. 6. Die Entzündungsparameter WBC und CRP wiesen bei den größten Probanden die geringsten Werte auf im Vergleich zu den kleinsten Probanden. 7. Von den 4290 Probanden der SHIP-0-Studie nahmen nur noch 3300 Probanden an der SHIP-1-Studie teil. Dadurch hat sich die Verteilung der Risikofaktoren verändert. Daher ergibt die Folgestudie nicht mehr bevölkerungs-repräsentative Aussagen, weil besonders die risikobelasteten Patienten dem follow-up ferngeblieben sind. Mit dieser Studie konnte der Zusammenhang der Körpergröße und Entzündungen mit der Parodontitis nicht vollständig bestätigt werden. Der Zeitraum von fünf Jahren ist möglicherweise nicht ausreichend, so dass die 10-Jahres-follow-up-Studie eine Klärung bringen sollte.
Die Sepsis und der septische Schock stellen die häufigste Todesursache auf chirurgischen Intensivstationen dar. Viele Studien haben gezeigt, dass die Barriere-funktion in sekretorischen Organen, wie z. B. Leber, Gehirn und Darm, durch das septische Krankheitsbild beeinflusst wird. Wichtige Determinanten dieser Organbarrieren sind die Effluxtransporter multidrug resistance protein 1 (kodiert durch Mdr1) und das multidrug resistance-associated protein 2 (Mrp2). Sie haben großen Einfluss auf die Absorption und Verteilung sowie Ausscheidung von potentiell toxischen Xenobiotika, unter anderem auch Arzneimittel. Unser Ziel war es, mit der vorliegenden Arbeit einerseits die Expression, anderseits die Funktion der Membran-Transporter Mdr1 und Mrp2 in verschiedenen Organen mit und ohne Sepsis zu untersuchen. Des Weiteren sollte geklärt werden, inwieweit Talinolol als probe drug neben dem bereits gut charakterisierten Transport über Mdr1 auch ein Substrat für Mrp2 ist. Hierzu wurden jeweils 12 männliche Lew.1W-Ratten des Wildtyps und 12 des Mrp2-defizienten Stamms mit Talinolol vorbehandelt. Je sechs Tieren beider Rattenstämme wurde ein Röhrchen in die Darmwand implantiert (colon ascendens stent peritonitis – CASP), die Kontrolltiere wurden scheinoperiert. Nach drei Tagen wurde die Mdr1b- und Mrp2-mRNA-Expression über die real time reverse transcription- Polymerasekettenreaktion im Jejunum, Ileum, Leber, Niere, Gehirn und Hoden analysiert. Weiterhin bestimmten wir sowohl aus den oben genannten Organen als auch aus dem Blut sowie dem gesammelten Urin und Stuhl die Talinololkonzentrationen mittels high pressure liquid chromatography (HPLC) und Fluoreszenzdetektion. Septische Ratten des Wildtyps zeigten gegenüber ihrer Kontrolle eine nominal gesunkene jejunale Mdr1b-mRNA-Expression mit einer gleichzeitig um 20% verminderten Talinololausscheidung über den Stuhl als möglichen Ausdruck der gestörte Absorptionsbarriere des Darms. Weiterhin waren die Mdr1b-mRNA-Level in der Leber erhöht, jedoch ließ sich die zu erwartende Reduzierung der intrahepatische Talinololkonzentration nicht bestätigen. Die Konzentrationen von Talinolol im Gehirn sanken während der Sepsis auf fast ein Drittel der Kontrollgruppe bei unveränderter Mdr1-Expression. Mrp2 scheint hingegen keinen Einfluss auf die Talinololkinetik während der Sepsis zu haben.
For many years, rangeland ecologists have debated about whether the state of semi-arid and arid rangelands is the expression of an ecological equilibrium or non-equilibrium dynamics reached in response to grazing livestock. Since the problem has been considered at different spatial scales, it is recognised that the competing concepts of equilibrium and non-equilibrium dynamics need to be integrated. Furthermore, the role of environmental variables as vegetation driving factors has long been ignored in the discussion on grazing effects on ecosystems. Present thesis, examines the dependence of plant communities on environmental in particular site-ecological conditions in three ecosystems of Western Mongolia established along a precipitation gradient to detect the vegetation-driving ecological factors involved. Furthermore, grazing impact is exemplary assessed in a desert steppe at additional spatial scales of plant communities and population. At the landscape level, a classification of plant communities in dependence on environmental conditions is carried out. Additionally, the investigations focused on the impact of grazing on soil and on the occurrence of grazing-mediated plant communities. Data were sampled along an altitudinal gradient between 1150 m to 3050 m a.s.l. from arid lowland with desert steppe via semi-arid mountain steppe to humid alpine belt. Within each altitudinal belt, data sampling was carried out along grazing gradients, established from grazing hot spots to areas distant from them. By means of an environmentally based vegetation classification, factors with highest explanation values for largest variation in vegetation were identified and considered as most responsible for vegetation patterns. To validate and affirm the classification, three different statistical methods are applied: environmentally adjusted table work of vegetation relevés supported by cluster analysis of species distribution, detrended correspondence analysis of vegetation data separately from environmental data, and the principle component analysis of only environmental data. Vegetation-driving factors change along the altitudinal gradient from abiotic forces in the desert steppe, as e.g. altitude and soil texture, to abiotic and biotic forces in the alpine belt represented by soil texture, soil nutrients and grazing. Vegetation and soil of all ecosystems respond to grazing but with different patterns and to a different extent. While desert steppe does not indicate grazing communities, mountain steppe demonstrates grazing communities at fertilised sites and alpine belt at nutrients depleted sites. Thus, the grazing sensitiveness of the ecosystems is assumed to be linked with plant productivity and the role of vegetation as site-determining factor (Chapter 2). To examine grazing impact at lower spatial scales on desert steppe as the ecosystem with lowest grazing sensitiveness at the landscape scale, at community scale the total number of species, the total vegetation cover, the percentage of annual species, the cover of annual species, and properties of soil nutrient along gradients of grazing intensity within three different communities were assessed. Vegetation parameters respond to grazing in different ways, and the responses of the same parameters vary between plant communities. Correlations with grazing intensity indicate only partly statistical significance. Significant correlations of grazing intensity with concentrations of soil nutrient point to eutrophication in two communities. A comparison of vegetation and soil properties refers to a greater indirect influence of grazing via increased soil nutrients than the direct effect on vegetation (Chapter 4). At the population level, data about stand density, aboveground biomass, individual plant weight, and the proportion of flowering plants of the dominant dwarf semi-shrub Artemisia xerophytica were collected along a grazing gradient. Soil data were used to distinguish between grazing and edaphic influences. All parameters of Artemisia xerophytica reflect the assumed gradient of grazing intensity up to 800 m distance from the grazing hot spot. As grazing pressure decreases, plant density and total biomass per plot increase. The average shrub weight, an indicator of plant vitality, is related to both: distance from the grazing hot spot and stand density, which may be explained by additional intraspecific competition at higher densities. At a longer distance, these effects are masked by variations in soil parameters determining water availability, leading to quite similar degradation forms. These results are in contrast to other studies carried out at the scale of plant communities which did not detect significant changes along a grazing gradient. One explanation is the different map scale: the study took place only within a single plant community comparing populations of one species (Chapter 3). The comparative study demonstrates that even arid desert steppes of western Mongolia display equilibrial and non-equilibrial properties, depending on the observational scale: while no grazing mediated plant communities could be identified at the landscape scale as predicted by the non-equlilibrium model, at the community level vegetation parameters imply an intermediate position between equilibrium and non-equilibrium system. At the population level, the results clearly reflect the grazing gradient as predicted by the equilibrium model (Chapter 4). As a consequence, the assessment of vegetation dynamics and grazing impact in rangelands requires a multiple-scale approach that duly considers different vegetation properties responding differently to grazing, climatic and edaphic variability at different spatial scales. It is further suggested, that future research should draw comparisons between landscapes that co-evolved with herbivory, and those that did without (Chapter 4).
Histondeacetylaseinhibitoren stellen eine neue Klasse von Substanzen für die Krebsbehandlung dar und besitzen ein vielversprechendes therapeutisches Potential. Ihre antineoplastische Wirkung wird durch die Acetylierung von Histonen und Nicht-Histonproteinen hervorgerufen und bewirkt über die Aktivierung von Tumorsupressorgenen und Genen der Zellzyklusregulation präferenziell in malignen Zellen Zellzyklusarrest, terminale Zelldifferenzierung und Apoptose. Mit der Substanz Vorinostat ist in den USA bereits der erste Histondeacetylaseinhibitor für die Therapie des kutanen T-Zell-Lymphoms zugelassen, während weitere Substanzen im Rahmen von klinischen Studien geprüft werden. Die genauen Wirkmechanismen der Histondeacetylaseinhibitoren sind jedoch bislang nicht vollständig aufgeklärt. Es ist insbesondere unklar, welche Bedeutung Caspasen und andere Proteasen in diesem Zusammenhang für den Ablauf des Zelltodes haben. In der vorliegenden Arbeit wurde daher die Rolle verschiedener Proteasen für den Histondeacetylaseinhibitor-vermittelten Zelltod mit Hilfe spezifischer Inhibitoren analysiert. Die Experimente wurden an den Ovarialkarzinomzelllinien OVCAR-3 und SK-OV-3, der Mammakarzinomzelllinie MCF-7 und der kindlichen Medulloblastomzellinie DAOY durchgeführt. Dabei zeigte die Inhibition von Calpainen oder Cathepsinen (Cysteinproteasen) keine schützende Wirkung. Jedoch bewirkten Vorbehandlungen mit dem Caspasehemmstoff z-VAD-fmk und mit dem Serinproteasehemmstoff AEBSF protektive Effekte. Zunächst wurden für den Hemmstoff z-VAD-fmk die ausgeprägteren Effekte vermutet, da dieser mit den Caspasen die hauptverantwortlichen Proteasen der Apoptose direkt hemmt. Erstaunlicherweise war in den Experimenten jedoch zu beobachten, dass die Schutzwirkung von AEBSF bereits ab einer Behandlungsdauer von circa 48–72 Stunden stärker ausgeprägt war als diejenige von z-VAD-fmk und dass sie über einen längeren Zeitraum anhielt. Weitere Versuche zum Serinprotease-abhängigen Zelltod zeigten, dass die verantwortliche Serinrotease am mitochondrialen Weg der Apoptose beteiligt ist und im Proteasenetzwerk der Apoptose möglicherweise parallel oder übergeordnet zu den Caspasen agiert. Für die mitochondriale Serinprotease HtrA2/Omi wird eine wichtige Rolle beim Caspase-unabhängigen Zelltod diskutiert. Um eine mögliche Beteiligung nachzuweisen wurde diese Protease durch den Hemmstoff UCF-101 inhibiert. Dies führte jedoch zu keinen protektiven Effekten. Mit den spezifischen Hemmstoffen TPCK und TLCK wurden ebenso trypsinähnliche beziehungsweise chymotrypsinartige Serinproteasen gezielt gehemmt, ohne jedoch protektive Effekte hervorzurufen, so dass die Serinprotease, auf der die Effekte beruhen, zwar durch AEBSF gehemmt wurde, jedoch durch den Einsatz weiterer Inhibitoren nicht näher spezifiziert werden konnte. Für den Zelluntergang bei der Behandlung mit Histondeacetylaseinhibitoren und unter Proteasehemmung sind auch alternative apoptotische Mechanismen und Arten des Zelltodes beschrieben. Bei der fluoreszenzmikroskopischen Untersuchung sowohl bei der Behandlung mit Vorinostat als auch unter Vorbehandlung mit den Proteasehemmstoffen z-VAD-fmk und AEBSF zeigte sich, dass der Zelltod morphologisch den Kriterien der Apoptose entsprach und kein nekrotischer Zelltod auftrat. Über die Untersuchung des serinproteaseabhängen Zelltodes bei der Behandlung mit Vorinostat hinaus, wurden weitere Histondeacetylaseinhibitoren und Zytostatika auf protektive Effekte einer Vorbehandlung mit AEBSF analysiert. Dabei konnte festgestellt werden, dass die Serinproteaseabhängigkeit durchaus wirkstoffabhängig ist. So konnte für Vorinostat und Trichostatin A aus der Gruppe der Hydroxamsäuren der Histondeacetylaseinhibitoren eine Serinproteaseabhängigkeit nachgeweisen werden. Ebenso war dies der Fall bei den Zytostatika Cisplatin (Platinderivat) und Etoposid (Podophyllotoxin). Hingegen kam es bei der Behandlung mit den Histondeacetylaseinhibitoren MS-275 (Benzamid) und Natriumbutyrat (kurzkettige Fettsäure) sowie mit Paclitaxel (Taxan) zu keiner Protektion und Reduktion des Zelltods durch die Vorbehandlung mit AEBSF. Besonders interessant ist es, dass es innerhalb der Histondeacetylaseinhibitoren große Unterschiede hinsichtlich der Serinproteaseabhängigkeit gibt. Offensichtlich existieren mechanistisch deutliche Unterschiede zwischen den Substanzen, welche diese Unterschiede bedingen. Andererseits spricht die Tatsache, dass diese Effekte stoffklassenübergreifend auch bei der Verwendung von Zytostatika unterschiedlicher Wirkstoffklassen beobachtet werden können dafür, dass Serinproteasen in der Tat eine wichtige Rolle im Proteasenetzwerk der Apoptose spielen und somit für das Verständnis der Wirkweise zytotoxischer Behandlungen von großem Interesse sind.
