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- De Gruyter (11)
- IOP Publishing (10)
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Jedes Jahr werden alleine in Deutschland circa 2,6 Millionen viszeralchirugische Operationen
durchgeführt, die insgesamt gesehen eine Mortalität von fast 2 % aufweisen. Ein häufiges Problem
bei der Durchführung dieser Eingriffe ist, dass die Patienten eine Dysfunktion des Immunsystems
entwickeln, die die Anfälligkeit gegenüber infektiösen Komplikationen erhöht.
Die Faktoren der Immundysfunktion sind zwar in Teilen bekannt, aber die Pathophysiologie
dahinter bleibt unbekannt. Das Verständnis der Pathophysiologie ist unerlässlich, um gute
therapeutische Optionen zu finden. Überdies werden Tiermodelle benötigt, die die klinische
Situation wiederspiegeln.
Mit dem murinen Modell der surgically-induced immune dysfunction werden die Reaktionen des
humanen Immunsystems in weiten Teilen nachempfunden, wobei ein wesentliches Ziel der Arbeit
war, die Kinetik der Immunveränderungen über einen 72 h-Zeitraum zu untersuchen.
Die Operation löst deutlichen Stress bei den Tieren aus und führt von Beginn an sowohl zu pro –
als auch antiinflammatorischen Prozessen, die vor allem abakteriell ausgelöst werden.
Dennoch überwiegt in der frühen postoperativen Phase die proinflammatorische Reaktion mit
Anstieg der neutrophilen Granulozyten, Anstieg der Zellen des Monozyten-Makrophagen-Systems
und der Ausschüttung proinflammatorischer Zytokine. Zwischen dem 6 h- und 24 h-Zeitpunkt
gewinnt die antiinflammatorische Reaktion die Oberhand. Dieses zeigt sich durch eine
Lymphozytopenie mit Zunahme des Anteils der regulatorischen T-Zellen, durch eine verminderte
MHCII-Expression auf Antigen-präsentierenden Zellen, durch eine Zunahme der Aktivität des
Enzyms Indolamin-2,3-Dioxygenase, durch die Produktion von antiinflammatorischen Zytokinen
und durch eine verminderte Stimulierbarkeit von murinen Splenozyten.
Diese Immunreaktionen werden nicht nur durch die SID sondern auch durch eine einfache
Laparotomie ausgelöst, wobei sie dann weniger deutlich ausgeprägt sind und schneller ablaufen.
Von dieser Kinetik ausgehend, kann an diesem Modell der Nutzen von potentiellen Therapien
geprüft werden, wobei bis zum 6 h-Zeitpunkt antiinflammatorisch wirkende Substanzen vorteilhaft
sein könnten, die im Weiteren von immunstimulierenden Medikamente abgelöst werden.
Insgesamt weist dieses Modell viele Parallelen mit der humanen postoperativen
Immundysfunktion auf, sodass es der Grundlagenforschung viele Möglichkeiten eröffnet.
This work investigates turbulence in the core plasma of the optimised stellarator
Wendelstein 7-X. It focuses on experimental characterisation and
evaluation of the electrostatic micro-instabilities, which drive turbulent fluctuations,
and the saturation of turbulence by zonal flows. Expectations for
Wendelstein 7-X are formulated by reviewing theoretical work and with
the help of gyrokinetic simulations. The experimental analysis centres on
line-integrated density fluctuation measurements with the phase contrast
imagining diagnostic in electron cyclotron heated hydrogen discharges. An
absolute amplitude calibration was implemented, and a method for reliable
determination of dominant phase velocities in wavenumber-frequency
spectra of density fluctuations has been developed. Line-averaged density
fluctuation levels are observed to vary between magnetic configurations.
The wavenumber spectra exhibit a dual cascade structure, indicating fully
developed turbulence. The dominant instability driving turbulent density
fluctuations on transport relevant scales is identified as ion-temperaturegradient-
driven modes, which are mainly localised in the edge region of the
confined plasma. Despite the line-integrated nature of the measurement, the
localisation of density fluctuations is shown by comparing their dominant
phase velocity with the radial profile of the E × B rotation velocity due to
the ambipolar neoclassical electric field. Nonlinear gyrokinetic simulations
and a simplified plasma rotation model within a synthetic diagnostic confirm
the localisation. Oscillations of the dominant phase velocity indicate
the existence of zonal flows as a saturation mechanism of ion-temperaturegradient-
driven turbulence. A direct effect on turbulent density fluctuation
amplitudes and radial transport is observed.
The layer-by-layer method is a robust way of surface functionalization using a wide range of materials, e.g. synthetic and natural polyelectrolytes (PEs), proteins and nanoparticles. Thus, this method yields films with applications in diverse areas including biology and medicine. Sequential adsorption of different oppositely charged macromolecules can be used to prepare tailored films with controlled molecular organization. In biomedical research, electrically conductive coatings are of interest. In manuscript 1, we investigated films sequentially assembled from the polycation poly (diallyldimethyl-ammonium) (PDADMA) and modified carbon nanotubes (CNTs), with CNTs serving as the electrically conductive material. We assume that charge transport occurs through CNT contacts. We showed that with more than four CNT/PDADMA bilayers, the electrical conductivity is constant and independent of the number of CNT/PDADMA bilayers. A conductivity up to 4∙10^3 S/m was found. It is possible to control the conductivity with the CNT concentration of the CNT deposition suspension. A higher CNT concentration resulted in thicker CNT/PDADMA bilayers, but in a lower conductivity per bilayer. We suspect that an increased CNT concentration leads to a rapid CNT adsorption without the possibility to rearrange themselves. If PDADMA then adsorbs on the disordered CNTs in the next deposition step, the average thickness of the polymer layer is thicker than on the more ordered CNT layer from the dilute solution. This leads to an increased PE monomer/CNT ratio and lower conductivity. More polycations between the CNT layers leads to less CNT contacts. Thus, the controlled composition of films can be used to fulfill specific requirements.
For many applications of polyelectrolyte multilayers (PEMs), cheap PEs with a broad distribution of molecular weights are used. It was unknown whether the distribution of molecular weights of the PE in the adsorption solution is maintained during the adsorption process and hence in the film. To investigate this, the PSS adsorption solution in article 2 consisted of a binary mixture of short and long poly (styrene sulfonate) (PSS). A good model system to study layered films in terms of composition are PDADMA/PSS multilayers. Neutron reflectivity and in-situ ellipsometry measurements were carried out to determine the PSS composition in the film and the growth regimes. At a mole fraction of long PSS of 5 % or more in solution, the exponential growth (which is characteristic of short PSS) is totally suppressed, and only long PSS is deposited in the resulting multilayer. Variation of adsorption time of PSS showed that short PSS first adsorbs to the surface but is displaced by long PSS. Between 0 and 5 % of long PSS in the adsorption solution exponential growth occurs. The fraction of short PSS in the film continuously decreases with the increase of long PSS in the adsorption solution. In the assembly of films prepared from binary PSS mixtures, the short PSS leaves the film through adsorption/desorption steps both during PSS adsorption and during PDADMA adsorption (as PDADMA/PSS complexes). Both techniques show that the composition of the film does not correspond to that of the deposition solution. The composition and thus the properties of the resulting multilayer are influenced by the choice of adsorption time. Moreover, we conclude that a multilayer grown from a polydisperse polyelectrolyte contains fewer mobile low molecular weight polymers than the deposition solution.
In manuscript 1 and article 2, the composition of multilayers was studied. In manuscript 1 adsorption kinetics were important for the arrangement of CNTs on the surface. In article 2, the adsorption kinetics, i.e. the diffusion of the polyelectrolytes to the surface, was also investigated. In article 3, we investigated the influence of the composition of the film as well as the preparation condition on the mobility of PEs in the film. The molecular weight of the polycation PDADMA and the NaCl concentration of the deposition solution were varied. The vertical PSS diffusion constant D_PSS within the PDADMA/PSS multilayers was measured using neutron reflectivity. The salt concentration of the preparation solution defines the polymer conformation during deposition. The molecular weight of the polycation determines the degree of intertwining. Together, both parameters determine the polyanion-polycation coupling and thus the PSS mobility within the network. Log−log display of D_PSS vs the molecular weight of PDADMA and fits to two power laws (D_PSS ∝ X_n(PDADMA)^(-m) ∝ M_w(PDADMA)^(-m)) reveals for films built from 10 or 200 mM NaCl a kink. Below and above the kink, the dependence of D_PSS on M_w(PDADMA) can be described by different power laws. For Χ_n(PDADMA) < X_n,kink(PDADMA) ≈ 288, the exponents are consistent with the predictions of the sticky reptation model. X_n(PDADMA) ≈ 288 is the entanglement limit. For Χ_n(PDADMA) > X_n,kink(PDADMA) ≈ 288, the decrease of D_PSS with M_w(PDADMA) is larger than below the entanglement limit, which is indicative of sticky reptation and entanglement. The PSS diffusion constant of films built from 100 mM NaCl drops three orders of magnitude when increasing the molecular weight of PDADMA from 45 kDa to 72 kDa. To figure out if an immobile PSS fraction exists in the film built from 72 kDa PDADMA (beyond the entanglement limit), the film was annealed at different conditions in article 4: both temperature and salt concentration were varied. For data analysis, the simplest model with two PSS fractions with different diffusion constants was used. These diffusion constants increase as the temperature of the surrounding solution is increased. As assumed in article 3, an immobile PSS fraction exists when annealing at room temperature. At higher annealing temperatures, at least two diffusion processes must be distinguished: the diffusion of the highly mobile PSS fraction through the entire film and a slow PSS fraction, mowing in a limited way. The choice of preparation conditions determines whether a polyelectrolyte multilayer can intermix completely. It is not clear if complete intermixing will ever occur for films built with PDADMA beyond the entanglement limit. It is possible that the diffusion is more complex. Long-term measurements will clarify this question. Calculating scattering length density profiles with subdiffusive behavior would be interesting and is a challenge for the future. Furthermore, immobile fractions are only visible with long annealing times. We hypothesize that an immobile or nearly immobile fraction is present whenever the dependence of D_PSS on the molecular weight of PDADMA cannot be described by the sticky reptation. To verify this hypothesis, further studies are necessary.
All results presented and discussed in the manuscript and articles show that by varying the preparation conditions, tailored films can be built. The composition of the film is also determined by the adsorption kinetics. In addition, the mobility of the PEs within the multilayers can be controlled by varying the conformation, mingling and entanglement of the chains within the film. The influence of the salt concentration in the preparation solution on the growth regimes during film formation is part of our future research. It is planned to investigate films built of different PDADMA molecular weights under varied annealing conditions to better understand the mobile and immobile fractions.
In vitro and in vivo analyses of mono- and mixed-species biofilms formed by microbial pathogens
(2022)
Microbial biofilms can be defined as multicellular clusters of microorganisms embedded in a self-produced extracellular matrix (ECM), which is primarily composed of polymeric biomolecules. Biofilms represent one of the most severe burdens in both industry and healthcare worldwide, causing billions of dollars of treatment costs annually because biofilms are inherently difficult to prevent, treat, and eradicate. In health care settings, patients suffering from cystic fibrosis, or patients with medical implants are highly susceptible to biofilm infections. Once a biofilm is formed, it is almost impossible to quantitatively eradicate it by mechanical, enzymatical, chemical, or antimicrobial treatment. Often the only remaining option to fully eradicate the biofilm is removing of the infected implant or body part. The primary reasons for the inherent resistance of biofilms against all forms of antimicrobial treatment are (I) a reduced metabolic activity of biofilm-embedded cells climaxing in the presence of metabolic inactive persister cells, as well as (II) the protective nature of the biofilm matrix acting as a (diffusion) barrier against antimicrobials and the host immune system. Consequently, there is an urgent need to better understand microbial biofilms from a structural and (patho-) physiological point of view in order to be able to develop new treatment strategies.
Therefore, the aims of this study were to investigate fundamental physiological properties of different clinically relevant single and multi-species biofilms, both in vitro and in vivo. Furthermore, the effectiveness of a novel treatment strategy using cold atmospheric pressure plasma was evaluated in vitro to treat biofilms of the pathogenic fungus C. albicans.
In article I, the intracellular and ECM protein inventory of Staphylococcus aureus during in vitro biofilm growth in a flow reactor was analyzed by liquid-chromatography coupled to tandem mass-spectrometry (LC-MS/MS) analysis combined with metabolic footprint analysis. This analysis showed that anaerobiosis within biofilms releases organic acids lowering the ECM pH. This, in turn, leads to protonation of alkaline proteins – mostly ribosomal proteins originating from cell lysis as well as actively secreted virulence factors – resulting in a positive net charge of these proteins. As a consequence, these proteins accumulate within the ECM and form an electrostatic network with negatively charged cell surfaces, eDNA, and metabolites contributing to the overall biofilm stability.
In article II, the in vivo metaproteome of the multi-species biofilm community in cystic fibrosis sputum was investigated. To this end, an innovative protocol was developed allowing the enrichment of microbial cells, the extraction of proteins from a small amount of cystic fibrosis sputum, and subsequent metaproteome analysis. This protocol also allows 16S sequencing, metabolic footprint analysis, and microscopy of the same sample to complement the metaproteome data. Applying this protocol, we were able to significantly enhance microbial protein coverage providing first insights into important physiological pathways during CF lung infection. A key finding was that the arginine deaminase pathway as well as microbial proteases play a so far underappreciated role in CF pathophysiology.
In articles III and IV, a novel treatment strategy for biofilms formed by the important fungal pathogen Candida albicans was evaluated in vitro. Biofilms were treated with two different sources of nonthermal plasma (with the Nonthermal Plasma Jet “kINPen09” as well as with the Microwave-induced plasma torch “MiniMIP”) and the effect on growth, survival, and viability was assessed by counting colony-forming units (CFU), by cell proliferation assays, as well as by live/dead staining combined with fluorescence microscopy, confocal laser scanning microscopy, (CLSM) and atomic force microscopy (AFM). These tests revealed that biofilms were effectively inactivated mostly on the bottom side of biofilms, indicating a great potential of these two plasma sources to fight biofilms.