Im Rahmen dieser Dissertation konnten zahlreiche unterschiedliche Substanzklassen mit Hilfe der Laccase verknüpft werden. Die dabei synthetisierten Verbindungen können nicht nur als Feinchemikalien in der organischen Synthese sondern auch für die Herstellung von antimikrobiellen und antikanzerogenen Medikamenten oder funktionellen Biomaterialien genutzt werden. Potential der Laccase zur Herstellung von Wirkstoffen: Die Synthese von antimikrobiellen Wirkstoffen durch die laccasekatalysierte Derivatisierung konzentrierte sich vor allem auf verschiedene Azole und Morpholine. Die isolierten Derivate wurden hinsichtlich ihrer biologischen Wirkung untersucht. Azole und Morpholine sind Bestandteil verschiedener antifungaler Medikamente und Fungizide. Eine Derivatisierung dieser Substanzklassen könnte neue Verbindungen mit neuen Eigenschaften, wie z.B. einem erweiterten Wirkungsspektrum, führen. Synthese der potentiellen Wirkstoffe 1. Für die laccasevermittelte Derivatisierung der Azole und Morpholine wurden para-dihydroxylierte aromatische Verbindungen als Ausgangsstoffe eingesetzt. Im Verlauf der Reaktion erfolgte eine laccasekatalysierte Oxidation der jeweiligen para-dihydroxylierten aromatischen Verbindung zum Chinon, welches dann einer Aminierung durch eine intermolekulare Michael-Addition (1,4-Addition) unterlag und in der Bildung von C N verknüpften monoaminierten Produkten resultierte. Bei einer erneuten laccasevermittelten Oxidation des gebildeten monoaminierten Produktes und anschließender Aminierung entstanden diaminierte Produkte. Die gebildeten Hybridmoleküle bestanden folglich aus einem Molekül der para-dihydroxylierten aromatischen Verbindungen in chinoider Form und einem (monoaminiertes Produkt; Dimer) bzw. zwei (diaminiertes Produkt; Trimer) Molekül/en des Morpholins bzw. Azols. 2. Darüber hinaus wurde die laccasekatalysierte Synthese von neuartigen Zyklisierungsprodukten nachgewiesen, deren Bildung weder mittels Laccase noch mit chemischen Syntheseverfahren bislang beschrieben wurde. Die wichtigsten Gruppen dieser neuen Zyklisierungsprodukte sind Cycloheptene und Cyclooctene. Testung der potentiellen Wirkstoffe hinsichtlich ihrer biologischen Wirkung 3. Zur Prüfung der antimikrobiellen Aktivität gegenüber Candida maltosa und bei ausgewählten Verbindungen gegenüber Candida albicans wurde die Methode des EUCAST discussion document E.Dis 7.1 über die MHK-Bestimmung in Mikrotiterplatten modifiziert. Ein Vergleich der hemmenden Wirkung von ausgewählten Produkten und der für deren Synthese genutzten Ausgangsstoffe gegenüber dem Testorganismus Candida maltosa mit Candida albicans ergab eine weitestgehende Übereinstimmung der MHK-Werte und ermöglicht in hohem Maße die Übertragung der ermittelten MHK-Werte mit Candida maltosa auf die medizinisch relevante Hefe Candida albicans. Zur Bestimmung der antimikrobiellen Aktivität wurde ein Agardiffusionstest eingesetzt und die Testung der zytotoxischen Aktivität erfolgte gegenüber einer humanen Blasenkrebszelllinie. 4. Die neu synthetisierten Verbindungen wiesen sowohl eine antibakterielle und antifungale Aktivität als auch eine zytotoxische Wirkung auf. Die Dimere zeigten z.B. eine antibakterielle und antifungale Wirkung während die Trimere keine oder nur vereinzelt eine antimikrobielle Wirkung aufwiesen. Die getesteten Zyklisierungsprodukte zeigten meist nur geringe hemmende Wirkung auf Candida maltosa. Potential der Laccase zur Herstellung von Biomaterialien: Als Vorbild für die Herstellung von Biomaterialien diente der von marinen Muscheln zur Anheftung an den Untergrund gebildete Klebstoff, der durch Polymerisationsreaktionen von Peptiden entsteht. Derartige Polymere könnten zur Herstellung von bioresorbierbaren Klebstoffen, z.B. für die Gesichtschirurgie zur Klebung von Knochensplittern, genutzt werden. 1. Die Derivatisierung von Aminosäuren und Peptiden mit para- und ortho-dihydroxylierten aromatischen Substanzen führte zur Bildung sowohl von di- und trimeren als auch polymeren Reaktionsprodukten. Die Laccase ermöglichte die Derivatisierung von geschützten aber auch ungeschützen Aminosäuren und Peptiden in einer sogenannten "one pot" Reaktion. 2. Ein Vergleich der Reaktionen mit Laccase und dem chemischen Katalysator Natriumiodat ergab für die Reaktionen der Aminosäuren L-Phenylalanin und L-Tryptophan mit 2,5-Dihydroxyacetophenon einen klaren Vorteil der Laccase. Die Ergebnisse der einzelnen Reaktionen belegen, dass eine effektive Derivatisierung von verschiedenen Substanzklassen mit Hilfe der Laccase als einem biologischen Katalysator möglich ist. Die relativ einfach durchführbare und effiziente laccasevermittelte Reaktion kann dabei auch für die Herstellung von neuartigen Verbindungen mit biologischer Wirkung genutzt werden. Die weitere Charakterisierung der Wirkstoffe wird zeigen, ob und inwieweit diese Verbindungen konkurrenzfähig gegenüber Standardverbindungen sind, die in der Human- und Veterinärmedizin aber auch der Landwirtschaft eingesetzt werden.
We present classical and hybrid modeling approaches for genetic regulatory networks focusing on promoter analysis for negatively and positively autoregulated networks. The main aim of this thesis is to introduce an alternative mathematical approach to model gene regulatory networks based on piecewise deterministic Markov processes (PDMP). During somitogenesis, a process describing the early segmentation in vertebrates, molecular oscillators play a crucial role as part of a segmentation clock. In mice, these oscillators are called Hes1 and Hes7 and are commonly modeled by a system of two delay differential equations including a Hill function, which describes gene repression by their own gene products. The Hill coefficient, which is a measure of nonlinearity of the binding processes in the promoter, is assumed to be equal to two, based on the fact that Hes1 and Hes7 form dimers.However, by standard arguments applied to binding analysis, we show that a higher Hill coefficient is reasonable. This leads to results different from those in literature which requires a more sophisticated model. For the Hes7 oscillator we present a system of ordinary differential equations including a Michaelis-Menten term describing a nonlinear degradation of the proteins by the ubiquitinpathway. As demonstrated by the Hes1 and Hes7 oscillator, promoter behavior can have strong influence on the dynamical behavior of genetic networks. Since purely deterministic systems cannot reveal phenomenons caused by the inherent random fluctuations, we propose a novel approach based on PDMPs. Such models allow to model binding processes of transcription factors to binding sites in a promoter as random processes, where all other processes like synthesis, degradation or dimerization of the gene products are modeled in deterministic manner. We present and discuss a simulation algorithm for PDMPs and apply it to three types of genetic networks: an unregulated gene, a toggle switch, and a positively autoregulated network. The different regulation characteristics are analyzed and compared by numerical means. Furthermore, we determine analytical solutions of the stationary distributions of one negatively, and three positively autoregulated networks. Based on these results, we analyze attenuation of noise in a negative feedback loop, and the question of graded or binary response in autocatalytic networks.
In dieser Dissertation wird eine Problemstellung der Optimalen Steuerung aus dem Bereich der Linearen Elastizitätstheorie dargelegt und gelöst. Die Dissertation gliedert sich in die folgenden Schwerpunkte: Modellierung der Problemstellung, Formulierung der Optimalsteuerungsprobleme für den zeitunabhängigen (stationären) bzw. zeitabhängigen (instationären) Problem, die Herleitung der notwendigen Bedingungen für eine ermittelte optimale Lösung und die Berechnung von numerischen Lösungen des stationären bzw. instationären Problems sowie deren Überprüfung der Erfüllung der notwendigen Bedingungen. In der Modellierung werden Gleichungen zur Bestimmung der Deformation (Auslenkung) einer Zylinderschale unter rotations-symmetrischer Krafteinwirkung aus Grundgleichungen der Mechanik (Kräftegleichgewicht, Impulserhaltungssatz) hergeleitet. Bei dieser Herleitung werden die Hypothesen von Mindlin und Reissner verwendet und die spezielle Geometrie der Zylinderschale berücksichtigt. Die Dissertation erbringt den Nachweis der Existenz einer Lösung der modellierten Gleichungen im schwachen Sinne, d.h. für Lösungen in Sobolev-Räumen. Für die Formulierung der Optimalsteuerungsprobleme für den stationären und instationären Fall für Praxis relevante Problemstellungen setzen wir das Volumen des Zylinderrohres als konstant voraus (Volumenbedingung). Die Zielstellung der Optimalsteerungsprobleme besteht darin eine optimale Dicke zu bestimmen, welche die integrale Deformation (Auslenkung) der Zylinderschale (im instationären Fall zu einer ausgezeichneten Zeit) minimiert. Eine optimale Lösung (optimale Dicke) muss die notwendige Bedingung erster Ordnung (Variationsungleichung) für alle zulässigen Dicken, welche auch der Volumenbedingung genügen, erfüllen. Die Herleitung der konkreten Form dieser notwendigen Bedingungen für den stationären bzw. für die instationären Fälle wird in der Dissertation dargelegt. Durch die Verwendung der zugehörigen adjungierten Zustände können die notwendigen Bedingungen effizienter formuliert werden. Zur Berechnung einer Lösung der Gleichungen im stationären Fall bzw. in den instationären Fällen wurde die Finite Elemente Methode bzw. die Rothe-Methode im zeitabhängigen Fall verwendet, wobei die Lösungsräume exakt berücksichtigt werden. Das Optimierungsproblem wird diskretisiert und mit fmincon aus der Optimization-Toolbox von Matlab gelöst. Die damit berechneten diskreten optimalen Lösungen (optimale Dicke) für die einzelnen Problemstellungen werden auf die Erfüllung der notwendigen Bedingungen getestet. Die Dissertation wird durch viele Beispiel-Rechnungen abgerundet und deren Lösungen in grafischer Form präsentiert.
Diese Studie basiert auf der Annahme, dass die Analogien zu kaltzeitlichen Ökosystemen Mitteleuropas nicht im hohen Norden Europas bzw. Nordasiens zu suchen sind, sondern dass man sie viel weiter im Süden in den kühl-kontinentalen Gebieten von Innerasien erwarten kann. Die kaltzeitlichen Weichtierfaunen Mitteleuropas unterscheiden sich wesentlich von den gegenwärtigen subpolaren Mollusken-Beständen durch das Auftreten einer Reihe von Steppenarten. Darunter befindet sich auch das xerotherme Element Pupilla triplicata, welches rezent ebenfalls in Zentralasien vorkommt. In diesem Zusammenhang ist auch bezeichnend, dass kaltzeitliche Mollusken-Leitarten, z. B. Vallonia tenuilabris, Vertigo pseudosubstriata oder Pisidium stewarti, zunächst aus dem Quartär Mitteleuropas beschrieben und überraschend Jahrzehnte später rezent in Zentralasien entdeckt wurden. Weitere „Lebende Fossilien“, beispielsweise rezente Belege von Pupilla loessica, waren deshalb noch zu erwarten. Entsprechende vergleichende Untersuchungen von pleistozänen mitteleuropäischen und rezenten zentralasiatischen Faunen fehlten bisher. Zur Beleuchtung der Geschichte der quartären Umwelt in Europa wird deshalb mit diesem Beitrag ein neuer Weg gegangen. Die Grundlage für diese Studie bilden zahlreiche Rezent-Aufsammlungen von zentralasiatischen Gastropoden-Gemeinschaften aus dem Tienschan (Kirgisien, Kasachstan), dem Russischen Altai und dem Baikal-Gebiet (Russland) sowie aus der N-Mongolei. Außerdem liegt auch aus dem Quartär (Mittel- und Jungpleistozän) von Zentralasien, insbesondere aus S-Tadschikistan, S-Kasachstan und N-China, Mollusken-Material vor. Wegen unterschiedlicher Vorstellungen zur Systematik innerhalb einiger Gruppen der Gastropoden in Zentralasien, betroffen sind u. a. die Vertiginidae, Pupillidae und Valloniidae, und wegen aktueller Revisionen, z. B. zur Gattung Vallonia, waren für den angestrebten objektiven Vergleich rezenter und fossiler Faunen Teilrevisionen erforderlich, die nicht nur zoogeographische Probleme neu beleuchten sondern auch die Beschreibung neuer Spezies beinhalten. Neue Erkenntnisse zu den Vertiginidae liegen vor allem zur Verbreitung von Vertigo substriata, V. lilljeborgi, V. genesii, V. geyeri, V. alpestris und V. parcedentata in Zentralasien vor. Die aktuellen zoogeographischen Daten dieser bis in die jüngste Vergangenheit als „Europäische Endemiten“ bewerteten Arten, sind für die Interpretation paläozoogeographischer Prozesse im eurasischen Raum von größter Bedeutung. Bei den Pupillidae wurden bspw. Pupilla alluvionica, P. altaica und P.seminskii neu beschrieben. Kartiert wurde die Verbreitung einer bisher aus Zentralasien unbeschriebenen Form von Pupilla, welche gehäusemorphologisch der mitteleuropäischen Kaltzeitleitart P. loessica entspricht. Offenbar handelt es sich um ein „Lebendes Fossil“. Der Verbreitungsschwerpunkt von P. cf. loessica befindet sich im stärker kontinental geprägten SE-Altai. Für den konkreten Vergleich pleistozäner Kaltzeit-Faunen des mitteleuropäischen Raumes mit rezenten Faunen in Zentralasien orientierte sich der Verfasser exemplarisch an Mollusken-Assoziationen, die Vallonia tenuilabris enthalten. V. tenuilabris ist im Pleistozän des mitteleuropäischen Raumes eine der am weitesten verbreiteten kaltzeitlichen Leitarten und ist rezent als kälteadaptierte Form bspw. auch in Zentralasien häufig. Unter Fokussierung auf V. tenuilabris und deren Begleitfaunen ergab sich die praktikable Chance, stellvertretend fossile und rezente kälteangepasste Faunen miteinander zu vergleichen. Dabei konnte verdeutlicht werden, dass die pleistozänen kaltzeitlichen Faunen Mitteleuropas die engsten Beziehungen zu den rezenten Faunen im südlichen Taigagürtel (Altai, N-Mongolei, Baikal-Gebiet) aufweisen. Die rezenten Habitate von V. tenuilabris in Zentralasien befinden sich erwartungsgemäß in Gebieten mit Jahresdurchschnittstemperaturen, die deutlich unter 0°C liegen. Die bevorzugten Habitattypen reichen zwar von mesophilen Wiesen, lichten Wäldern bis in die feuchteren Hochgebirgszonen, jedoch zeigt die Art eine deutliche Präferenz zu feuchteren Habitaten, wie Sümpfe, Auen und Gewässerufer, feuchte Wiesen und Hochgebirgs-Tundren. Für die Interpretation fossiler Gemeinschaften bedeutet dies, dass V. tenuilabris nicht, wie so oft angenommen, eine ausgesprochene Leitart kaltzeitlicher Steppen darstellt, sondern viel eher feuchtere kaltzeitliche Phasen bzw. feuchtere Habitate dominiert.
Die Millimeterwellentherapie (MWT) ist ein viel versprechendes komplementärmedizinisches Verfahren, evidenzbasierte Untersuchungen zu ihrer analgetischen Effektivität fehlen aber bisher. Das Ziel dieser Studie war zu untersuchen, ob eine MWT den Opioidverbrauch im Vergleich zu einer Scheinbehandlung im Rahmen einer postoperativen Schmerzbehandlung bei Patienten, die sich einer Knie-Totalendoprothesenimplantation unterzogen, reduzieren kann. Achtzig Patienten wurden randomisiert millimeterwellen- oder scheinbehandelt. Patienten und der die Studienbehandlung Ausführende waren gegenüber der Tatsache verblindet, welche Behandlung einer MWT entsprach. Die MWT bestand aus 6 Sitzungen von je 30min Dauer. Während jeder dieser Sitzungen wurde die Operationswunde am Knie mit elektromagnetischen Wellen mit Frequenzen von 50-75 GHz und einer Intensität von 4,2 mW/cm2 behandelt. Die medikamentöse postoperative Schmerztherapie mit Piritramid via PCA-Pumpe wurde so gesteuert, dass eine Schmerzintensität von unter 40 auf der VAS-100 resultierte. Der primäre Endpunkt war der Piritramidverbrauch bis einschließlich 3. postoperativen Tag. Als sekundäre Endpunkte wurden betrachtet: der Gesamt-Ibuprofenverbrauch vom 4. postoperativen Tag bis zur Beendigung der Studienbehandlung, der Erfolg der Patientenverblindung, die Häufigkeit der Tramadolanforderung, die Zufriedenheit mit der Studienbehandlung, die Inzidenz von Nebenwirkungen, Blutdruck und Herzfrequenz. Der Piritramidverbrauch war in beiden Gruppen gleich, wobei alle Patienten eine adäquate Schmerzreduktion angaben. Die Werte bezüglich der sekundären Endpunkte waren ebenfalls vergleichbar. Die Mehrzahl der Patienten beider Gruppen war der Überzeugung, eine Millimeterwellenbehandlung bekommen zu haben und würde sich dieser in Zukunft erneut unterziehen. Eine MWT mit den von uns angewendeten Parametern und bei Wundexposition ist nicht in der Lage, den Opioidverbrauch im Vergleich zu einer Scheinbehandlung nach Knie-Totalendoprothesenimplantation zu reduzieren.