Die zerebrale Ischämie zählt weltweit zu den wichtigsten kardiovaskulären
Erkrankungen und bedarf einer kontinuierlichen Optimierung der Prävention und der
Therapie. Das Renin-Angiotensin-System (RAS) ist ein mögliches therapeutisches
Target, da die Angiotensin-vermittelte Initiation fibrotischer und nekrotischer
Prozesse sowie die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) die Genese diverser
kardiovaskulärer und neurologischer Erkrankungen begünstigt. Die kürzlich
entdeckten alternativen Renintranskripte, die ein Bestandteil lokaler RAS z.B. des
zentralen Nervensystems (ZNS), des Herzens und der Lunge sind, könnten von
Bedeutung sein. So werden dem alternativen zytosolischen Renintranskript
(Ren[1a-9]) am Herzen unter ischämierelevanten Bedingungen anti-nekrotische und
zytoprotektive Effekte attestiert. Daher ergab sich die übergeordnete Fragestellung,
wie die Expression der Renintranskripte im ZNS in Abhängigkeit von
ischämierelevanten Bedingungen reguliert wird und welche Bedeutung das lokale
RAAS des Gehirns innehat. Die Grundvoraussetzung der angestrebten
Untersuchungen bildete die Etablierung eines geeigneten neuronalen Zellmodells. Im
Anschluss wurden die basale Reninexpression und deren Abhängigkeit vom
Zellzyklus und dem Differenzierungsgrad der Zellen untersucht. Abschließend
erfolgte die Analyse der Reninexpression und deren Regulation nach Kultivierung der
Zellen unter Glukose- und Sauerstoffdepletion.
Im Rahmen dieser Arbeit konnten die adhärenten PC12 Zellen als zentrales
Zellmodell etabliert werden, um die molekularen Mechanismen und die funktionellen
Zusammenhänge der Reninexpression in neuronalen Zellen zu untersuchen. Die non
adhärenten PC12 Zellen eignen sich für diese Zwecke nicht. Die mHippo18 Zellen
sind für die funktionellen Analysen des sekretorischen Renintranskripts zu
empfehlen. In Abhängigkeit von der Zellzyklusphase war eine Regulation der Renintranskripte
zu beobachten. Der Übergang der stationären und der NGF-stimulierten
Zellen in die G0/G1-Phase korrelierte mit einer Induktion der exprimierten Renintranskripte.
Die zugrunde liegenden Mechanismen bleiben durch weiterführende
funktionelle Analysen zu klären. Abschließend war in den PC12 Zellen eine
Stimulation der zytosolischen Reninexpression unter OGD nachzuweisen. Insgesamt
legen die Ergebnisse dieser Arbeit eine mögliche Relevanz des intrazellulären RAS
für das Verständnis und die Therapie der zerebralen Ischämie nahe.
Kaltes Atmosphärendruckplasma (CAP) hat in der Therapie an Bedeutung gewonnen und wird zurzeit in verschiedenen Bereichen der Medizin eingesetzt. CAP hat antiproliferative, antimikrobielle und zellstimulierende Wirkungen. Eine therapeutisch vielversprechende Einsatzmöglichkeit vom CAP ist die Behandlung maligner Tumoren. Weiterhin wird CAP klinisch in der Behandlung chronischer Wundheilungsstörungen der Haut eingesetzt.
In dieser Arbeit wurde die antiproliferative Wirkung von CAP auf zwei Haut-assoziierte Zelllinien (HaCaT und B16) untersucht. Anhand der CAP-Exposition und der Analyse der Wachstumskinetiken konnten wir bestätigen, dass die antiproliferative Wirkung von CAP von der Behandlungszeit abhängt. Ferner bestätigten die Ergebnisse, dass die antiproliferative Wirkung in der malignen Zelllinie B16 stärker ausgeprägt ist.
Weiterhin wurde die genotoxische Wirkung von CAP in einem 3D-Epidermismodell, dem epiCS® untersucht. Das Epidermismodell wurde 30s, 60s und 120s mit CAP behandelt (Plasmagerät kINPen MED). Zum Nachweis von DNA- Doppelstrangbrüchen und Apoptose wurden γ-H2AX und Caspase-3 herangezogen. Die fluoreszenzmikroskopische Analyse der Epidermis zeigte keinen höheren Anteil an γ-H2AX oder Capspase-3 positiven Zellen durch die CAP-Exposition. Lediglich waren γ-H2AX und Caspase-3 in beiden Behandlungsgruppen (Argon/CAP) nachweisbar. Ein direkter Zusammenhang zur CAP-Behandlung bzw. zur Behandlungszeit wurde jedoch nicht nachgewiesen.
Insgesamt kann man feststellen, dass die CAP-Exposition nicht zur vermehrten Apoptose in gesunden Epidermiszellen führt. Außerdem kann die CAP-Exposition gesunder Epidermis Zellen bis 120s ohne genotoxische oder zellschädigende Wirkung erfolgen.
Under the influence of human activities, increased climate variability induces changes in
multiple marine environments. Especially vulnerable are the coastal ecosystems where organisms
must cope with constant extreme changes of environmental drivers, such as temperature, salinity, pH,
and oxygen content. In coastal areas, brachyuran crabs are important animals that have a high impact
on ecosystem functioning and serve as a link in food webs and pelagic-benthic coupling. Larval stages
of crabs are crucial for population persistence and dispersal. They are generally more vulnerable to
changes of environmental drivers and failure to adapt to new conditions may result in population
collapse. To analyse the effects of multiple environmental drivers on larval performance and to
elucidate interspecific and intraspecific difference, this project examined larval performance in the
European shore crab Carcinus maenas. In this study, larvae of C. maenas from three native
populations (Cádiz: Cádiz Bay, Helgoland: North Sea, Kerteminde: Baltic Sea) were reared in a
factorial design consisting of different temperature (15-24 °C) and salinity treatments (20, 25, 32.5
PSU). Results demonstrated how descriptors of larval performance (growth, physiological, and
developmental rates, and survival) were affected by combined environmental drivers. Larval
responses to temperature and salinity showed contrasting patterns and differed among native
populations originating from distant or contrasting habitats, as well as within the populations. The
highest overall performance was recorded in the Cádiz population, while the Kerteminde population
had the lowest performance in most of tested traits. The interactive effects of multiple drivers differed
among the populations. In the Cádiz and Helgoland populations, higher temperatures mitigated the
effect of lower salinity while the Kerteminde population showed a maladaptive response when
exposed to lower salinity. Differences in performance showed better locally adapted populations (e.g.
Cádiz) that could acclimate faster, have better adaptive mechanisms or stronger dispersive abilities.
Because of their wider tolerance to increased temperature and decreased salinity, interactive effects
in particular populations may favour some populations in a changing climate, especially in coastal
habitats. Variation in larval performance showed complex interactions in larval performance and
highlighted the necessity to quantify inter-population responses to climate-driven environmental
change where responses of species should not be generalised. This study emphasizes the need for
inclusion of multiple traits, drivers, and populations in experimental studies to properly characterize
performance of marine coastal animals.
Einfluss von Slicing Software und Konstruktionsprinzip auf die Druckqualität beim FFF-3D-Druck
(2022)
Mit der vorgelegten Arbeit galt es zu klären, inwiefern sich die Konstruktionsart des FFF-3D-Druckers (Fused Filament Fabrication) auf die Exaktheit und Oberflächenbeschaffenheit 3D-gedruckter Zahnbögen auswirkt und ob sich sowohl der kartesische-FFF-3D-Drucker als auch der Delta-FFF-3D-Drucker hinsichtlich der Präzision zur Herstellung von Zahnbögen im Rahmen einer Aligner-Therapie einsetzen lässt. Darüber hinaus war der Einfluss der Slicing-Software auf die Präzision und Oberflächenbeschaffenheit der gedruckten Zahnbögen Schwerpunkt der Untersuchungen. Als Nebenaspekt wurden die Herstellungszeiten der Druckverfahren verglichen sowie die Auswirkungen steigender Druckgeschwindigkeiten auf die Zahnbögen analysiert.
Zur Ermittlung des präzisesten Druckverfahrens wurden die Intraoralscans von zehn zufällig ausgewählten Patienten der Universität Greifswald mit beschriebenem kartesischen-FFF-3D-Drucker und Delta-FFF-3D-Drucker der Firma Tevo 3D Electronic Technology Company Ltd., Zhanjiang China hergestellt. Zum Vergleich der verschiedenen Slicing-Software erfolgte die Vorbereitung dieser Dateien auf den 3D-Druck mit drei der bekanntesten Slicing-Software. Neben der kostenpflichtigen Software Simplify3D (Simplify3D, LLC. Cincinnati, USA) wurden die Open Source Slicing-Software Cura (Ultimaker B.V. Udrecht, Niederlande) und Slic3r (entwickelt von Alessandro Ranellucci) genutzt. 132 gedruckte Zahnbögen wurden im Verlauf der Analyse zum einen nach kieferorthopädischen Gesichtspunkten manuell mittels digitaler Schieblehre (SKANTEK GmbH, Erlangen) vermessen. Zum anderen erfolgte zur Ermittlung der mikroskopischen Präzision der 3D-Druckverfahren die Messung von Höckerspitzenabständen ausgewählter Zähne mithilfe des Digitalmikroskops VHX 6000 von Keyence (Keyence Deutschland GmbH, Neu-Isenburg). Nach erneuter Digitalisierung der gedruckten Zahnbögen durch den optischen Oberflächenscanner Zirkonzahn AR600 ARTI (Zirkonzahn, Püstertal, Tirol, It) fand zusätzlich eine digitale Überlagerung von Intraoralscan und gedrucktem Zahnbogen mittels der Software CloudCompare (v. 2.10.2) statt. Hierdurch sollten Abweichungen der Druckverfahren ermittelt werden, welche sich ggf. durch die beschriebenen Messverfahren nicht ermitteln ließen. Zur Beurteilung der Oberflächenbeschaffenheit wurden die Zahnbögen zusätzlich mit dem oben genannten Digitalmikroskop unter 30-facher Vergrößerung untersucht. Nach Durchführung der Untersuchungen lässt sich festhalten, dass sich sowohl der kartesische-FFF- und der Delta-FFF-3D-Drucker als auch die Slicing-Software hinsichtlich ihrer Präzision 3D-gedruckter Zahnbögen unterscheiden.
Zudem besteht sowohl ein signifikanter Zusammenhang zwischen der 3D-Drucker Konstruktionsart als auch der Slicing-Software und der Herstellungszeit pro Zahnbogen. Der Delta-FFF-3D-Drucker wies in Bezug auf die Zahnbogenvermessung entlang der Z-Achse die signifikant größten Abweichungen auf. Ebenso wichen die Höckerspitzenabstände der Delta-Zahnbögen am deutlichsten von den CAD-Dateien der Intraoralscans ab. Das insgesamt beste Ergebnis erzielten insbesondere aufgrund der im Vergleich signifikant geringer ausfallenden Abweichungen der Höckerspitzenabstände die mit kartesischem-FFF-3D-Drucker und der Slicing-Software Slic3r gedruckten Zahnbögen. Hinsichtlich der digitalen Überlagerung von Intraoralscan und erneut digitalisierten Zahnbögen ließen sich für die Cura- und Slic3r-Zahnbögen die höchste Übereinstimmung feststellen. Die visuelle Inspektion der Zahnbogenoberfläche bei 30-facher Vergrößerung bekräftigte dieses Ergebnis. Die Oberfläche zeigte sowohl bei den Slic3r-Zahnbögen als auch bei den Cura-Zahnbögen das optisch sauberste Ergebnis. Obgleich der Tatsache, dass der Delta-FFF-3D-Drucker die Zahnbögen in signifikant kürzerer Zeit herstellt, ist aufgrund der größer ausfallenden Abweichungen der Einsatz für die Zahnbogenherstellung im Rahmen einer Aligner-Therapie nach dieser Studie nicht empfehlenswert. Hinsichtlich der Slicing-Software konnten keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf die Präzision der Zahnbögen ermittelt werden. Zu erwähnen ist jedoch, dass die mit der Slicing-Software Slic3r auf den 3D-Druck vorbereiteten Zahnbögen die geringsten Abweichungen aufwiesen. Die Verwendung von kostenloser Open-Source Slicing-Software scheint für den klinischen Gebrauch durchaus angemessen.
Bezogen auf die Druckzeiten konnte der Delta-FFF-3D-Drucker im Vergleich zu allen Vergleichspartnern die Zahnbögen in kürzester Zeit herstellen. Ebenso wurden die mit der Slicing-Software Simplify3D gedruckten Zahnbögen im Vergleich zu den mit Cura- und Slic3r gedruckten Zahnbögen in signifikant kürzerer Zeit hergestellt. Ein signifikanter Einfluss sowohl der 3D-Drucker Hardware als auch Software auf die Herstellungszeit konnte somit bestätigt werden.
Eine Steigerung der Druckgeschwindigkeit bis 6000mm/min erscheint nach dieser Studie als zumutbar. Aufgrund der Tatsache, dass die Zahnbögen in ihrer Präzision und Oberflächenbeschaffenheit mit steigender Druckgeschwindigkeit an Qualität verlieren, ist von einer weiteren Geschwindigkeitserhöhung abzuraten.