Im Laufe der letzten Jahre hat sich herausgestellt, dass Transportproteine einen entscheidenden Beitrag zur Absorption, Verteilung und Elimination zahlreicher Endo- und Xenobiotika leisten. Vor allem die hepatobiliäre Elimination nimmt eine Schlüsselrolle in systemischen Clearance-Prozessen ein. Vor dem Hintergrund, dass immer mehr hochmolekulare und metabolisch stabile Stoffe Eingang in die Arzneistoffentwicklung finden und diese vorwiegend hepatobiliär eliminiert werden, wurde es erforderlich, differenziertere Kompartimentmodelle zu entwickeln, um singuläre Substanzeffekte auf zellulärer Ebene zu untersuchen. Gerade Interaktionen zwischen simultan verabreichten Arzneistoffen können zu erheblichen Nebenwirkungen durch Veränderung pharmakokinetischer Eliminationsprozesse in Kombination mit erhöhter oder eingeschränkter Bioverfügbarkeit führen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, für die frühe Arzneistoffentwicklung ein In vitro-Modell auf Basis des pharmakokinetischen Standardtiermodells der Ratte zu konzipieren, welches eine einfache Analyse hepatobiliärer Elimination auf indirektem Weg über die Interaktion mit fluoreszierenden Modellsubstraten ermöglicht. Die Zielvorgabe wurde umgesetzt, indem auf Basis literaturbeschriebener Methoden ein In vitro-Rattenhepatozytenmodell etabliert wurde. Hierfür war es zunächst unerlässlich, geeignete Kultivierungsbedingungen zu identifizieren und zu optimieren. Es konnte gezeigt werden, dass primäre Hepatozyten nur befähigt wurden, sich in vitro zu repolarisieren und eine in vivo-ähnliche Morphologie anzunehmen, wenn sie eingebettet zwischen zwei extrazellulären Kollagenmatrices kultiviert wurden. Diese sogenannte Sandwichkultivierung der Zellen und die Supplementierung des Zellkulturmediums mit dem Glukokortikoid Dexamethason erwiesen sich hierfür als wesentliche Faktoren. Die Hepatozyten reformierten sich folglich innerhalb von 96 Stunden unter Ausbildung eines vollständigen und sehr einheitlichen Gallengangssystems, welches nahezu jeden Hepatozyten umschloss. Nach Etablierung der Zellkultur wurden die sandwichkultivierten Hepatozyten hinsichtlich der Proteinexpression, ausgewählte Transportproteine und Cytochrome umfassend, über einen Kultivierungszeitraum von 10 Tagen charakterisiert, um die Validität des Zellsystems zu gewährleisten. Unter Bei-behaltung der optimierten Kultivierungsbedingungen konnte mit zunehmendem Repolarisierungsstatus der Zellen ein Anstieg der apikalen Transportproteinexpression unter Begleitung einer Erhöhung der molekularen Masse der Transportproteine verzeichnet werden. Als Grund für die Molekulargewichtszunahme im Laufe des Redifferenzierungsprozesses der Zellen konnte die posttranslationale N-Glykosylierung am Beispiel der Transportproteine P-gp, Mrp2 und Bcrp identifiziert werden. Verifiziert wurden die Proteinexpressionsdaten, die apikalen Effluxtransporter P-gp, Mrp2, Bsep und Bcrp betreffend, über die Bestimmung der funktionellen Aktivität unter Verwendung fluoreszierender Modellsubstrate über einen Kultivierungszeitraum von 8 Tagen. Diese funktionelle Aktivität der Transportproteine wurde durch das Erscheinen fluoreszierender Moleküle in den Lumina der Gallenkanälchen ersichtlich und nahm mit voranschreitender Maturierung des Gallenkanalnetzwerkes sowie mit Verstärkung der Transportproteinexpression, gekoppelt mit dem Grad der N-Glykosylierung, zu. Die Selektivität der einzelnen Modellsubstrate wurde mittels in der Literatur beschriebener Substrate und Inhibitoren untersucht und bestätigt. Auf Basis der funktionellen Charakterisierung wurde im Anschluss eine indirekte In vitro-Methode entwickelt, welche die Voraussetzung schuf, Interaktionspotentiale von Arzneistoffen mit Effluxtransportproteinen zu evaluieren. Die Inhibition eines apikalen Transportproteins resultierte dabei prinzipiell in Abhängigkeit der eingesetzten Substanzkonzentration in einer Reduktion des eliminierten fluoreszierenden Modellsubstratanteils, was mit einer Zunahme der intrazellulären Fluoreszenz korrelierte. So konnte aufgezeigt werden, dass bekannte Inhibitoren und Substrate die Transport-proteinaktivität konzentrationsabhängig reduzierten, ohne dass der sichtbare Effekt auf toxische Effekte der eingesetzten Substanzen zurückzuführen war. Dies konnte mittels des Zelltoxizitätsmarkers Alamar blue nachgewiesen werden. Clonidin, welches nicht als ABC-Transportersubstrat beschrieben worden ist, interagierte erwartungsgemäß auch mit keinem der Transportprozesse. Der Einsatz eines derartigen In vitro-Systems in der frühen Arzneistoffentwicklung könnte helfen, geeignete Arzneistoffkandidaten auszuwählen, welche ein geringes Potential aufweisen, mit hepatobiliären Effluxsystemen zu interagieren, um die Gefahr schwerer Arzneimittelnebenwirkungen zu minimieren.
Bei der regenerativen Medizin handelt es sich um die Bildung von lebendem und funktionalem Gewebe für Reparatur- oder Austauschprozesse von Geweben und Organen, welche durch Alter, Krankheiten, Zerstörung oder angeborene Defekte verloren gegangen sind. Die regenerative Medizin wird in der Zahnheilkunde vielseitig eingesetzt, so unter anderem durch Verwendung von Knochenersatzmaterialien. Diese können sowohl die Bildung von Knochen wie auch die Bildung von Weichgeweben, z. B. Muskelgewebe beeinflussen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Interaktion des ektopen Knochenersatzmaterials Poly-3-hydroxybutyrat (PHB) mit dem umgebenden Weichgewebe zu untersuchen. Dazu wurde der Einfluss von PHB auf die Transkription der Wachstumsfaktoren: IGF1, IGF2, GDF-8 and VEGF im Muskelgewebe analysiert. Für unsere Studie wurde synthetisch hergestelltes PHB benutzt in Form einer Scheibe mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Höhe von 1,2 mm. Insgesamt wurden 20 männliche Wistar-King Ratten verwendet, von denen 12 mit PHB behandelt wurden und acht als Kontrollen dienten. Alle Tiere erhielten einen Schnitt oberhalb des Musculus lattisimus dorsi. Dabei entstand eine Tasche, in die das PHB implantiert wurde. Nach 6 bzw. 12 Wochen wurde das Muskelgewebe unterhalb des PHB´s entnommen und molekularbiologisch analysiert. Auf RNA Ebene wurde sowohl IGF1 wie auch IGF2, VEGF und GDF8 im Skelettmuskel der Ratte nachgewiesen. Dabei zeigte IGF1 die stärkste Expression, gefolgt von IGF2 und mit geringster mRNA Menge VEGF und GDF8. Nach PHB Implantation stieg die Genexpression von IGF1, IGF2 und VEGF im Muskelgewebe signifikant an. Im Gegensatz dazu wurde die mRNA Expression von Myostatin signifikant verringert. Es konnten keine zeitabhängigen Unterschiede detektiert werden. Aus diesen Ergebnissen lässt sich schlussfolgern, dass PHB mit dem umgebenden Muskelgewebe interagiert und einen Einfluss auf Wachstumsfaktoren besitzt, die die Vaskularisierung und die Muskeladaptation steuern. Außerdem konnte die gute Biokompatibilität von PHB makroskopisch nachgewiesen werden und die bereits erwobenen Informationen bezüglich der niedrigen Toxizität und guten Resorbierbarkeit bei Verwendung von PHB bei Knochendefekten ergänzt werden.
Um herauszufinden, inwiefern das Tragen weicher Kontaktlinsen die Expression spezifischer Apoptose-assoziierter Gene in der Konjunktiva verglichen mit jungen und alten Augengesunden verändert, wurden in der vorliegenden Studie Bindehautzellproben von 25 jungen Trägern weicher Kl mittels Impressionszytologie gewonnen. Zur Beurteilung der exprimierten Apoptose-Faktoren wurden die Proben einer RT-PCR unterzogen. Verglichen mit augengesunden Gleichaltrigen wurden im Expressionsmuster 4 signifikante Unterschiede (Casp 3 (p=0,000), Casp 5 (p<0,004), Casp 8 (p<0,046) und Bax (p<0,037)) gefunden, während bei dem Vergleich zwischen den jungen Kl-Trägern und alten Augengesunden lediglich 2 signifikante Unterschiede (c-myc (p<0,049) und Bag-1 (p<0,001)) detektiert wurden. Folglich kann vermutet werden, dass das Tragen von Kl einen inadäquaten verfrühten Alterungsprozess von Bindehautzellen bewirken kann.
Hintergrund: Vorangehende Studien haben versucht, Subtypen der Zwangserkrankung in Hinblick auf das Ersterkrankungsalter zu identifizieren. In einigen Studien waren Zwangsstörungen mit Spektrumserkrankungen wie Tic-Störungen assoziiert. Spät- und Früherkrankung der Zwangsstörung sind in der Vergangenheit unterschiedlich definiert worden und zeigen heterogene biologische und klinische Besonderheiten. Diese Studie wurde durchgeführt, um die Subtypen der Zwangsstörung in unterschiedlichen Erkrankungsaltern zu differenzieren und um die Hypothese zu prüfen, ob unterschiedliche Erkrankungsalter mit unterschiedlichen Mustern an Komorbiditäten assoziiert sind. Methode: 252 Zwangsprobanden wurden in direkten Interviews untersucht mit dem halbstrukturierten Fragebogen der deutschen Übersetzung des SADS-LA (Schedule of Affective Disorders and Schizophrenia- Lifetime Anxiety Version), der nach DSM-IV adaptiert wurde für Zwangs-, Tic-, Tourette-, Ess-, Körperdysmorphe und Impulskontrollstörungen. Subgruppen mit unterschiedlichen Erkrankungsaltern aus der Literatur wurden untersucht mit Altersgrenzen im 10., 15. und 18. Lebensjahr. Ergebnisse: Probanden mit einem frühen Erkrankungsbeginn vor dem 10. Lebensjahr hatten eine erhöhte Auftretenswahrscheinlichkeit von neurologischen Erkrankungen (odds ratio (OR): 3,46; p=0,001; 95% Konfidenzintervall (KI) 1,72-6,96) – im Besonderen Tic- und Tourette-Störungen (OR: 4,63; p=0,002; 95% KI 1,78-12,05) – als Probanden, die nach dem 10. Lebensjahr an einer Zwangsstörung erkrankten. Schlussfolgerung: Für die meisten psychiatrischen Erkrankungen wie z.B. affektive Störungen und Angststörungen konnte keine altersabhängige Assoziation mit der Zwangsstörung identifiziert werden. Allerdings zeigte sich in der Früherkrankten-Gruppe (<=10. Lebensjahr) ein signifikanter Anstieg von komorbiden Tic- und Tourette-Störungen. Weitere Studien sind notwendig, um potentielle neurobiologische Besonderheiten der früherkrankten Zwangsstörung zu untersuchen. Frühe Diagnostik und Behandlung der Zwangsstörung und ihrer Komorbidität können die Einschränkung der Lebensqualität im späteren Verlauf verringern. Ebenso können sozioökonomische Belastungen vermindert werden. Eine akkurate Erfassung der Symptomatik ist notwendig, um die Forschung der Ätiologie und die Therapie der Zwangsstörung zu ermöglichen.
Fragestellung: Mit Hilfe dieser Studie soll der natürliche Verhaltensänderungsprozess zum Beenden des Rauchens bei Frauen post partum längsschnittlich untersucht werden. Ein gesonderter Vergleich erfolgt für Erstschwangere (Primigravidae) und Frauen mit mehr als einer Schwangerschaft (Multigravidae). Grundlage der Analyse stellen die Stadien der Bereitschaft zur Beendigung des Rauchens (keine Absicht, Absichtsbildung, Vorbereitung der Abstinenz, Beendigung des Rauchverhaltens, Aufrechterhaltung der Abstinenz) gemäß dem Transtheoretischen Modell der intentionalen Verhaltensänderung dar. Methodik: Auf Entbindungsstationen von 6 Krankenhäusern in Mecklenburg-Vorpommern wurden alle Frauen daraufhin gescreent, ob sie vor oder während der Schwangerschaft geraucht hatten. Von den Frauen, die das bejahten, nahmen 871 (77%) an der Studie teil. 642 Frauen wurden 4-6 Wochen post partum (T0) mittels eines Fragebogens einem Stadium der Änderungsmotivation zugeordnet. Die Nachbefragungen fanden sechs (T1), zwölf (T2) und achtzehn Monate (T3) später statt. Neben der deskriptiven Analyse wurde als statistisches Verfahren zur Bestimmung eines geeigneten theoretischen Modells für die Stadienbewegungen die Latent Transition Analysis eingesetzt. Ergebnisse: Primigravidae rauchten vier bis sechs Wochen nach der Geburt weniger Zigaretten (p<0.01) und waren weniger schwer nikotinabhängig (p<0.05) als Multigravidae. Es bestanden keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Änderungsmotivation zwischen Erstschwangeren und Frauen mit mehr als einer Schwangerschaft (p>0.05). Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Untersuchungszeitpunkten blieben 59,1% (T0/T1), 72,3% (T1/T2) und 67,9% (T2/T3) der befragten Frauen im gleichen Stadium der Änderungsmotivation. Sechs Monate nach der Entbindung (T1) fanden die meisten Rückfälle in frühere Stadien statt (31,5% der Stadienbewegungen). Bis ein Jahr post partum traten zwischen den Stadien, neben Vorwärtsbewegungen über ein Stadium, Rückwärtsbewegungen auf, auch über mehrere Stadien hinweg. Schlussfolgerungen: Die Erfahrung einer ersten Schwangerschaft führt bei Frauen post partum nicht zwangsläufig zu einer höheren Abstinenzrate im Vergleich zu Multigravidae. Über den 18-Monatszeitraum betrachtet, finden, ohne eine Intervention post partum, kaum Änderungen der Absicht zu Abstinenz statt.
Diese Arbeit beschäftigte sich mit den Arthrosen der drei großen Gelenke, der Schulter-, Hüft- und Kniegelenke bei Akromegalie-Patienten. Außerdem wurde die Knochendichte sowohl an der Hüfte als auch an der Wirbelsäule gemessen. Ziel dieser Studie war es, herauszufinden, ob akromegale Patienten vermehrt unter Arthrosen in diesen drei Gelenken leiden und ob eine Häufung von Osteoporose nachgewiesen werden kann. Im Rahmen der Studie wurden bei insgesamt 32 Patienten, die unter Akromegalie leiden, die Bewegungsausmaße beider Schulter-, Hüft- und Kniegelenke nach der Neutral-Null-Methode gemessen, sowie konservative Röntgenaufnahmen dieser Gelenke angefertigt. Des Weiteren wurden mit Hilfe des Lunar Prodigy Advance von GE Healthcare DXA-osteodensitometrische Messungen an der Wirbelsäule (L1 – L4) und beiden Femuren der akromegalen Patienten durchgeführt. Zusammengefasst konnte bei 34,5% der untersuchten Schultergelenke, 72,4% der untersuchten Hüftgelenke und 22,4% der untersuchten Kniegelenke eine Arthrose sowohl im Rahmen der klinischen Untersuchung als auch auf Grund des Röntgenbefunds diagnostiziert werden. Diese Werte liegen besonders für das Schulter- und das Hüftgelenk deutlich über den Werten für die Normalbevölkerung (3-31,3%; 2,1-50%; 10-48,4%). Die Ergebnisse zeigten außerdem deutlich, dass akromegale Patienten im Vergleich zur Normalbevölkerung zu einem früheren Zeitpunkt vor allem von Arthrosen der Hüft- und Kniegelenke betroffen sind. Die Prävalenzrate der Knochensalzminderungen in der untersuchten Gruppe akromegaler Patienten betrug 40,7%, was ebenfalls über den Werten für die Normalbevölkerung liegt (2,7-40%).