Die Therapie des Melanoms sowie die Erforschung neuer Behandlungsmöglichkeiten stehen im Fokus zahlreicher Forschungsgruppen. Um der Komplexität dieser Erkrankung gerecht zu werden, müssen möglichst genaue Modelle gefunden werden. Tumor-Sphäroide als dreidimensionale Tumorzellkulturen schließen dabei teilweise die Lücke zwischen den herkömmlichen zweidimensionalen Zellmonolayern und den Tiermodellen. Hierdurch lassen sich die zelluläre Heterogenität, die Nährstoffverteilung, der Sauerstoffgradient, die Zell-Zell-Interaktionen sowie die Genexpression genauer abbilden und dadurch untersuchen. Arbeiten von Vinci sowie Howes et al. haben gezeigt, dass adäquate In-vitro-Bedingungen notwendig sind, um die Wirkungen von Medikamenten nicht zu über- beziehungsweise unterschätzen (Vinci et al. 2012, Howes et al. 2007). Ziel dieser Arbeit war, ein Verfahren zu etablieren, welches Sphäroide in einen tissue microarray zur Testung von potenziellen neuen Therapeutika zur Verfügung stellt, wobei in dieser Arbeit die Anwendung von kaltem Atmosphärendruckplasma und gepulsten elektrischen Feldern im Mittelpunkt des Interesses stand. Diese Methode von Ivanov und Grabowska (Ivanov & Grabowska 2017) wurde dazu in leicht modifizierter Form angewandt. Verwendet wurden zwei Melanomzelllinien (SK-Mel-28 MNT-1), für die zunächst optimale Wachstumsparameter festgelegt werden mussten, um stets vergleichbare und reproduzierbare Sphäroide mit einer Größe von 300-500 µm zu erhalten. Das etablierte Verfahren ist zeitsparender und ermöglicht eine automatische Bildaufnahme im Hochdurchsatz (high throughput screening) von bis zu 60 Sphäroiden pro Präparat. Die Immunfluoreszenzfärbung stellt aufgrund ihrer hohen Sensitivität und der dadurch möglichen Verkleinerung der Proben eine der wichtigsten Detektionsmethoden der Zukunft dar (Hertzberg et al. 2000). Es wurden parallel vier verschiedene Farbstoffe (DAPI, AlexaFluor 488, Alexafluor 594, AlexaFluor 647) mit zu testenden Targets markiert und mittels des CLS-Gerätes aufgenommen sowie quantitativ ausgewertet. Exemplarisch wurden 21 Fluorophore, innerhalb von sieben thematischen Sets und vier verschiedenen Behandlungsformen (direkte, indirekte Plasmabehandlung, H2O2-Behandlung, µsPEF-Behandlung) betrachtet. Hierdurch wurden unterschiedliche Plasma-induzierende Effekte auf die Zellmorphologie sowie ansatzweise auf die Verteilung innerhalb der Sphäroide untersucht. Bereits lichtmikroskopisch ließen sich eine Auflockerung der Peripherie sowie eine Verdichtung der zentralen Regionen der Sphäroide nach einer direkten Plasmabehandlung beobachten. Mittels der Immunfluoreszenz wurden sowohl bekannte Plasmaeffekte, wie die Apoptoseinduktion plasmabehandelter SK-Mel-28-Sphäroide mit hohen Plasmabehandlungsintensitäten, als auch verschiedene Signalwege, wie die antioxidative Zellantwort, beobachtet. Teilweise wurden kontroverse Ergebnisse gemessen, die die Notwendigkeit der Heterogenitätsanalyse innerhalb der Sphäroidschnitte aufzeigen. Beispielsweise weist die aufgelockerte Peripherie eine besonders hohe Apoptoserate auf, die mittels der TUNEL-IF-Färbung detektiert wurde (Abb. 38; Abb. 39). Zu der gesteigerten Apoptoserate lässt sich eine verstärkte Expression von HMOX1 bei den SK-Mel-28-Sphäroiden nach einer direkten sowie indirekten Plasmabehandlung nachweisen (Abb. 44). Hierraus lassen sich grundsätzliche Plasmaeffekte ableiten, wie die Einbringung von ROS und RNS. Zudem konnte die Größenreduktion der Sphäroiddurchmesser mittels µsPEF-Behandlung sowohl lichtmikroskopisch (Abb. 33) als auch am CLS-Gerät über die Gesamtfläche (Abb. 37) gezeigt werden. Diese Ergebnisse entsprechen denen von Nuccitelli et al. am Mausmodell (Nuccitelli et al. 2006, Nuccitelli et al. 2009). Des Weiteren wurden alternative Methoden angewandt, durch die die Antikörperverteilungen in ganzen Sphäroiden untersucht werden könnte (vgl. Kapitel 3.4.4).
Insgesamt liefert diese Methode, aufgrund der schnelleren sowie kostengünstigeren Durchführbarkeit und der potenziellen Automatisierung am CLS-Gerät, ein ausgesprochen mächtiges Verfahren zur Erforschung neuer Krebstherapien im Labor.
As the effects of anthropogenic climate change become more pronounced, it is critical to understand if and how species can persist in novel environments. Range-expanding species provide a natural experiment to study this topic: by studying the factors contributing to successful colonization of new habitats, we can gain insight into what influences organisms’ adaptive potential. The wasp spider, Argiope bruennichi, has expanded its range from warm, oceanic and Mediterranean climate zones (populations in this region are referred to as “ancestral” or “core”) into a new thermal niche, the continental climate of the Baltic States and Scandinavia (referred to as “expanding” or “edge”) within the last century. Past work demonstrated that the expanding populations are European in origin, but are more diverse than the ancestral populations, due to genetic admixture. This discovery led to the following questions, which are investigated in this dissertation: (i) Was the successful colonization of colder, more continental northern climates due to phenotypic plasticity or genetic adaptation? (ii) If A. bruennichi’s establishment of northern latitudes can be attributed to genetic adaptation, did selection act on standing genetic variation, on genetic variation introduced via admixture/introgression, on specific genomic regions, or on novel mutations? (iii) Is there a role of the microbiome in the A. bruennichi range expansion?
In Chapter 1, we assembled a chromosome-level genome for the species: the first such high-quality genome for a spider, which we made use of as a resource to provide the genomic context of single nucleotide polymorphisms in our primary study on genetic adaptation and phenotypic plasticity (Chapter 3). The genome assembly also opened the door to many new projects, such as the study presented in Chapter 2. In Chapter 2, the chromosome-level resolution of our assembly allowed us to identify the sex chromosomes in A. bruennichi. Due to the X1X20 sex chromosome system, where males have one copy of two X chromosomes, and females have two copies, the X chromosomes have a lower effective population size, and lower recombination rate, than autosomes. These characteristics give rise to the theoretical prediction of increased evolutionary rates in sex chromosomes. Knowing the identity of the sex chromosomes in our A. bruennichi genome assembly will allow us to test if there is stronger differentiation between populations on the X chromosomes.
Chapter 3 represents the central study of this dissertation. We performed a reciprocal transplant common garden experiment to assess plasticity and adaptation in cold tolerance traits, using spiderlings from the core of the range in France, and the edge of the range in Estonia. We combined this with data on clinal variation in adult phenotypes (body size, pigmentation, and fecundity) and genotypes in a transect across the European range. This study revealed a strong signature of genetic adaptation for increased cold tolerance in edge populations, and clear genetic differentiation of ancestral and expanding populations over a very short geographic distance, despite gene flow. We provide genome-wide evidence for adaptive introgression, and conclude that the A. bruennichi range
expansion was enabled by adaptive introgression, but has reached a poleward range limit.
Interactions with microbes shape all aspects of eukaryotic life. Endosymbiotic bacteria have been shown to alter the thermal tolerance of arthropod hosts, and influence dispersal behavior in spiders. With this background, in Chapter 4, we asked whether the microbiome might play a role in the rapid range expansion of A. bruennichi. We characterized the microbiome in various dissected tissues of spiders from two populations. Although we found no obvious differences between populations or tissues, this study yielded the discovery of a novel, dominant, vertically transmitted symbiont with astoundingly low similarity to all other sequenced bacteria. Since that discovery, we have found evidence of the unknown symbiont in A. bruennichi populations across the Palearctic (unpublished data), making it relatively unlikely to play a role in the range expansion.
By studying the establishment and subsequent differentiation of core versus edge populations of A. bruennichi following range expansion, we were able to gain insight into the evolutionary and ecological processes that allowed this species to successfully cope with novel environments. The rapidity with which local adaptation arose in A. bruennichi suggests that evolutionary adaptation to novel environments is possible over short time periods. However, this may only be possible in species with sufficient standing genetic variation, or with genetic variation introduced via admixture, as in A. bruennichi, which has important implications for our understanding of species responses in the face of ongoing global climate change.
Kinetic modeling and infrared spectroscopy of charge carriers across the plasma-wall interface
(2022)
In this thesis, charge transport at the plasma-wall interface is investigated theoretically, on a semiclassical, microscopic level. Based on the Boltzmann and Poisson equations a set of equations is derived and numerically solved to model charge carriers both within a semiconducting wall and a gaseous plasma in front of it. While the plasma is considered collision-free, within the solid, phonon collisions, as well as recombination processes between conduction band electrons and valence band holes are considered. This results, for the first time, in a self-consistent modeling of both the gaseous electron-ion plasma and the electron-hole plasma in the solid on the same footing. Utilizing specific approximations for different physical scenarios, numerical solutions are presented both for the floating and the electronically contacted (biased) interface. In the latter case, the current voltage characteristic is calculated and shown to heavily depend on the charge kinetics within the wall.
Furthermore, we present optical methods to measure the wall charge noninvasively. These utilize the influence of the deposited surplus charges on the optical reflection coefficient of the surface. By calculating the optical response of these charges, we show that the magnitude of the surface charge can be inferred from the change in the reflectivity of the surface caused by the presence of the plasma. While nonlocal effects are considered, it is shown analytically and numerically that these can be neglected at the scales of the considered physical systems.
Untersuchung zur Wirkung von kaltem Atmosphärendruckplasma über die Oxidation von Thiolgruppen
(2022)
Redox signaling-Prozesse innerhalb und zwischen Zellen spielen eine Rolle in
verschiedenen physiologischen und pathologischen Prozessen, wobei zelluläre
Thiolgruppen als wichtige Signalübermittler identifiziert wurden. Durch Behandlung der
Aminosäure Cystein mit kaltem Atmosphärendruckplasma werden solche
Thiolgruppen oxidiert und verschiedene Verbindungen erzeugt. Diese Arbeit sollte
klären, ob so die Erzeugung von stabilen reaktiven Spezies möglich ist, die einen
biologischen Effekt haben. Dazu wurden Pufferlösungen, die Cystein enthielten, mit
einem Argon-Plasmajet (kINPen 09) mit Sauerstoffzumischung behandelt und auf
kultivierte menschliche Keratinozyten der HaCaT-Zellinie übertragen. Zellproliferation,
Migrationsaktivität, Metabolismus, Viabilität und intrazellulärer Redoxzustand wurden
untersucht.
Plasmabehandelte Flüssigkeiten mit Cysteinkonzentrationen von 2 mmol/l zeigten
keinen Einfluss auf das Zellverhalten im Vergleich zu behandeltem Puffer ohne
Cystein. Erhöhte Cysteinkonzentrationen von 100 mmol/l verringerten bei langen
Plasmabehandlungszeiten von 5 min beziehungsweise 10 min die Proliferation,
Migration, Laktatsekretion und Viabilität. Für kürzere Behandlungszeiten von 1 min und
2,5 min wurden Hinweise auf eine erhöhte metabolische Aktivität gefunden. GSSGSpiegel
in den Zellen wurden stabilisiert und intrazelluläre ROS reduziert. Diese
Effekte könnten auf generierte bioaktive Substanzen wie oxidierte Disulfide
zurückzuführen sein, die längerfristig zu Energiemangel führen. Ein möglicher
Vermittler ist Cystein-S-sulfonat, welches als NMDA-Rezeptoragonist bekannt ist.
Zudem könnte auch die Aktivierung des XC-Antiporters mit Folgen für den
intrazellulären Redoxzustand zu den kurzfristigen Effekten beigetragen haben.
Durch plasmabehandelte Cysteinlösung konnten biologische Effekte, teilweise im
Sinne einer Hormesis, nachgewiesen werden. Die Ergebnisse zeigten eine
zytotoxische Wirkung nach langer Plasmabehandlung der Cysteinlösung, während für
kürzere Zeiten auch aktivierende Effekte deutlich wurden. Somit scheint die gezielte
Erzeugung stabiler reaktiver Spezies als neuer Ansatzpunkt der Plasmaanwendung
möglich.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den morphologischen Besonderheiten des knöchernen Tränennasenkanals nicht-menschlicher Primaten anhand von 99 computertomographischen Datensätzen und 5 DVT Datensätzen verschiedener Primatenspezies. Für diese Studie wurden adulte Schädel von 25 Feuchtnasenprimaten (Strepsirrhini), 6 Brüllaffen (Alouatta), 15 Mantelaffen (Colobus guereza), 5 Kapuzineraffen (Cebidae) und 36 Schimpansen (Pan troglodytes) verwendet. Letztere lagen in drei postnatalen Altersstufen vor. Zudem wurden Daten von Macaca fuscata aus einer Studie von Drygala (2018) einbezogen. Da für die meisten Schädel das Geschlecht nicht bekannt war, wurde das Geschlecht im weiteren Verlauf der Studie vernachlässigt.
Um die dreidimensionale Morphologie des Canalis nasolacrimalis zu beschreiben, wurden mit dem Programm RadiAnt DICOM Viewer Vers. 4.6.9 mittels dreidimensionaler multiplanarer Rekonstruktion 3D-Rekonstruktionen erstellt und Längen- und Breitenmaße erhoben. Die Vermessung des Volumens des Tränennasenkanals erfolgte mit dem Programm WinSurf Vers. 4.0. Die Winkelmessung wurde mit dem Programm ImageJ Vers 1.52i durchgeführt.
Im ersten Teil dieser Arbeit bestimmten wir Lageparameter, Längenmaße, Winkel und Volumen des Tränennasenkanals adulter Primaten. Im zweiten Teil verglichen wir das Wachstum des Tränennasenkanals von Schimpansen (Pan troglodytes) und Makaken (Macaca fuscata). Im dritten Teil der Arbeit erstellten wir eine Korrelationsanalyse der Messwerte des Tränennasenkanals adulter Primaten. Anschließend führten wir eine lineare Regressionsanalyse von Volumen und Länge des Tränennasenkanals in Bezug zu Gesichtsschädelvolumen und Schädelbasislänge durch.
Der Tränennasenkanal erstreckte sich bei den untersuchten Primaten von seinem orbitalen Eingang an der Fossa sacci lacrimalis nach kaudal bis zu seiner Mündung in den unteren Nasengang. Dabei lag seine Mündung in die Nasenhöhle, mit unterschiedlich starker Ausprägung, bei allen untersuchten Spezies weiter anterior als sein orbitaler Eingang. Insbesondere die Strepsirrhini wiesen einen flachen Verlauf nach anterior auf. In den horizontalen Schnittbildern lag die nasale Mündung des Tränennasenkanals bei allen Spezies, außer den Strepsirrhini, weiter lateral als der orbitale Eingang.