Pyrrolobenzodiazepines (PBDs) are a group of antitumor antibiotics that exert their biological activity by alkylation of guanine bases within the minor groove of double-stranded DNA through nucleophilic attack of the guanine amino group on the PBD imine functionality. In trying to increase both the binding strength and sequence selectivity for further enhancing their biological activity, PBDs were linked to additional DNA binding moieties. Preliminary DNA melting experiments partly also performed in our lab with a series of closely related PBD-naphthalimide and benzimidazole conjugates revealed extraordinary DNA-binding capability of hybrids PBD-NIM and PBD-BIMZ. These studies also indicated the favorable contribution of the piperazine structure on drug binding to the DNA duplex. Previously, in vitro cytotoxicity studies also showed promising antitumor activity of both compounds with PBD-BIMZ having the largest cytotoxic potential among various examined conjugates. In the present work, the kinetics, thermodynamics and structural details of the drug-DNA interactions have been determined employing a variety of spectroscopic, calorimetric and computational methods. Thus, a high thermal duplex stabilization upon DNA binding could be ascertained for both drugs and attributed to their covalent attachment to the DNA guanine bases. The 1:1 binding stoichiometry as well as the exclusive minor groove binding for the benzimidazole and the mixed minor grove - intercalative type of binding for the naphthalimide hybrid could be verified by several spectroscopic methods including NMR spectroscopy. Furthermore, by using a combination of solution NMR and some of the most recent molecular modeling techniques, the first high-resolution structures of DNA-drug complexes with PBD hybrid drugs could be obtained giving detailed insight into the specific drug-DNA interactions. Thus, details on van der Waals and hydrogen bond contacts within the complex and the tight fit of the benzimidazole hybrid into the DNA minor groove could be revealed. By using recent data analysis techniques like clustering algorithms, the high flexibility of the piperazine moiety within the PBD-BIMZ-DNA complex could be nicely captured and visualized. Additionally, a thermodynamic analysis for the non-covalent drug binding by UV and fluorescence spectroscopy as well as by direct calorimetric methods revealed a 1:1 binding mode driven by enthalpy changes and counteracted by unfavorable entropic contributions to result in moderately strong association constants. Analysis of the solvent-accessible surface area confirmed the importance of hydrophobic effects on drug binding and the combination of these data with ITC measurements allowed for an extensive thermodynamic characterization of the drug binding process. With respect to the influence of the individual drug moieties on DNA binding, the importance of the piperazine ring for drug-DNA interactions and the basis for its capability to enhance drug binding were addressed. Furthermore, it could be shown that the naphthalimide and benzimidazole moieties also impart additional sequence selectivity to the alkylating PBD structural unit and these distinct differences in the sequence selectivity could be linked to the three-dimensional structures of the DNA-drug complexes. Clearly, the combination of detailed structural and thermodynamic data of complex formation allows for a better understanding of the binding mechanism and structure-activity relationship when it comes to drug-DNA interactions. Therefore, the information gathered can assist in the design of more efficient derivatives of this type of alkylating DNA binding drugs in particular and of DNA recognition by ligands composed of several motifs in general.
Eine korrekte Bestimmung der Zahnfarbe ist eine wesentliche Voraussetzung für ästhetisch ansprechende Zahnrestaurationen. In der vorliegenden Arbeit wird ein Überblick über die verschiedenen Zahnverfärbungen, ihre Ursachen und Behandlungsmethoden gegeben. Weiterhin wurden zwei grundsätzlich verschiedene Methoden, die visuelle und die elektronische Messung, zur Bestimmung der Zahnfarbe einander gegenüber gestellt. Die Reproduzierbarkeit sowie die Übereinstimmung der elektronischen Zahnfarbbestimmung wurden mit der visuellen Zahnfarbbestimmung unter klinischen Bedingungen anhand einer Bleichtherapie beurteilt. Ein weiteres Ziel der Studie bestand darin, die Farbveränderungen nach einer Bleichtherapie zu dokumentieren. Die Bestimmung der Zahnfarbe kann visuell mittels Farbringen oder elektronisch mit Hilfe von Farbmessgeräten erfolgen. In der vorliegenden Studie wurde die Zahnfarbe bei 35 freiwilligen Probanden ab dem 18. Lebensjahr, welche sich einer Bleachingtherapie unterzogen, an den Zähnen 14 bis 24 bestimmt. Die elektronischen (2D- und 3D-System) und visuellen (2D- und 3D-System) Messungen, erfolgten je zweimal vor dem Bleichen, zweimal 14 Tage und zweimal sechs Monate nach dem Bleichen. Als elektronisches Messgerät wurde das Spektrophotometer Shade Inspector®, welches lichtunabhängig nach dem Spektralphotometerprinzip arbeitet, verwendet, visuell kamen der Vitapan Classical® Farbring und der Vitapan 3D-Master® Farbring zum Einsatz. Die Ergebnisse zeigten, dass die Reproduzierbarkeit für das 3D-System bei der elektronischen Messung höher war, als bei der visuellen Methode (Intraclass correlation der Farbhelligkeit: 0,77 [95% Konfidenzintervall: 0,74-0,79] bzw. 0,52 [95% Konfidenzintervall: 0,47-0,57]; Kappa-Wert des Farbtons: 0,45 [95%- Konfidenzintervall: 0,39-0,50] bzw. 0,01 [95%-Konfidenzintervall: - 0,08-0,10]). Für die Variable “Farbintensität“ ergab sich sowohl für die elektronische als auch für die visuelle Messung eine Reproduzierbarkeit von mindestens 0,65 (Intraclass correlation coefficient, ICC). Für das 2D-System ergaben sich hinsichtlich der Variablen “Farbhelligkeit“ Intraclass-correlations von mindestens 0,75 elektronisch und visuell. Für die Variable “Farbton“ ergaben sich schwache Übereinstimmungen (Kappa < 0,40). Die schwache Reproduzierbarkeit für den “Farbton“ kann als ungenauere Farbbestimmung beim 2D-System im Vergleich zum 3D-System interpretiert werden. Außerdem konnte gezeigt werden, dass die Übereinstimmung zwischen elektronischer und visueller Farbmessung befriedigend bis nicht vorhanden war. Bezüglich der Farbveränderungen nach der Bleichtherapie konnten wir nachweisen, dass sich im Beobachtungszeitraum zwischen 14 Tagen und sechs Monaten nach der Therapie keine bzw. nur unwesentliche Farbveränderungen in der Farbhelligkeit, der Farbintensität und des Farbtons ergaben (elektronische Messung, 3D-System). Insgesamt stellen wir fest, dass die Zahnfarbbestimmung sehr komplex ist. Aufgrund des fehlenden Goldstandards können die Messergebnisse nicht überprüft werden. Die visuelle Farbmessung sollte am besten mit dem Vitapan 3D-Master® durchgeführt werden, da hier eine höhere Treffsicherheit im Gegensatz zum Vitapan Classical® Farbring gewährleistet ist. Die digitale Farbmessung ist eine sinnvolle Unterstützung zur Dokumentation der visuellen Farbbestimmung. Sie ist aber unseren Ergebnissen zu Folge zur alleinigen Farbnahme nicht geeignet, dazu wäre eine technische Weiterentwicklung notwendig.
In dieser Studie wurde die Wirkung der Kombination der Akupunktur-Therapie und der kliniküblichen analgetischen Therapien auf postoperative Schmerzen bei gelenkersetzenden operativen Eingriffen am Kniegelenk untersucht. Die Akupunkturbehandlung in der Verum-Akupunktur-Gruppe (VAG) erfolgte in 10 Sitzungen, beginnend vom ersten postoperativen Tag bis zum zehnten postoperativen Tag. In der Sham-Akupunktur-Gruppe (SAG) bekamen die Probanden im gleichen Zeitraum jeweils eine Sham-Akupunktur. Folgende Punkte wurden bei der Verum-Akupunktur-Gruppe (VAG) genadelt: Di 4, Ma 36, Mi 6, Ni 3, Gb 32, Le 3, Lg 20. Diese Punkte können Schmerzen lindern, die Psyche beruhigen, die Muskulatur entspannen, Übelkeit und Erbrechen lindern das Qi stärken und regulieren, gestautes Blut beleben und befreien und die Harmonie von Yin und Yang wieder herstellen. Als objektive Untersuchungskriterien und Kontrollparameter für den Verlauf der Therapie dienten die Messungen des Beinumfangs, Kniegelenkergusses und der lokalen Überwärmungen am Knie und der Knee-Society-Score nach Insall et al. (1989). Der Status der einzelnen Probanden wurde vor und nach der Behandlung standardisiert erfasst. Ein Vergleich der Untersuchungsergebnisse ergab folgende Erkenntnisse: Die Schmerzintensität verbesserte sich in der Verum-Akupunktur-Gruppe deutlich im Vergleich zur Sham-Akupunktur-Gruppe. So lag der Mittelwert bei 46,5 Punkten in der Verum-Akupunktur-Gruppe nach der Behandlung, wobei in der Kontrollgruppe der Mittelwert lediglich bei 40,97 Punkten lag. Dieser signifikante Unterschied ist auch statistisch von immenser Bedeutung p = 0,001. Auch der Vergleich des Kniescore und Funktionsscore zeigten ähnliche Ergebnisse. Die Mittelwerte des Kniescore der SAG lag nach der Behandlung bei 77,87 und in der VAG bei 84,23. Bei der Untersuchung des Funktionsscores betrug der Mittelwert in der SAG nach der Behandlung 45,48 Punkte und 55,81 Punkte in der VAG. Diese Unterschiede in den Gruppen sind statistisch signifikant (p = 0,005 Kniescore; p = 0,002 Funktionsscore). Zusätzlich wurden in dieser Studie die Ergebnisse innerhalb der VAG zwischen männlichen und weiblichen Probanden verglichen. Hierbei konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Geschlechtern in der VAG festgestellt werden. Die Ergebnisse der Wundheilungsuntersuchungen zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Gruppen. So waren die Werte bei der Gelenkergussuntersuchung in beiden Gruppen identisch, so dass keine Unterschiede beobachtet werden konnten. Beim Vergleich der lokalen Überwärmung am Kniegelenk lag nur ein minimaler Unterschied vor, der nicht von statistischer Bedeutung ist p = 0,69. Auch die Ergebnisse der Beinumfanguntersuchungen zeigten keine statistisch signifikanten Unterschiede. Die Ergebnisse der Sham-Akupunkturbehandlung sind deutlich schlechter als die der Akupunkturbehandlung, was darauf schließen lässt, dass die Akupunkturbehandlung nicht einer Sham-Akupunkturbehandlung gleich zu setzen ist.
Myokardiale Erkrankungen gehören zu den häufigsten Todesursachen. Das Verständnis der molekularen, patho-physiologischen Ereignisse ist somit entscheidend für die Suche nach geeigneten Therapien. Um einen Einblick in zelluläre Ereignisse der kardialen Erkrankungen zu erhalten, sollten in der hier vorgelegten Arbeit Genexpressionsanalysen unter Verwendung von DNA-Mikroarrays durchgeführt werden. Den Schwerpunkt dieser Arbeit bildete die Charakterisierung der Immunadsorptionstherapie (IA/IgG-Therapie), die eine Therapieoption der dilatativen Kardiomyopathie (DCM) darstellt. Anhand von Genexpressionsanalysen immunadsorbierter Patienten sollte der Therapieeffekt analysiert werden. Dafür wurde zunächst die Etablierung eines Protokolls zur Isolation von Protein und RNA aus humanen endomyokardialen Biopsien von DCM-Patienten nötig. Um die mit der Therapie verbundenen Genexpressionsänderungen einordnen zu können, sollte zunächst das Genexpressionsmuster von 47 DCM-Patienten mit Patienten ohne Einschränkung der Pumpfunktion (Kontrollen) verglichen und mittels Real-time PCR validiert werden. Die Betrachtung dieser DCM-Patienten und Patienten, die eine normale Pumpfunktion aufwiesen, ergab 649 Gene mit krankheitsbedingt veränderter Expression. Zu diesen gehören neben bekannten Herzinsuffizienz-Markern (BNP, ANP, MYH6) Gene, die Proteine des Protein-Ubiquitinylierungssystem kodieren oder an der Ausprägung von Hypoxie und Fibrose (Connective tissue growth factor) beteiligt sind und auf eine Dysregulation des Proteinabbaus, erhöhten oxidativen Stress und Matrix-Remodeling hinweisen. Darüber hinaus ist aufgrund der geringeren Expression von Genen, die der oxidativen Phosphorylierung und Glykolyse zuzuordnen sind, von einer Energielimitation in DCM-Patienten auszugehen. Unter Berücksichtigung von verschiedenen klinischen Parametern bestand weiterhin die Aufgabe, den Einfluss dieser Parameter auf die Genexpression zu klären. Während wenig Korrelationen zu Body-Mass-Index (BMI), Alter und Krankheitszeitraum auftrat, wurde eine Häufung von Genen festgestellt, deren Expression zur LVEF und LVIDd korreliert. Gene, die Regulatoren mit myokardialer Funktion kodieren (ADRA1A, ADRB2, PLN, RYR2), zeigten gleichzeitig Korrelationen zur LVEF und dem LVIDd (p<0,05). Darüber hinaus sollte das Genexpressionsprofil von Patienten, die von der IA/IgG-Therapie profitieren (Responder) mit den Patienten ohne Therapieerfolg (Nonresponder) vor und 6 Monate nach der IA/IgG-Therapie verglichen werden. In der Subgruppe der Responder wurde für 171 Gene eine signifikant unterschiedliche Expression bestimmt, während die Zahl der durch die Therapie in ihrer Expressionshöhe betroffenen Gene in Nonrespondern mit 72 wesentlich geringer ausfiel. Gene, die sowohl in Respondern nach Therapie als auch krankheitsbedingt verändert waren, konnten kaum beobachtet werden, so dass andere Mechanismen für den Therapieeffekt verantwortlich sein müssen. Neben einer geringeren Expression des ACE2 wurde auch eine Abnahme Fibrose-assoziierter Gene wie CTGF, Fibronectin und Collagen 1A2 in Respondern nach IA/IgG-Therapie beobachtet. Zudem war eine signifikante LVIDd-Abnahme in Respondern zu verzeichnen, die in Nonrespondern nicht zu erkennen war. In Nonrespondern wurde nach IA/IgG-Therapie dagegen die verminderte Expression einiger Komplementfaktoren beobachtet. Zudem bestand die Aufgabe in der Suche nach Genexpressionsänderungen immunadsorbierter DCM-Patienten, die mit der Änderung klinischer Parameter korrelieren. Weiterhin sollte im Rahmen dieser Arbeit eine beschreibende Signatur definiert werden, die eine Vorhersage des Therapieerfolges für den individuellen DCM-Patienten vor Durchführung der IA/IgG-Therapie ermöglicht. Unter Verwendung des Resamplings (Crossvalidierung) wurde mit Hilfe einer Support Vector Machine eine Signatur von 25 Genen definiert, die eine Klassifizierung der Subgruppen mit einer Fehlerrate von 3,7% erlaubt. Die in Abhängigkeit verschiedener, myokardialer Parameter gezeigten Genexpressionsunterschiede in DCM-Patienten spiegeln die Dynamik der Erkrankung wider. Der Einfluss der IA/IgG-Therapie auf die Genexpression von Patienten, die an der DCM erkrankt sind, betrifft eine Vielzahl von Genen verschiedener Kategorien. Korrelationsanalysen zeigen, dass ein Zusammenhang zwischen Genexpressionsänderung und den Änderungen der Parameter LVEF, LVIDd und Inflammation bestehen. Mit der Definition von Patienten, die von der IA/IgG-Therapie profitieren, wurden auch Unterschiede bezüglich klinischer Parameter (LVIDd, Zeitraum der Erkrankung) deutlich, die zum Verständnis der hier dargestellten Genexpressionsunterschiede beitragen. Die generierten Daten bieten neben dem besseren Verständnis der im Myokard ablaufenden Prozesse eine Reihe von Ansatzpunkten für weitere Untersuchungen, wie zum Beispiel zur Rolle des IGF-1-Signalweges oder des Protein-Ubiquitinylierungssystems bei der Ausprägung der DCM, die auch zu neuen Therapieansätzen beitragen können.