Das Volumen des Tränennasenkanals steigt mit zunehmender Schädelbasislänge und Gesichtsschädelvolumen bei allen untersuchten Primaten. Bei den Platyrrhini ist das Volumen des Tränennasenkanals im Verhältnis zu ihrem Gesichtsschädelvolumen jedoch deutlich kleiner, verglichen mit den Strepsirrhini und Catarrhini. Der Winkel zwischen der Achse des Tränennasenkanals und der Nasenbodenebene ist bei den Platyrrhini und Catarrhini eher steil, wohingegen der Tränennasenkanal der Strepsirrhini deutlich flacher verläuft.
Eine Wachstumsanalyse wurde für Makaken (Macaca fuscata) und Schimpansen (Pan troglodytes) durchgeführt. Das Volumen und die Länge des Tränennasenkanals nehmen für beide Spezies mit zunehmendem Alter zu. Hierbei sind für das Volumen des Tränennasenkanals keine signifikanten Unterschiede zwischen den Spezies nachweisbar. Für die Länge des Tränennasenkanals zeigt sich bei den Makaken eine signifikant größere Zunahme der Länge. Der Winkel des Tränennasenkanals verläuft bei jüngeren Tieren steil und flacht mit zunehmendem Alter bei Schimpansen und Makaken ab. Hierbei zeigen sich keine signifikanten Unterschiede zwischen Makaken und Schimpansen.
Beim Vergleich aller untersuchten Spezies zeigte die Regressionsanalyse für das Volumen und die Länge des Tränennasenkanals eine Zunahme für das Volumen des Tränennasenkanals mit steigender Schädelbasislänge und steigendem Gesichtsschädelvolumen. Hierbei zeigte sich, dass die Platyrrhini ein geringeres Volumen des Tränennasenkanals im Verhältnis zu ihrer Schädelbasislänge und dem Gesichtsschädelvolumen aufweisen, verglichen mit den Strepsirrhini und Catarrhini. Bei der Regressionsanalyse der Länge des Tränennasenkanals mit der Schädelbasislänge und dem Gesichtsschädelvolumen zeigte sich ein gegensätzliches Ergebnis. Die Platyrrhini weisen im Vergleich zu den Strepsirrhini und Catarrhini einen längeren Tränennasenkanal im Verhältnis zu ihrer Schädelbasislänge und dem Gesichtsschädelvolumen auf.
Um weitere denkbare Einflussfaktoren wie das Klima oder den Geschlechtsdimorphismus auf die Morphologie des Tränennasenkanals beurteilen zu können, sind weitere Untersuchungen notwendig. Die vorliegende Studie kann dabei als Grundlage dienen.
Potential of nitrous oxide sedation in pedodontics to reduce the need of dental general anesthesia
(2022)
Aim: To investigate the possible reduction of the need for dental general anesthesia (DGA) through nitrous oxide sedation (NOS), when is used in combination with behavior management techniques among patients younger than 12 years of age referred to a specialized pedodontics practice due to the high dental treatment need and poor cooperation level.
Materials and methods: Retrospective analysis was performed of the digital medical records of all children treated under NOS in a specialized pedodontics clinic between 2012 and 2017. The potential reduction of the need for dental general anesthesia was assessed depending on the success rate of NOS on patient-level with relations to multiple related factors such as age, reason of referral and treatment need.
Results: out of 510 patients, 228 meet the inclusion criteria. Nitrous oxide was used in 406 dental treatment sessions on 228 pre-cooperative and/or anxious patients aged 3-12 years (mean 6.4±1.7; 43.4% female). 91.9% of the NOS sessions were successful in achieving the intended dental treatment. Complete oral rehabilitation was possible for 84% of the patients using NOS without the need of DGA. Regarding the age, DGA reduction among pre-school children was lower than in schoolchildren (77.8% and 87.9%, respectively).
Conclusion: A high fraction of anxious or semi-cooperative children with high dental treatment needs can be treated without the use of DGA when a comprehensive concept of caries management is combined with the use of NOS and behavior management techniques. NOS should, therefore, always be considered as an option for dental treatment of semi-cooperative children with high dental treatment needs before making a decision towards DGA.
Despite the extensive ongoing research, there still exist plenty of diseases whose mechanisms have not yet been fully understood, one such example being proteasome-related disorders. Over the last few years, an increasing number of studies have been initiated
to elucidate their driving pathophysiological mechanisms. Determining the systematic effects of genomic alterations occurring in genes encoding 19S proteasome subunits is a key to comprehend the molecular basis of syndromic intellectual disability (ID) pathogenesis and
the subsequent design of new targeted therapies. Therefore, the main objective of my research was to contribute to the identification of potential drivers of syndromic ID, and thereby pave the way for the development of new targeted therapy approaches. In this regard, my aim was to characterize tissue, proteomic and metabolomic changes in cells from patients with PSMC5 mutations and uncover a potential dysregulation of various biochemical and/or inflammatory pathways.
To this end, I undertook a comparative examination of control and patient T cells expanded from peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). First, I assessed the proteasome composition in these samples (both in its denaturized and native form), by means of
SDS-PAGE, native PAGE and western-blotting. Moreover, I determined proteasome chymotrypsin-like activity by measure of Suc-LLVY-AMC peptidase activity assay. In addition, I analysed the activation status of the ER stress and mTOR pathway by RT-PCR and SDS-PAGE /western-blotting prior to a subsequent analysis of T-cell markers.
The data show that the investigated p.(Pro320Arg) and p.(Arg201Trp) de novo heterozygous missense mutations in the PSMC5 gene do not cause haploinsufficiency as the steady-state expression level of the PSMC5/Rpt6 full-length protein does not vary between control and patient cells. Further analysis of control and patient T cells under non-reducing conditions revealed that PSMC5/Rpt6 mutants were less efficiently incorporated into 26S proteasome complexes than their wild-type counterparts. The failure to assemble PSMC5/Rpt6 into fully mature proteasomes was associated with a reduced proteasome chymotrypsin-like activity in patient T cells, as determined by in-plate assays. These data unambiguously demonstrate that both of the p.(Pro320Arg) and p.(Arg201Trp) PSMC5 mutations identified in patients suffering from syndromic ID are loss-of-function mutations. Interestingly, my data further show that proteasome dysfunction in these patients was accompanied by abnormalities in mTOR signalling and T-cell differentiation, as determined by western-blotting and flow cytometry, respectively.
Altogether, our data identified for the first time PSMC5 as a disease-causing gene for
a syndromic form of ID. How proteasome dysfunction caused by PSMC5 variants contributes to disease pathogenesis, remains to be fully determined.