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.
Morbus Perthes
(2009)
This work proposes and experimentally evaluates a new method and the first prototypic design of an apparatus for the objective assessment of peripheral dynamic stereovision. Peripheral dynamic stereovision is understood as the ability to perceive, recognize and observe moving objects in the visual periphery without sacrificing foveal fixation, i.e. shifting the line of sight (e.g. moving the eyes or the head) and loosing attention to the scene of interest. The presence of stereopsis on top further enhances the perceptive quality by adding the third dimension with judgment of depth and estimation of relative spatial positions as central clues for orientation, coordinative interaction and navigation in space. Based on findings that moving stereoscopic contours can induce distinctive optokinetic reactions, a panoramic stimulus pattern was rotated round subjects’ heads. Designed after the Frisby Stereotest, solely the binocular parallax resulting from the plate thickness carries stereoscopic information, excluding all other depth clues. A specially fitted goggle frame assured correct binocular alignment of the subjects adding objectivity. In first experiments, voluntary reactions (pushing a buzzer button) and involuntarily triggered ocular responses have been registered. The Performance Level (PL) and Confidence Ratio (CR) were introduced as benchmarks for voluntary reactions. Despite larger spreads, the PL averaged at 60 % while an elevated CR confirmed a low error rate of 16 % and thus high overall credibility. Poor performance of available recording hard- and software, in many cases, rendered the analysis of involuntary ocular reactions less exhaustive. It was however observable that objects that appear in the periphery of the visual field triggered the onset of nystagmoid search and tracking mechanisms. Finally, mean peripheral locations of subjects’ active reactions have been established at 30 degrees. The outcome of this pilot study in principle confirmed basic feasibility, conceptual validity and practical applicability of this novel method. Prospective fields of application with raised demands on peripheral dynamic stereopsis have been identified and critically assessed. The applicative possibilities and exclusive advantages of this test combining the assessment of stereopsis and dynamic visual field testing have not been matched by solutions published so far. Before however commercialization should be aimed at, design-related issues, including the implementation of electrophysiological ocular measurements, need to be addressed first to lead the post-prototype development to higher diagnostic expressiveness and reliability.
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.
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.
Zusammenfassung Vor kurzem wurde bekannt, dass ein alkoholisches Händedesinfektionsmittel mit einer Anwendungszeit von nur 1,5 min zum ersten Mal den Anforderungen des europäischen Standards EN 12791 nicht nur entsprach, sondern diese sogar signifikant übertraf. Allerdings wurde der Effekt einer vorangehenden 1-minütigen Händewaschung und der sich anschließenden 1-minütigen Trocknungszeit des Alkohols nach der Anwendung bezüglich der Wirksamkeit der Desinfektion noch nicht untersucht. Um dieser Frage nachzugehen, wurden drei verschiedene Verfahren zur chirurgischen Händedesinfektion getestet: Verfahren A: 1 min Waschung + 1,5 min Desinfektion mit Sterillium®; Verfahren B: 1,5 min Desinfektion mit Sterillium® und Verfahren C: 1,5 min Desinfektion mit Sterillium® + 1 min Abtrocknungszeit. Diese wurden mit dem in der prEN 12791 festgelegten Referenzverfahren (1 min Händewaschung und 3 min Desinfektion mit Propan-1-ol) verglichen. Vor, direkt nach und 3 h nach der jeweiligen Anwendung eines Verfahrens wurde die Bestimmung der Koloniezahl an den Händen vorgenommen. Nach Bebrütung und Auszählung erfolgte aus diesen Werten die Berechnung der Sofort- und der Langzeitreduktion. Die Ergebnisse zeigten, dass alle drei aufgeführten Verfahren die Anforderungen der prEN 12791 für die chirurgische Händedesinfektion erfüllten bzw. zum Teil signifikant besser waren. Die Verfahren, in denen die Hände vor der Desinfektion gewaschen wurden, zeigten geringere Reduktionen der Koloniezahlen. Das Verfahren, dem sich nach der Desinfektion eine 1-minütige Trocknungszeit der Hände anschloss, zeigte eine signifikant bessere Effektivität in der Sofortwirkung. Die Reduktionsfaktoren in der Langzeitwirkung waren zwar auch absolut betrachtet höher als bei allen anderen Verfahren, jedoch war dieser Unterschied nicht signifikant. Somit lässt sich nach diesen Untersuchungen feststellen, dass die präoperative Händewaschung die Effektivität der alkoholischen Händedesinfektion nicht verbessert, sondern aufgrund eines Verdünnungseffekts des applizierten Alkohols durch den erhöhten Wassergehalt der Haut nach Seifenwaschung die Wirksamkeit sogar herabgesetzt wird. Durch eine 1-minütige Abtrocknungszeit kann hingegen die Effektivität der chirurgischen Händedesinfektion wegen der längeren Einwirkdauer verbessert werden, was der Realität entspricht. Allerdings wird in der prEN 12791 gefordert, die noch nasse Hand sofort nach der Desinfektion für die Probennahme zu verwenden. Daraus kann abgeleitet werden, dass die Wirkung der chirurgischen Händedesinfektion mit Alkoholen in der Realität besser ist, als in der Testung gemäß prEN 12791 suggeriert wird.
Im Rahmen dieser Arbeit konnte die funktionelle Expression der 4-Hydroxyacetophenon-Monooxygenase (HAPMO) aus Ps. putida JD1 etabliert werden. Die im Kolbenmaßstab entwickelte Expressionsstrategie konnte auf einen Kultivierungsmaßstab von bis zu vier Litern übertragen werden. Außerdem konnten die Reaktionsbedingungen für die enantioselektive enzymatische Baeyer- Villiger-Oxidation von 3-Phenyl-2-butanon durch die HAPMO optimiert werden, auch hier war die Übertragung auf einen größeren Maßstab möglich. Durch die Verwendung von Lewatit® VP OC 1064 MD PH, einem hydrophoben Adsorbens, als zweiter Phase konnte in einem in situ SFPR-System (substrate feed and product removal) die Inhibierung der HAPMO auch bei höheren Substratmengen umgangen werden. Auf diese Weise war es möglich, in Biokatalysen das Substrat in einer Konzentration von 40 mM einzusetzen. Im Verlauf dieser Biokatalysen konnte im Schüttelkolben ein Umsatz von annähernd 50% erreicht werden. Auch in Ganzzellbiotransformationen im 500 mL-Maßstab konnte ein Umsatz von 30% erreicht werden. Mit p-Nitroacetophenon, α-Acetonaphthon und 3-Acetylindol konnten im Rahmen dieser Arbeit Substrate mit der HAPMO umgesetzt werden, die für den colorimetrischen Nachweis von Baeyer-Villiger-Monooxygenase-Aktivität verwendet werden können. In einem weiteren Schwerpunkt dieser Arbeit wurde nach einer Möglichkeit gesucht, den Ausgangsstoff für die Biokatalysen, 3-Phenyl-2-butanon, in ausreichendem Umfang zu synthetisieren. Die bisher für die Synthese verwendete Umsetzung von 2-Phenylpropionsäure mit Methyllithium ist durch das Gefahrenpotential von Methyllithium nur bedingt in größerem Maßstab durchführbar. In einer alternativen Syntheseroute wurde 1-Phenyl-2-propanol oxidiert und das entstehende Keton mit Methyliodid methyliert. Beide Reaktionsschritte konnten mit nahezu vollständigem Umsatz durchgeführt werden. Durch die Verwendung der Vakuumdestillation zur Aufreinigung des Produktes konnten Ausbeuten von über 90% erreicht werden.
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.
21 Patienten mit einer onkologischen Grunderkrankung und einer Major Depression wurden über einen Zeitraum von acht Wochen mit dem Selektiven Serotonin Reuptake Inhibitor Citalopram in einer Dosis zwischen 20 und 60 mg pro Tag behandelt. Eine Kontrollgruppe wurde anhand von Matching Kriterien ausgewählt. Als Erhebungsinstrumente wurde bezüglich der Ausprägung der depressiven Symptomatik der MADRS, für die Angstempfindung das BAI, für die Selbsteinschätzung der Lebensqualität der EORTC-QLQ-C30 sowie für die Erfassung körperlicher Beschwerden und Nebenwirkungen der FKB verwendet. Innerhalb des Beobachtungszeitraumes konnte ein signifikanter Rückgang depressiver Symptome sowie der Angstempfindung verzeichnet werden. Bezüglich der Lebensqualität ist eine positive Beeinflussung vorrangig auf das allgemeine Gesundheitsempfinden und das emotionale Befinden zu verzeichnen. Im Vergleich der Patientenkollektive konnte keine Zunahme von körperlichen Beschwerdesymptomen nach pharmakologischer Intervention mit Citalopram beobachtet werden. Das Ergebnis der Studie bestätigt die positive Therapieresponse und die gute Verträglichkeit sowie damit die Notwendigkeit einer psychiatrischen Intervention in diesem Fall durch eine pharmakologische, antidepressive Medikation im Kollektiv depressiver Patienten mit malignen Grunderkrankungen.
Untersuchungen an Nasenmodellen zum Einfluss rhinochirurgischer Maßnahmen auf die Atemströmung
(2009)
Langzeitstudien zu funktionell rhinochirurgischen Eingriffen zeigen mangelnde funktionelle Ergebnisse. Mittels in vitro Untersuchungen wurde nach möglichen Ursachen gefahndet. An abgeformten Nasenmodellen von Patienten mit pathologischen Veränderungen wurden sequentielle Korrekturen am Septum, an den Muscheln sowie am Isthmus nasi simuliert. Die Modelle wurden vor und nach den Änderungen rhinoresistometrisch, akustisch-rhinometrisch und strömungsexperimentell untersucht. Erweiterungen im Cavum senken den Strömungswiderstand und verstärken die Turbulenz. Erweiterungen am Isthmus nasi vermindern den Strömungswiderstand und die Turbulenz.Die stärkste Turbulenzbildung wurde bei engem Istmus und weitem Cavum gefunden. Die beobachteten Effekte sind abhängig vom Ausmaß der Weiteänderung und lassen sich mittels akustischer Rhinometrie und Rhinoresistometrie objektivieren.
Diabetes mellitus has been linked with an increased risk for oral diseases, especially periodontitis. However, studies results were not consistent. The present study was conducted to evaluate whether both type 1 (T1DM) and type 2 diabetes mellitus (T2DM) are associated with increased prevalence and extent of periodontal disease and tooth loss compared with non-diabetic subjects within a homogeneous adult study population. T1DM, T2DM and non-diabetic subjects were recruited from the population-based Study of Health in Pomerania (SHIP). Additionally, T1DM subjects were retrieved from a Diabetes Centre in the same region. The total study population comprised 145 T1DM and 2,647 non-diabetic subjects aged 20-59 years, and 182 T2DM and 1,314 non-diabetic subjects aged 50-81 years. Multivariable regression revealed an association between T1DM and mean attachment loss (B=0.40 [95% CI; 0.19, 0.61], adjusted). Also, T1DM was positively associated with increased number of missing teeth after full adjustment (p<0.001). The association between T1DM and tooth loss was enhanced in subjects aged 40-49 and 50-59 years (p for interaction=0.01). In T2DM subjects, mean attachment loss was significantly higher compared with non-diabetic subjects (B=0.47 [95% CI; 0.21, 0.73], adjusted). The effect of T2DM was significantly enhanced in 60-69-years-old subjects (p for interaction=0.04). The association between T2DM and number of missing teeth was not statistically significant after adjustment (p=0.25). Analyses showed that the effect of T2DM on tooth loss was pronounced in females compared with males (p for interaction=0.01). In accordance with previous literature, present results suggested that periodontal diseases and tooth loss can been seen as a complication of both types of diabetes. Generally, periodontal diseases are preventable and treatable. Therefore, appropriate goals and strategies for improving periodontal health in subjects with diabetes need to be developed. Further, early detection and careful managed therapeutics with the physician and dentist working hand-in-hand may prove beneficial to the patient–s general health.
Innerhalb der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Bakterien- und Hefestämme der Stammsammlung Biologie des Institutes für Mikrobiologie der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald (SBUG) auf einen Umsatz von 9H-Carbazol untersucht. Neben Ralstonia spec. SBUG 290, Rhodococcus erythropolis SBUG 271 sowie den zwei im Rahmen dieser Arbeit als Pseudomonas putida identifizierten Stämmen SBUG 272 und SBUG 295 zählten zu den Bakterienstämmen 22 weitere noch nicht abschließend charakterisierte Isolate. Die geprüften Hefestämme umfassten neben 7 Vertretern der Gattung Trichosporon auch 19 nicht identifizierte Stämme. Basierend auf der für diese Mikroorganismen bereits nachgewiesenen Verwertung von Biphenyl beziehungsweise Dibenzofuran bestand die Hypothese, dass diese Stämme aufgrund von Strukturanalogien der Substrate auch in der Lage sind, weitere Heterozyklen zu transformieren. Angesichts des sehr breiten pharmakologischen Wirkungs- und Anwendungsspektrums von Carbazol-Derivaten wurde primär geprüft, inwieweit sich mit Hilfe dieser spezialisierten Mikroorganismen hydroxylierte Carbazol-Derivate als Ausgangssubstanzen für spätere Synthesen herstellen lassen. Da die verwendeten Bakterien im Gegensatz zu den Hefen zu einer Transformation von 9H-Carbazol befähigt waren, wurden mit diesen Stämmen Untersuchungen zur mikrobiellen Transformation von insgesamt 9 zusätzlichen stickstoffhaltigen Biarylverbindungen (2,3,4,9-Tetrahydro-1H-carbazol, 9-Methyl-9H-carbazol, Carbazol-9-yl-methanol, Carbazol-9-yl-essigsäure, 3-Carbazol-9-yl-propionsäure, 2-Carbazol-9-yl-ethanol, Acridin, 10H-Acridin-9-on, Phenazin) durchgeführt. Aufgrund der im Unterschied zu bisherigen Publikationen zum Umsatz von Biarylen festgestellten abweichenden Produktbildung bei Inkubation mit 9H-Carbazol wurden die Bakterienstämme für vergleichende Analysen ebenfalls auf die Transformation von Dibenzothiophen sowie 9H-Fluoren geprüft. Insgesamt wurden bei der Transformation der getesteten Biarylverbindungen 55 Produkte untersucht, von denen 34 bislang für Bakterien noch nicht beschrieben wurden. Basierend auf GCMS-, LCMS- und NMR-Analysen konnten insgesamt 29 Verbindungen identifiziert und für 14 Transformationsprodukte anhand der erhaltenen Daten vorläufige Strukturvorschläge unterbreitet werden. Zusätzlich wurde im Rahmen dieser Arbeit für weitere 8 der in den Versuchen gebildeten Produkte bereits eine erste strukturanalytische Charakterisierung vorgenommen. In weiterführenden Versuchen wurden die durch die Bakterienstämme gebildeten Produkte als Substrate eingesetzt, um zu analysieren auf welche Weise die über primäre Hydroxylierungsreaktionen hinausgehenden Transformationen dieser Substanzen erfolgen. Dazu wurden, in erster Linie am Beispiel von Ralstonia spec. SBUG 290, insgesamt 28 der gebildeten Produkte auf einen weiteren Umsatz geprüft, darunter 14 Substanzen, die kommerziell nicht verfügbar sind und daher zuvor in größeren Mengen aus den Transformationsansätzen gereinigt wurden. Basierend auf diesen Untersuchungen konnten schließlich anhand der nachgewiesenen Produkte Aussagen zu den durch die Stämme katalysierten Transformationswegen abgeleitet werden. In Versuchen mit dem rekombinanten Stamm Escherichia coli DH5alpha SBUG 1575, der die Gene bphA1–A3 der Biphenyl-2,3-dioxygenase aus Ralstonia spec. SBUG 290 trägt, wurde die Beteiligung dieses Enzyms am Umsatz der eingesetzten Biarylverbindungen untersucht.
Neue Konzepte für das Protein-Engineering am Beispiel von Enzymen mit alpha/beta-Hydrolasefaltung
(2010)
Trotz einer sehr großen funktionellen Diversität, zeichnen sich die Enzyme innerhalb der α/β-Hydrolasefaltung-Superfamilie durch eine sehr hohe strukturelle Homologie aus, weshalb man annimmt, dass sich deren Vertreter über divergente Evolution aus einem gemeinsamen Vorfahren entwickelt haben. Unter Zuhilfenahme von Methoden des Protein-Engineerings sollte im ersten Teil der Arbeit untersucht werden, ob es möglich ist, Enzyme innerhalb dieser Superfamilie ineinander umzuwandeln. Als Modelenzyme dienten eine Esterase aus Pseudomonas fluorescens (PFE) und eine Epoxidhydrolase aus Agrobacterium radiobacter (EchA). Nach der Etablierung geeigneter Analysemethoden für Esteraseaktivität und Epoxidhydrolaseaktivität wurden mittels verschiedener Sequenz- und Strukturalignments Aminosäuren identifiziert, die essentiell für den jeweiligen Reaktionsmechanismus sind. Diese wurden nachfolgend mittels positionsgerichteter Mutagenese in die jeweiligen Enzyme eingefügt und die entsprechenden Mutanten auf die jeweilige Aktivität hin untersucht. Leider zeigte weder die PFE Epoxidhydrolaseaktivität, noch die EchA Esteraseaktivität. Anschließend wurden über weitere Strukturvergleiche ganze Bereiche in Epoxidhydrolasen identifiziert, die möglicherweise von Wichtigkeit für die Funktionalität des Enzyms sind. Es wurden also ganze Bereiche der PFE durch solche der EchA ersetzt und auf diese Weise drei Chimär-Enzyme hergestellt. Diese Chimären wurden mittels Coexpression von Chaperonen hergestellt und anschließend aufgereinigt. Eines dieser Chimärenzyme zeigte eindeutig Epoxidhydrolaseaktivität. Es wird angenommen, dass der Eingangsbereich ins aktive Zentrum der PFE im Wildtyp-Enzym versperrt war und dieser durch den Austausch eines Loops geöffnet wurde. Weiterhin wurde ein Ansatz entwickelt, Esteraseaktivität in der EchA zu generieren. Dieser basiert auf einem strukturbasierten Sequenzalignment, das es erlaubt Aminosäuren zu identifizieren, die sich in Epoxidhydrolasen und Esterasen unterscheiden. Leider führte dieser Ansatz bisher noch nicht zum Erfolg, weshalb weitere Untersuchungen nötig sind. Im zweiten Teil der Arbeit ging es darum, Mutantenbibliotheken für die fokussierte, gerichtete Evolution möglichst klein, aber qualitativ hochwertig herzustellen. Zu diesem Zweck wurde ebenfalls ein strukturbasiertes multiples Sequenzalignment herangezogen, das es erlaubt die Aminosäureverteilung an verschiedenen Positionen des Enzyms in einer riesigen Anzahl strukturell verwandter Enzyme zu bestimmen. Auf diese Weise kann ermittelt werden, welche Aminosäuren an definierten Positionen sehr häufig sind und welche eher selten. Von solchen Resten, die sehr selten sind, wird angenommen, dass sie negative Auswirkungen auf die strukturelle Integrität des Proteins haben und deshalb von der Natur nicht berücksichtigt wurden. Diese Annahme wurde zur Herstellung von Proteinbibliotheken ausgenutzt. In einer fokussierten, gerichteten Evolution wurden einmal 3 und einmal 4 Aminosäuren der PFE simultan und zufällig durch Aminosäuren ersetzt, die sehr häufig in 2800 verwandten Sequenzen an diesen Positionen vorkommen. Die auf diese Weise generierten Bibliotheken wurden einmal auf eine verbesserte Thermostabilität (für die 3 Positionen) und einmal auf eine verbesserte Enantioselektivität untersucht (4 Positionen). Hierbei wurde zusätzlich die Auswirkung der Mutationen auf die Substratspezifität untersucht. Als Vergleichsbibliotheken wurden ebenfalls einmal alle 20 proteinogenen Aminosäuren eingefügt und einmal nur solche, die sehr selten im Alignment auftauchen. Das Ergebnis war in beiden Fällen eine sehr viel bessere Bibliothek, wenn nur solche Reste vertreten waren, die auch in der Natur bevorzugt vorkommen. Dies galt sowohl in Bezug auf die Anzahl aktiver Klone in jeder Bibliothek, als auch auf die Chance eine verbesserte Variante zu finden (stabiler bzw. selektiver). Die besten Mutanten der Bibliotheken hatten im Vergleich zum Wildtyp einen 8°C höheren Schmelzpunkt bzw. einen bis 18fach höheren E-Wert (bei 50facher katalytischer Effizienz). Weiterhin konnten die Substratspezifität um den Faktor 4.300 verändert werden.
Ziel des SHIP_1-assoziierten Projektes „CVI-Diagnostik“ ist es Informationen zur derzeitigen Häufigkeit und Ausprägung der Varikose und chronisch venöser Beinerkrankungen der vorpommerschen Bevölkerung zu geben. Untersucht wurden dabei in den Jahren 2002-2006 1792 freiwillig teilnehmende Bürger im Alter von 25-86 Jahren. Untersuchungsort der 842 teilnehmenden Männer (mittleres Alter 53,5 Jahre) und 950 Frauen (mittleres Alter 51,3) war die Haut-Poliklinik. Die Erhebung unterteilte sich in einen standardisierten Fragebogen, einer körperlichen Untersuchung und einer standardisierten Duplexsonographie von Probanden mit klinischen Symptomen einer CVI. Ausgehend von ihrer phlebologischen Anamnese gaben jede 3. Frau (32,0%) und jeder 4. Mann (24,1%) ein Krampfaderleiden an. Von Beinbeschwerden im Alltag betroffen sind anamnestisch beinahe ein Drittel, was 22,5% der männlichen und 37,7% der weiblichen Teilnehmer betrifft. CEAP-Klassifikationssystem: Keinerlei klinischen Anzeichen einer CVI zeigten 39,1 (n=701) der Probanden. Teleangiektasien und/oder retikuläre Varizen waren bei 25,9% (n=465) des Kollektivs sichtbar. Eine fortgeschrittene CVI der CEAP-Stadien C4-C6 hatten 6,8% (124) Teilnehmer. Von einem Krampfaderleiden (C2) sind 20,6% (n=370) Personen betroffen, 18,2% der Männer und 22,8% der Frauen. Bei 7,5% (n=134) der Teilnehmer lag zum Untersuchungszeitpunkt ein eindrückbares prätibiales Ödem (C3) vor, was 8,8% (n=84) der Frauen und 5,9% (n=50) der Männer zutrifft. Fortgeschrittene Zeichen der CVI (C4) wie die corona phlebectatica paraplantaris, die Siderosklerose oder das Ekzem konnte bei 5,6% (n=100) Probanden diagnostiziert werden. Die Prävalenz eines abgeheilten Ulcus cruris venosum (C5) lag insgesamt bei 0,9% (n=16); 1,1% (n=10) Frauen und 0,7% (n=6) Männer. An einem floriden Unterschenkelgeschwür litten zu dieser Zeit 0,3% (n=6) der freiwilligen Teilnehmer. Um die Sensitivität der Resultate gegenüber dem Drop Out von SHIP_0 zu SHIP_1 zu überprüfen, wurden die Ergebnisse mit Gewichten wiederholt berechnet, mit der Erkenntnis, dass die nichtgewichteten Daten den Schweregrad der venösen Erkrankungen leicht unterschätzen. Analysen möglicher Risikofaktoren des multifaktoriellen Krankheitsgeschehens der chronischen Veneninsuffizienz ergaben in dieser Erhebung folgende Ergebnisse. Mit zunehmendem Alter tritt die Varikose signifikant häufiger auf (p < 0.001), gleiches konnte beim weibliche Geschlecht für die Prävalenz der CVI festgestellt werden (p = 0.003). Der Verdacht, dass das weibliche Geschlecht häufiger von einer Varikose und CVI betroffen ist, als das männliche Geschlecht konnte in dieser Erhebung ebenfalls erhärtet werden (p = 0.016). Gleiches gilt für die Menschen die in Bezug auf Venenerkrankungen familiär disponiert sind (p = >10-12). Nach Auswertung der Ergebnisse steigt mit der Zunahme des Körpergewichtes die Anzahl der chronisch venös erkrankten Personen (p = 9.5*10-18). Für die in der internationalen Literatur diskutierten Einflussfaktoren „Rauchen“ und „Schwangerschaften“ konnten keine Abhängigkeiten zur Varikose -oder CVI-Prävalenz erwiesen werden. Therapie: Jeder 9. (10,7%) Teilnehmer gab an Erfahrungen mit medizinischen Kompressionstherapien zu haben. Dies betraf 6,2% der Männer und 14,6% der Frauen zu. Die Inanspruchnahme von spezifischen invasiv-venösen Eingriffen wie dem Venenstripping oder der Sklerosierung lag bei lediglich 8,0%. Dies trifft auf 4,7% der Männer und 10,8% der Frauen zu. Die erhobenen Daten der vorpommerschen Bevölkerung bestätigen die bisherig hohe Prävalenz chronischer Beinvenenerkrankungen, hohe Erkrankungsschwergrade (C4, C5) finden sich in der SHIP-Studie häufiger als in der Bonner Venenstudie, obwohl das Stadium gesunder Beine (C0) in Vorpommern (39,1%) häufiger vertreten ist (Bonn: 9,6%). Komplikationen (Phlebitis, Thrombose) venöser Erkrankungen traten tendenziell häufiger als in anderen innerdeutschen Studien (Bonn) auf. Erklärbar ist dies möglicherweise durch die deutliche geringere Inanspruchnahme venenspezifischer Therapien in Vorpommern gegenüber der Bonner Venenstudie.
Discovery of novel Baeyer-Villiger monooxygenases and their application in organic synthesis.
(2009)
The application of BVMOs in kinetic resolution is a versatile alternative for the synthesis of optically pure esters. Within this thesis BVMOs proved to be highly active against a broad range of linear and aryl aliphatic ketones yielding a variety of enantiopure products. Among the beta-hydroxy ketones several CHMOs and BVMOPsfl showed the best results (E > 100), whereas the application of the latter enzyme also allowed access to the abnormal esters (regioisomeric excess > 40%). Interestingly, some enzymes showed a reduced activity and selectivity with a growing chain length of the ketone, suggesting that middle-chain ketones (C8-C10) might be preferred. Moreover, the production of optically pure 1,2-diols was observed (yields 8-50%), resulting from an in vivo hydrolysis of the 2-hydroxy alkyl acetates. Regarding the N-protected beta-amino ketones, results were different. While the majority of CHMOs catalyzed linear substrates showing high enantioselectivities (for CHMOBrevi1 and CHMOBrachy E > 100, c = 40-50%), BVMOPsfl did not convert nitrogen bearing linear ketones, although this might also be justified with the methylcarbamate protecting group. Interestingly, the number of BVMOs catalyzing oxidation of spatially more demanding linear branched beta-amino ketones was greatly reduced, indicating steric hindrance that was also combined with a decrease in selectivity. Similar to the observation for beta-hydroxy ketones, also the 2 amino alkyl acetates hydrolyzed furnishing 2-amino alcohols (yields 9-52%). Moreover, hydrolysis of the “abnormal“ esters allowed an alternative access to valuable native and non-native β-amino acids. In a two step process, using CDMO from R. ruber and CAL-B, it was possible to generate N-protected (+)-beta-leucine. During kinetic resolutions of aryl aliphatic ketones it was observed that the highest enantio¬selectivities could be achieved utilizing HAPMOJD1, HAPMOACB and PAMO, enzymes typically preferring aromatic substrates. Biotransformation with 3-phenyl-2-butanone revealed an E-value > 100 for HAPMOJD1 (S-selective). Nevertheless, also BVMOPsfl converted this sub¬strate (E = 43), and also CHMOAcineto and CPMO oxidized it, although selectivity was rather low (E < 5). Interestingly, BVMOKT2440 was the only examined enzyme showing R selectivity (E = 13). Additionally, increasing the scale and performing biotransformation in a baffled flask could increase enantioselectivity of BVMOPsfl from E = 43 to 82. The discovery of novel enzymes with diverse properties is still a main goal of the biotechnological industry. Within these studies, two BVMOs (BVMOKT2440 and HAPMOJD1) could be successfully amplified from genomic DNA using different PCR-methods. Then, expression in E. coli was optimized, revealing that the reduction of expression temperature, implementation of E. coli JM109 or RosettaTM (DE3), possessing the pRARE plasmid to facilitate translation of rare codons in the latter case, and/or co-expression of chaperones (pGro7: GroEL/ES-familiy) could increase the amount of soluble and active protein. Both enzymes were subjected to biocatalysis and it was found that BVMOKT2440 preferentially oxidized linear ketones, while HAPMOJD1 dominantly converted aryl aliphatic ketones. The latter enzyme could be purified by anion exchange and affinity chromatography allowing examination of kinetic parameters. Thereby, HAPMOJD1 displayed lowest KM-values for acetophenone derivatives bearing their substituent in para-position (KM < 320 µM). Moreover, also aldehydes and heteroaromatic compounds were oxidized and also sulfoxidation was observed. Interestingly it was found, that both BVMO genes are located in the direct neighborhood of a dehydrogenase and a hydrolase. This led to the suggestion that these enzymes may be metabolically connected in the degradation of their natural substrate.
Wasserstrahldissektion versus Ultraschallaspiration im Gehirn - Eine in-vivo Studie am Kaninchen
(2004)
Anhand dieser Studie wurde eine Untersuchung des Wasserstrahldissektors im Vergleich zur Ultraschallaspiration in in-vivo Untersuchungen durchgeführt, um die Gewebetraumatisierung beider Dissektionsverfahren zu vergleichen. Diese Studie basiert auf einem Vergleich der operativen Eigenschaften des Wasserstrahldissektors mit dem Ultraschallaspirator in-vivo an 31 Kaninchen, unter Simulation von klinischen Bedingungen. In diesem Zusammenhang erfolgte die makroskopische und mikroskopische Beurteilung, inklusive semiquantitative Auswertungen. Unter Anwendung der verschiedenen Dissektionsverfahren zeigten sich bei allen Tieren bilaterale Corticotomien und präzise Dissektionen. Intraoperative Blutungen zeigten sich unter Anwendung des Wasserstrahldissektors weniger intensiv als beim Ultraschallaspirator. Die Hirnödembildung zeigte nur sehr geringe Unterschiede. Am 1. und 3. postoperativen Tag ließen sich in der Wasserstrahldissektorgruppe 17 und 24 Gefäße nachweisen, während in der Ultraschallaspiratorgruppe keine Gefäße gefunden wurden. Die intrakraniellen Blutungen reichten unter Anwendung des Wasserstrahldissektors selten bis in den Subduralraum, während es unter Anwendung des Ultraschallaspirators häufig zu einer Ausbreitung bis in den Subdural- und Epiduralraum kam. Die Mikro- und Makroglia zeigte unter Anwendung beider Geräte eine typische Reaktion. Die qualitative und semiquantitative Auswertung der GFAP-Reaktion zeigte vom 1. postoperativen Tag bis 6 Wochen postoperativ einen Anstieg von Grad 2 - 3 auf Grad 3,5 - 4,5, ohne jedoch das eine oder andere Operationsinstrument hervorzuheben. Bei der qualitativen und semiquantitativen Auswertung der Mikrogliareaktion zeigte sich in der Wasserstrahldissektorgruppe eine weniger starke Reaktion, als unter Anwendung des Ultraschallaspirators. Der Wasserstrahldissektor ist ein zuverlässiges und genaues Instrumentarium zur Hirngewebsdissektion. Die Anwendung des Wasserstrahldissektors scheint unter experimentellen Bedingungen am Kaninchengehirn weniger invasiv zu sein. Die Unterschiede sind jedoch sehr fein. Es wurde kein signifikanter Unterschied in der Ausbildung eines Hirnödems nachgewiesen.
Die Wasserstrahl-Dissektion als eine neue und innovative chirurgische Technik in der Neurochirurgie steht in den letzten Jahren unter besonderer Beobachtung. Bisher wurden nur wenige experimentelle und klinische Untersuchungen zur Anwendung des Wasserstrahl-Dissektors in der Neurochirurgie durchgeführt. Von besonderem Interesse sind die aktuellen Ergebnisse einer Studie an Kadaverschweinegehirnen. Hier konnte eine präzise Hirnparenchymdissektion unter Gewebeschonung und eine enge Korrelation zwischen Wasserstrahldruck und Schnitttiefe unter Verwendung des Wasserstrahl-Dissektors nachgewiesen werden. Außerdem wurde in ersten parallel dazu verlaufenden klinischen Anwendungen bei verschiedenen intrakraniellen Pathologien die einfache und sichere Handhabung des Wasserstrahl-Dissektors unter Beweis gestellt. Der Nachweis einer präzisen Hirnparenchymdissektion bei minimalem Trauma und gleichzeitiger Gefäßschonung ist in in-vivo-Studien bisher jedoch noch nicht erbracht worden. In der vorliegenden vergleichenden in-vivo-Studie wurde der Wasserstrahl-Dissektor „HELIX HYDRO-JET®“ eingesetzt. In Anlehnung an bereits durchgeführte Arbeiten und zur besseren Vergleichbarkeit der Ergebnisse sind mit dem Einsatz einer helikal und kohärenten Düse, zwei in der Vergangenheit häufig genutzte Düsentypen gewählt, getestet und verglichen worden. Die helikale Düse besitzt einen Düsendurchmesser von 120 µm und erzeugt einen bohrerartig gedrehten Wasserstrahl. Dagegen weist die kohärente Düse einen Durchmesser von 100 µm auf und emittiert einen geraden Strahl. Bei beiden Düsentypen betrug der verwendete Arbeitsdruck fünf und zehn bar. Insgesamt wurden an 41 Kaninchen in tiefer Ketanest®-Rompun®-Anästhesie jeweils eine frontale Kortikotomie pro Hemisphäre mit dem Wasserstrahl-Dissektor gesetzt. Nach einem für jedes Tier zuvor festgelegten Zeitraum nach der Dissektion (1, 3, 7 Tage und 6 Wochen) sind die Kaninchen getötet und die Gehirne zur makroskopischen und histologischen Beurteilung entnommen worden. Die histologisch-morphologische Auswertung der Schnittversuche erfolgte unter dem Lichtmikroskop. Neben der allgemeinen Schnittmorphologie wurde ein besonderes Augenmerk auf die erreichten Schnitttiefen, die Präzision der Schnittränder, den Gefäßerhalt innerhalb der Kortikotomie sowie auf die postoperative Ödembildung gerichtet. Mit Hilfe immunhistologischer Färbungen sind daneben die gliöse Narbenbildung (GFAP) und die mikrogliale Entzündungsreaktion (MCA) beurteilt worden. Die Ergebnisse der Schnittmorphologie wurden sowohl quantitativ als auch qualitativ und die der immunhistologischen Untersuchungen semiquantitativ tabellarisch erfasst, beurteilt und statistisch ausgewertet. Die Ergebnisse der in-vivo-Studie zeigen, dass mit dem Wasserstrahl-Dissektor eine sichere und präzise Dissektion an Kaninchengehirnen möglich ist. Mit beiden Düsentypen ließen sich konstante Schnitttiefen bis drei Millimeter nah an das Corpus callosum erzielen. Bei einem Druck von zehn bar erhöhte sich die Schnitttiefe im Durchschnitt bis auf fünf Millimeter, was teilweise zur Eröffnung der Seitenventrikel führte. Die Beurteilung der Schnittränder zeigte scharfe und präzise Schnitte mit der kohärenten 100 µm Düse. Im Gegensatz dazu waren die Schnittränder bei der helikalen 120 µm Düse eher zerfranst, rau und weniger präzise. Unabhängig vom Arbeitsdruck ließen sich bei beiden Düsentypen innerhalb der Kortikotomie eine Schonung bzw. ein Erhalt der Gefäße nachweisen. Die postoperative Ödembildung ist insgesamt als minimal anzusehen. Die Auswertung der astroglialen und mikroglialen Reaktion entsprach im Verlauf und Verhalten dem typischen Muster nach cerebralen Traumatisierungszuständen. In der statistischen Auswertung aller Ergebnisse konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Düsentypen und den verwendeten Druckstufen hinsichtlich der schnittmorphologischen Eigenschaften und des astroglialen und mikroglialen Reaktionsverhaltens erbracht werden. Trotz der guten Dissektionseigenschaften der kohärenten 100 µm Düse muss auf die mangelnde Zuverlässigkeit bezüglich der Sicherheit in der Funktionalität der Düse hingewiesen werden. Es traten mehrfach Düsenverstopfungen auf. Außerdem waren an vier Hemisphären, die mit der 100 µm Düse bearbeitet wurden, keine Hirndissektionen nachweisbar. Zusammenfassend zeigen diese Ergebnisse, dass sich mit der Wasserstrahl-Dissektion sehr präzise und sichere Hirnparenchym-Dissektionen bei minimalen Traumata und unter Schonung der Blutgefäße in-vivo erzielen lassen. Kann hierfür eine klinische Relevanz nachgewiesen werden, so wird die Wasserstrahl-Dissektion einen festen Platz als ein hilfreiches und nützliches Instrumentarium in der Neurochirurgie einnehmen. Auf Grundlage dieser Ergebnisse sollte für weitere Versuche im Rahmen experimenteller und klinischer Studien im ZNS die helikale 120 µm Düse gewählt werden.
Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die mit der ersten Ausgabe der "Metai" (1818) von Kristijonas Donelaitis begonnene Rezeption des Dichters und seines Hauptwerkes. Anhand eines Großteils der vorhandenen Einzeltexte (Vorworte von Donelaitis-Ausgaben, Feuilleton der Massenpresse, (literatur)-wissenschaftliche Abhandlungen über den Autor, Lehr- und Schulbücher) über das Leben und Werk von Donelaitis seit der ersten Publikation der Metai, soll gezeigt werden wie stark die Rezeption den jeweils bestehenden politischen Verhältnissen unterliegt, sich ihnen anpasst, ja sogar von ihnen bestimmt wird. Literaturkritik ist keine Wissenschaft sondern eine gesellschaftliche Institution, in der sich gesellschaftliches Wirken widerspiegelt. Sie kann leicht in politisch gewollte Abhängigkeit geraten, was bedeutet, dass die Literaturkritik nicht nur dem Apparat der Kulturindustrie unterworfen ist, sondern zuallererst politischen Vorgaben unterliegt.
In der vorliegenden Arbeit wurde die Katodenregion einer quecksilberfreien Helium-Xenon Niederdruckentladung im Brennfleckbetrieb experimentell untersucht. Diese Region ist von besonderem Interesse, da sich hier die Elektronenemission, die Erzeugung von Ionen und metastabilen Atomen sowie lebensdauerbegrenzende Prozesse abspielen. Um die Entladung im Brennfleckbetrieb zu realisieren, kam als Katode eine im Rahmen dieser Arbeit entwickelte neuartige planare Geflechtelektrode zum Einsatz. Mit der Methode der ortsaufgelösten Laser-Atom-Absorptionsspektroskopie (LAAS) wurden die absoluten Teilchendichten der zwei untersten angeregten Xe-Atome und die Gastemperatur in der Katodenregion bestimmt. Die Inhomogenität des Spot-Plasmas fand dabei besondere Berücksichtigung. Sowohl die Teilchendichten der zwei untersten angeregten Xe-Atome als auch die Gastemperatur sind unmittelbar vor dem Brennfleck maximal und fallen in axiale und radiale Richtung stark ab. Insbesondere die Gastemperatur beträgt in einem Abstand von 1 mm vor dem Brennfleck circa 650 K und liegt damit deutlich über Raumtemperatur. Des Weiteren ließ sich die Temperatur im Brennfleck auf der Katodenoberfläche mittels optischer Emissionsspektroskopie ermitteln. Dies geschah durch Anpassung des aufgenommenen Spektrums an die Plancksche Strahlungsgleichung. Die Brennflecktemperaturverteilung weißt ein ausgeprägtes Maximum auf, das je nach Entladungsstromstärke maximale Werte zwischen 1414 K bei 40 mA und 1524 K bei 80 mA annimmt. Von diesem Maximum aus wurde ein starker in alle Richtungen nahezu symmetrischer Temperaturabfall festgestellt. Ein technologisch wichtiger Aspekt hinsichtlich der Lebensdauer einer auf Xenon basierenden quecksilberfreien Lampe ist der negative Effekt der Xe-Gasaufzehrung. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass die Gasaufzehrung unter Verwendung der planaren Geflechtelektrode im deutlichen Gegensatz zur industriell gefertigten Becherelektrode, wie sie vielfach in Lampen für Lichtwerbung vorkommt, vernachlässigbar klein ist. Dies wird auf die Ausbildung eines heißen Brennflecks und die damit verbundene hohe Katodentemperatur und niedrige Katodenfallspannung zurückgeführt.
Zwang und Impulsivität
(2009)
HINTERGRUND: Unterschiedliche Studien weisen auf einen Zusammenhang zwi-schen Impulsivität und der Entstehung der Zwangserkrankung hin. Dabei kann sich der Zusammenhang zwischen Zwang und Impulsivität auf verschiedene Art und Weise gestalten. Es ist vorstellbar, dass Zwangssymptome bei Überschätzung der eigenen Impulsivität entstehen. Außerdem könnten Zwangssymptome Kompensa-tionsmechanismen darstellen, um einen hohen impulsiven Antrieb unter Kontrolle zu halten. Schließlich ist es möglich, dass sowohl zwanghaftes als auch impulsives Verhalten auf dem Boden gleicher neurobiologischer Fehlfunktionen entsteht. So werden bei der Zwangserkrankung gestörte kognitive und behaviorale Inhibitions-mechanismen vermutet. METHODEN: In der Fall-/ Kontrollstudie werden 18 Zwangserkrankte mit 22 ge-sunden Kontrollprobanden, 23 Patienten mit Depression und 21 Patienten mit An-derer Angsterkrankung verglichen. Es wird untersucht, ob sich Zwangserkrankte durch gestörte behaviorale bzw. kognitive Inhibitionsmechanismen und ein erhöh-tes kognitives Tempo auszeichnen und ob die Überschätzung der eigenen Impulsivi-tät ein Merkmal der Zwangserkrankung darstellt. Zur Messung der objektiven Im-pulsivität werden der Matching-Familiar-Figures-Test, zwei Go/ No-Go-Aufgaben und der Farbe-Wort-Interferenz-Test nach Stroop, zur Messung der subjektiven Impulsivität die Barratt Impulsiveness Scale-11 verwendet. Die statistischen Analy-sen werden mit Hilfe der ANOVA, der linearen Regressionsanalyse, der Berechnung des Korrelationskoeffizienten nach Pearson und des Chi-Quadrat-Tests durchge-führt. ERGEBNISSE: Zwangserkrankte weisen keine kürzeren Reaktionszeiten im MFF-Test, in den Go/ No-Go-Aufgaben oder eine längere Bearbeitungszeit im FWI-Test nach Stroop auf. Sie zeigen keine höheren Punktwerte in der BIS-11. Auch die in der Gruppe der Zwangserkrankten durchgeführten Korrelationsberech-nungen zeigen keinen Zusammenhang zwischen Zwang und Impulsivität. Über die gesamte Stichprobe gemessen erreichen Probanden, die sich hoch impulsiv einschät-zen, aber niedrige objektive Messwerte zeigen, die stärkste Ausprägung von Zwangssymptomatik. Außerdem besteht bei ihnen eine positive Korrelation zwi-schen Zwangssymptomatik und subjektiven Impulsivitätswerten. Zwangserkrankte zeichnen sich zusätzlich durch eine erhöhte Fehlerzahl im MFF-Test und eine län-gere Bearbeitungszeit im Farbwörterlesen des FWI-Test nach Stroop aus. FAZIT: Zwangserkrankte weisen keine höheren objektiven Impulsivitätswerte auf. Sie zeigen keine beeinträchtigten behavioralen oder kognitiven Inhibitionsmecha-nismen. Trotzdem ist Impulsivität bei Zwangserkrankten nicht auszuschließen, da impulsives Verhalten situationsabhängig und abhängig von Emotion und Motivation ist. Außerdem sind die objektiven Messverfahren kritisch zu betrachten. Die Mess-werte der gesamten Stichprobe deuten auf einen Zusammenhang zwischen Zwang und Impulsivität hin. Bei der Ausbildung subklinischer Zwangssymptomatik schei-nen Zwang und Impulsivität Gegenpole darzustellen. Auch scheint die Überschät-zung der eigenen Impulsivität eine Rolle zu spielen. In zukünftigen Studien sollte die Heterogenität der Zwangserkrankung untersucht werden. Eine impulsive Sub-gruppe der Zwangserkrankung ist vorstellbar.
Twinribozyme vermitteln den Austausch eines internen Teilfragments gegen ein extern hinzugefügtes Reparaturoligonukleotid abweichender Sequenz innerhalb einer RNA Sequenz durch ortsspezifische Katalyse zweier Spalt- und Ligationsereignisse. Eine twinribozymvermittelte RNA Sequenzmanipulation kann deshalb zur spezifischen Reparatur genetischer Dispositionen auf mRNA-Ebene verwendet werden. Das Potential von Twinribozymen zur Reparatur kurzer Deletionsmutationen wurde bereits an Modellsystemen erfolgreich demonstriert. Zur Erweiterung der Twinribozym-Strategie hinsichtlich therapeutischer Applikationen wurde ein Twinribozym durch rationales Design mit kombinierter Mutagenese entwickelt, welches die Reparatur einer in frame Deletion eines UCU343-345 Codons innerhalb der onkogenen CTNNB1 mRNA Zielsequenz vermittelt. Mehr als 23% der mutierten CTNNB1 mRNA Zielsequenz konnten in die entsprechende Wildtyp-Sequenz in vitro überführt werden. Eine Twinribozym-vermittelte Reparatur der β-Catenin kodierenden CTNNB1-mRNA könnte deshalb eine Wnt-Liganden abhängige Regulation der Proliferation, Mobilität und Differenzierung von Zellen wiederherstellen.
Ziel der Arbeit war es die Bedeutung des Übergewichts und der Adipositas für die Entstehung von Parodontalerkrankungen unter Berücksichtigung bekannter Risikofaktoren abzuschätzen. Im Rahmen einer bevölkerungsrepräsentativen, randomisierten Querschnittsstudie (SHIP-0) in Nord- und Ostvorpommern wurden 4310 Männer und Frauen im Alter von 20 bis 79 Jahren untersucht. Das Körpergewicht, die Körpergröße, der Taillen- und Hüftumfang, die Entzündungsparameter high-sensitive-CRP, Fibrinogen-Cl und Leukozytenzahl sowie der Plaque- und Blutungsindex, die Taschentiefe, der Attachmenverlust und die Zahnzahl wurden erhoben. Unter Berücksichtigung des Alters und Geschlechts wurden anhand der anthropometrischen Parameter spezifischer BMI- und WHR-Quartile gebildet, welche zur Charakterisierung der Konstitution dienten. Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Abbhängigkeit der Parodontitisparameter Plaque- , Blutungs-Index, Taschentiefe, Attachmenverlust und Zahnzahl von den Konstitutionsparametern. Ein Anstieg des Parodontitisrisikos vom 1. zum 4. spezifischen BMI- bzw. WHR-Quartil in Form einer Dosis-Wirkungsbeziehung konnte nachgewiesen werden. Das höchste Parodontitisrisiko besaßen adipöse Probanden. Die höchsten Entzündungsmarker wiesen adipöse, parodontal erkrankte SHIP-Teilnehmer auf. Erhöhte Spiegel von Entzündungsmarkern korrelierten mit vergrößerten Attachmentverlusten. Entzündungsmarker modifizieren die Beziehung zwischen der Konstitution und dem Parodontitisrisiko. Die parodontale Destruktion wird vermutlich durch eine subklinische chronische Inflammation hervorgerufen. Diese wird durch Adipokine unterhalten, welche infolge eines gesteigerten Fettgewebsmetabolismus verstärkt sezerniert werden.
In der vorliegenden Arbeit wurden die Ergebnisse einer deutschlandweiten, schriftlichen Befragung aller im DGU verzeichneten urologischen Einrichtungen (320) analysiert. Aus den zurückgesandten Fragebögen konnten gültige Daten von 197 Kliniken erhoben werden (Responserrate 63%). Erfragt wurden derzeitig Behandlungsstrategien beim lokoregionären PCa insbesondere die gegenwärtigen Konzepte der rPE und der pelvinen Lymphadenektomie. Besonderes Interesse galt der zum Einsatz kommenden Ligationstechniken zum Verschluss der Hauptlymph-bahnen nach pLA. Ziel der Arbeit war es zu klären, ob es, bei eventueller Abhängigkeit der Lymphozelenhäufigkeit von der verwendeten Ligationstechnik, eine Überlegenheit der Fadenligatur gegenüber anderen Verschlusstechniken gibt. Die retropubische rPE ist die dominierende Operationsmethode und kommt in 63% der Kliniken (124) ausschließlich zum Einsatz. Nahezu alle Kliniken (95%) sind mit dem retro-pubischen Zugangsweg vertraut. Die rPE in perinealem Zugang wird an 46 Kliniken (23%) durchgeführt. Die laparoskopische Technik hat Einzug in den klinischen Alltag gehalten und findet in 38 Kliniken (19%) Verwendung. Bezüglich der laparoskopischen Zugangswege lässt sich keine bevorzugte Tendenz zwischen extraperitonealem und transperitonealem Zugang feststellen. Die große Mehrheit der Kliniken (149, 75%) führt in jedem Fall eine pLA im Rahmen einer rPE durch. Ein PSA/Gleason adaptiertes Vorgehen bei der Indikation zur pLA findet sich bei einem Viertel der Kliniken (48, 24%). Gleichzeitig kommt die pLA in der SLN-Technik nur vereinzelt zum Einsatz (12 Kliniken, 6%). Die berichtete Gesamtlymphozelenrate liegt bei 8,8% bei nur marginalen Unterschieden zwischen offener und laparoskopischer OP. Eine therapeutische Intervention ist in einem Drittel aller diagnostizierten Lymphozelen von Nöten. Als häufigste Interventionsmethode erster Wahl findet sich hier die Punktion (55%) vor Drainage (21,5%) und laparoskopischer Fensterung (14%). Erst nach erfolgloser Punktion findet als Alternative neben der Drainage (37%) auch häufiger (27%) die Instillation von Sklerosierungsmitteln Verwendung. Die Versorgung der Hauptlymphwege zeigt bei insgesamt geringen Unterschieden zwischen den verschiedenen Techniken (Faden, Clip, Koagulation) die geringste Lymphozelenrate (7,3%) nach Fadenligatur. Wegen der fehlenden statistischen Signifikanz vermag die vorliegende Arbeit keine sichere Empfehlung aussprechen. Gleichwohl kann durch die empirisch ermittelten Tendenzen, der Verschluss der Hauptlymphbahnen durch die Fadenligatur ungemein befürwortet werden.
Einfluss der subdiaphragmalen Vagotomie auf die Immunantwort in der murinen polymikrobiellen Sepsis
(2008)
Neben seiner bekannten Funktion im Autonomen Nervensystem zeigt der Nervus vagus bedeutende Einflüsse auf das Immunsystem. Bei diesem als „cholinergic anti-inflammatory pathway“ diskutierten Weg beeinflusst das Autonome Nervensystem über Efferenzen des Nervus vagus Zellen des Immunsystems. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss einer vollständigen subdiaphragmalen Vagotomie auf die Immunantwort in der akuten polymikrobiellen Peritonitis und Sepsis untersucht. Um das Überleben und den Verlauf einer Sepsis unter Vagotomie bei Mäusen zu betrachten, wurden die Tiere im ersten Teil der Arbeit gleichzeitig einer CASP und einer Vagotomie unterzogen. Zur Sepsisinduktion wurde das chirurgische Modell der Colon ascendens stent peritonitis (CASP) an Mäusen gewählt. Durch die CASP kann die Situation einer polymikrobiellen Sepsis realistisch nachgebildet werden. Die Durchtrennung des anterioren und posterioren Anteils des Nervus vagus erfolgte subdiaphragmal. Dieses Modell entspricht dem typischen Bild einer abdominellen Vagotomie, wie sie nach Magen- und Speiseröhrenresektion klinisch vorkommen kann. In der Überlebenskinetik zeigte sich, dass die Vagotomie allein keinen Einfluss auf das Überleben der Versuchstiere hat. In den septischen Tieren führte sie jedoch zu einer erhöhten Mortalität. In den darauffolgenden Ex-vivo-Experimenten wurde dieser Zusammenhang näher untersucht. Die bakterielle Belastung in verschiedenen Organen und Kompartimenten wurde gemessen. Dabei wurde ein massiver Bakterienbefall des gesamten Organismus nach CASP gesehen. Die Vagotomie zeigte dabei keinen zusätzlichen Einfluss auf die Beseitigung der Bakterien. Eine veränderte Immunantwort nach Vagotomie in septischen Tieren konnte anhand der Konzentration diverser Zytokine im Serum und im Leberüberstand gesehen werden. Wobei die Vagotomie einen Anstieg von pro- und antiinflammatorischen Zytokinen bewirkte. Die Leber wurde mittels Bestimmung der Leberenzyme im Serum und histologischer Färbung eingehend untersucht. Hierbei sah man einen Anstieg der Leberenzyme und einen histopathologischen Leberschaden in den septischen Tieren. Die Vagotomie allein führte ebenfalls zu höheren Leberenzymen im Serum der Mäuse. Histopathologisch zeigten die vagotomierten Tiere in der Leber keine Auffälligkeiten. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass der Nervus vagus ein wichtiger Immunmodulator in der murinen polymikrobiellen Sepsis ist. Eine alleinige Vagotomie zeigte dabei keinen Einfluss auf das Immunsystem. Allerdings wirkte sie sich in Kombination mit einer septischen Komplikation negativ auf das Überleben aus. Bei einer Vielzahl bauchchirurgischer Eingriffe ist der Erhalt des Nervus vagus schwierig oder nicht möglich. So unterliegen Patienten nach Magen- und Speiseröhrenresektionen einer erhöhten perioperativen Mortalität. Hierbei stellt der „cholinergic anti-inflammatory pathway“ einen möglichen Angriffspunkt für eine effektive Therapie septischer Patienten nach Oberbauchchirurgie dar.
This thesis constitutes a computational study of charge and ion drag force on micron-sized dust particles immersed in rf discharges. Knowledge of dust parameters like dust charge, floating potential, shielding and ion drag force is very crucial for explaining complex laboratory dusty plasma phenomena, such as void formation in microgravity experiments and wakefield formation in the sheaths. Existing theoretical models assume standard distribution functions for plasma species and are applicable over a limited range of flow velocities and collisionality. Kinetic simulations are suitable tools for studying dust charging and drag force computation. The main aim of this thesis is to perform three dimensional simulations using a Particle-Particle-Particle-Mesh ($P^3M$) model to understand how the dust parameters vary for different positions of dust in rf discharges and how these parameters on a dust evolve in the presence of neighboring dust particles. At first, rf discharges in argon have been modelled using a three-dimensional PIC-MCC code for the discharge conditions relevant to the dusty plasma experiments. All necessary elastic and inelastic collisions have been considered. The plasma background is found collisional, charge-exchange collisions between ions and neutrals being dominant. Electron and ion distributions are non-Maxwellian. The dominant heating mechanism is Ohmic. Then, simulations have been done to compute the dust parameters for various sizes of dust located at different positions in the rf discharges. Dust charge and floating potential in the presheath are slightly larger than the values in the bulk due to the higher electron flux to the dust particle in the presheath. From presheath to the sheath the charge and floating potential values decrease due to the decrease of the electron current to the dust. A linear dependence of dust potential on dust size has been found, which results in a nonlinear dependence of the dust charge with the dust size when the particle is assumed to be a spherical capacitor. This has been verified by independently counting the charges collected by the dust. %where indeed it has been noted that the dust charge %scales nonlinearly with the dust size. The computed dust parameters are also compared with theoretical models. Simulated dust floating potentials are comparable to values obtained from Allen-Boyd-Reynolds (ABR) and Khrapak models, but much smaller than the values obtained from Orbit Motion Limited (OML) model. The dust potential distribution behaves Debye-H\"{u}ckel-like. The shielding lengths are in between ion and electron Debye lengths. % indicating shielding by both ions and electrons. Further, the orbital drag force is typically larger than the collection drag force. The total drag force for the collisional case is larger than for the collisionless case and it scales nonlinearly with the dust size. The collection drag values and size-scaling agrees with Zobnin's model. The charging and drag force computation is then extended to two and multiple static dust particles in the rf discharge to study the influence of neighboring dust particles on the dust parameters. Initially, the dust parameters on two dust particles are computed for various interparticle separation distances and for dust particles placed at different locations in the rf discharge. It is observed that for dust separations larger than the shielding length the dust parameters for the two dust particles match with the single dust particle values. As the dust separation is equal to or less than the shielding length the ion drag force increases due to the buildup of a parallel drag force component. However, the main dust properties like charge, potential, vertical component of ion drag are not affected considerably. This is attributed to the smaller collection impact parameter values compared to the dust separation. %This is because the %collection impact parameter values in the sheath and the presheath are smaller %than the smallest dust separation and in case of the dust in the bulk, the %collection impact parameter is comparable with the dust separation. Then the dust charges on multiple dust particles located at different positions in the discharge and arranged along the discharge axis are also computed. It is found that the charges of the multiple dust particles in the bulk or presheath do not differ much from the single particle values at that location. But the dust charges of multiple dust particles located in the sheath drastically differ from the single dust parameter values. Due to ion focusing from dust particles in the upper layers, the ion current increases to dust particles in the lower layers resulting in smaller charge values. This is as well the case where dust particles are vertically aligned as in the standard experiments of dusty plasmas. In conclusion, this work used a fully kinetic (PIC and MD or $P^3M$) model to study the physics of dust charging in rf plasmas. Our simulations revealed that the dust parameters vary considerably from the bulk to the sheath. The CX collisions increase flux to the dust thereby affecting the dust parameters and their scaling with dust size. Also, a dust particle affects the charging dynamics of its neighbor only when their separation is within the shielding length. In the plasma sheath, ion focussing can cause great reduction in dust charges.
Fragestellung: Die organerhaltende Nierentumorchirurgie des nicht metastasierten Nierenzellkarzinoms wird der radikalen Tumornephrektomie insbesondere bei elektiver Indikation, d. h. bei intakter kontralateraler Niere, kontrovers gegenüber gestellt. Diese retrospektiv angefertigte Langzeitstudie soll die Effektivität und Sicherheit der Nierenteilresektion anhand von tumorspezifischem Überleben und Lokalrezidivrate sowie die postoperative Entwicklung der Nierenfunktion unter Berücksichtigung einer elektiven oder imperativen Operationsindikation untersuchen. Gleichzeitig dienen die Ergebnisse der Qualitätskontrolle für die Klinik für Urologie der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald. Patienten und Methode: Von 134 Patienten, die zwischen 1983 und 2003 organerhaltend wegen eines Nierenzellkarzinoms operiert worden sind (101 elektiv, 33 imperativ bei Einzelniere, bilateralen Tumoren oder Niereninsuffizienz) werden 115 Patienten nachbeobachtet (mittlere Nachbeobachtungszeit 69 Monate). Neben tumor- und patientenbezogenen Daten werden das postoperative Überleben, Tumorrezidive und die Gasamtnierenfunktion erfasst. Ergebnisse: Die tumorspezifische 5-Jahres-Überlebensrate beträgt für die elektive Indikation 94,3% und für die imperative Indikation 86,3%. Bei 5,6% der Patienten der elektiven Gruppe wird ein Lokalrezidiv diagnostiziert, während 20% der imperativen Gruppe von einem solchen betroffen sind. Für das papilläre Nierenzellkarzinom ergibt sich keine signifikante Häufung von Lokalrezidiven oder eine schlechtere Prognose. Die präoperative Nierenfunktion unterscheidet sich selektionsbedingt bei beiden Indikationen. In der elektiven Gruppe ist zwar 5 Jahre postoperativ ein signifikanter Anstieg des Serumkreatinins zu verzeichnen, jedoch bleiben die Werte innerhalb des Normbereiches. Die Nierenfunktion der imperativen Gruppe ist bereits präoperativ vermindert und zeigt im Verlauf keine signifikante Verschlechterung. Schlussfolgerung: Das Langzeitüberleben nach organerhaltender Nierentumorchirurgie entspricht dem nach radikaler Tumornephrektomie. Zum Schutz des Nierenparenchyms und somit zum Erhalt von Lebensqualität für den Patienten muss die Nierenteilresektion bei resezierbarem Tumor als Standardtherapie angesehen werden.