In der vorliegenden Arbeit wurde die Morphologie des knöchernen Gaumens
verschiedener Feuchtnasenprimaten, Neuweltaffen und Altweltaffen untersucht und miteinander verglichen. Zudem wurde ein möglicher Zusammenhang zwischen der Morphologie des knöchernen Gaumens und dem Sinus maxillaris überprüft. Die Untersuchung erfolgte anhand von CT- und DVT-Datensätzen an insgesamt 138 verschiedenen Primatenschädeln. Das genaue Alter sowie das Geschlecht einiger Tiere waren nicht bekannt. Mit Hilfe der Software OsiriX Lite Version 10.0.2 (Osman Ratib, Antoine Rosset) wurde die Vermessung der verwendeten Datensätze anhand definierter Gaumenmaße
durchgeführt. Zusätzlich ermöglichte die Software die Bestimmung des
Gaumenvolumens sowie die Erstellung eines Gaumenmodells mittels 3-D Rekonstruktion. Zudem wurden verschiedene Schädelmaße sowie das Volumen des Sinus maxillaris bestimmt.
Die biostatistische Auswertung der Ergebnisse umfasste neben der Untersuchung signifikanter Unterschiede der Gaumenmaße mittels U-Test und H-Test eine Korrelationsanalyse sowie eine einfache lineare Regressionsanalyse. Um den Einfluss möglicher Störvariablen zu eliminieren, wurden die Schädelbasislänge und die Obergesichtshöhe im Rahmen einer partiellen Korrelationsanalyse herausgerechnet. Insgesamt erfolgte die Auswertung sowohl innerhalb einer Primatengruppe als auch
zwischen den jeweiligen Gruppen. Um die Gaumenmorphologie der Primatengruppen
besser vergleichen zu können, wurden Gaumenindizes gebildet.
Bei allen untersuchten Primatengruppen konnte eine Gaumenwölbung nachgewiesen
werden. Dabei unterscheiden sich im koronaren Schnittbild vor allem das Ausmaß und
die Form dieser Wölbung. Grundsätzlich liegt bei allen untersuchten Primaten im
vorderen Abschnitt des Gaumens eine flache Wölbung vor. Diese nimmt im Bereich der
Prämolaren und Molaren zu und flacht im dorsalen Abschnitt des Gaumens wieder ab.
Während bei den Strepsirrhini eine geringe Wölbung des Gaumens vorliegt, ist diese bei den Catarrhini am stärksten ausgeprägt. Bezüglich der Grundform der Gaumenwölbung
weist der Gaumen der Strepsirrhini im Bereich der Molaren eine trianguläre Form auf. Diese ist bei den Platyrrhini elliptisch bis halbkreisförmig. Die Grundform der
Gaumenwölbung der Catarrhini variiert zwischen trapezoid bis rechteckig und einer hohen Bogenform.
Die erhobenen Gaumenindizes ergaben für alle untersuchten Primatengruppen einen
Gaumen, der als leptostaphylin (schmalgaumig) klassifiziert werden kann. Dabei weisen
die Platyrrhini den verhältnismäßig breitesten Gaumen aller untersuchten
Primatenspezies auf. Bezüglich der Gaumenhöhe ist der Gaumen der Strepsirrhini und
Platyrrhini als chamaestaphylin (niedergaumig) zu bezeichnen. Der Gaumen der
Catarrhini ist dagegen als orthostaphylin (mittelhochgaumig) einzustufen.
Bei einigen Präparaten konnte ein Torus palatinus beobachtet werden, wobei die
Ausprägung und Häufigkeit dieser Exostose zwischen den Primatengruppen variierte. Während ein Torus palatinus bei den Catarrhini in 49,4 % der Fälle gefunden wurde,
konnte dieser bei den Strepsirrhini bei 28 % der Präparate festgestellt werden.
Hervorzuheben ist, dass bei keinem der untersuchten Neuweltaffen ein Torus palatinus
gefunden wurde.
Die Korrelationsanalyse ergab für alle untersuchten Primatengruppen eine insgesamt
hohe signifikante Korrelation zwischen den erhobenen Gaumenmaßen und verschiedenen
Längen-, Breiten- und Höhenmaßen des Gesichtsschädels. Bei allen Primatenspezies, die
einen Sinus maxillaris ausgebildet haben, konnten wir einen signifikanten
Zusammenhang zwischen dem Gaumenvolumen und dem Volumen des Sinus maxillaris
feststellen. Im Rahmen einer partiellen Korrelationsanalyse konnte jedoch gezeigt
werden, dass diese Korrelation maßgeblich durch die Schädelgröße determiniert wird.
Lediglich bei den Catarrhini konnten wir nach partieller Korrelationsanalyse eine
signifikante Korrelation zwischen der Gaumenhöhe und dem Sinus maxillaris feststellen.
Inwiefern das Vorhandensein des Sinus maxillaris einen Einfluss auf die
Gaumenmorphologie hat, wurde im Sinne eines natürlichen Experiments durch einen
Speziesvergleich innerhalb der Cercopithecoidea überprüft. Dazu wurde die
Gaumenmorphologie von Colobus guereza, einem Primaten ohne Sinus maxillaris, und
Macaca fuscata, einem Primaten mit Sinus maxillaris, verglichen. Es konnte gezeigt
werden, dass die Ausbildung des Sinus maxillaris keinen signifikanten Einfluss auf die Morphologie des knöchernen Gaumens hat. Für beide Strukturen kann folglich ein
eigenes Wachstumspotenzial angenommen werden.
Bei Primaten, welche einen Sinus maxillaris ausgebildet haben, weisen die Ergebnisse
dieser Studie auf einen Zusammenhang zwischen der Gaumenhöhe und dem Volumen
des Sinus maxillaris hin. Dabei wird der Zusammenhang beider Maße vor allem durch
die Schädelgröße determiniert, obgleich der Einfluss der Schädelgröße bei den Platyrrhini
und Strepsirrhini größer zu sein scheint als bei den Catarrhini. Insgesamt besteht der
Zusammenhang zwischen Sinus maxillaris und Palatum durum unserer Auffassung nach vor allem aufgrund der engen topografischen Beziehung beider Strukturen zueinander,
sodass ein gut ausgebildeter Processus alveolaris einen großen Sinus maxillaris
begünstigt.
Diese Arbeit bietet eine Übersicht über die unterschiedliche Gaumenmorphologie
einzelner Primatenspezies innerhalb der Ordnung der Primaten und leistet so aus
vergleichend-anatomischer Sicht einen Beitrag zum Verständnis einiger Einflussfaktoren
auf die Gaumenmorphologie. Die Ergebnisse dieser Studie tragen Modellcharakter und
lassen aufgrund der engen stammesgeschichtlichen Verwandtschaft zwischen nichtmenschlichen
Primaten und dem Menschen Rückschlüsse auf den Zusammenhang beim
Menschen zu. In Bezug auf den Sinus maxillaris verdeutlicht diese Studie, dass die
Pneumatisationsverhältnisse bei der Beurteilung der Maxilla und des knöchernen
Gaumens künftig stärker berücksichtigt werden sollten.
Die Therapie von Erkrankungen des hinteren Auges erfolgt heute hauptsächlich durch die intravitreale Injektion von Lösungen, Suspensionen oder Implantaten. Um neue intravitreale Arzneiformen zu entwickeln werden in der präklinischen Phase neben In vitro-Untersuchungen zur Wirkstofffreisetzung auch In vivo-Studien an Tieren verwendet. Die Physiologie des Auges der verwendeten Tiere weicht jedoch von denen des humanen Glaskörpers ab, weshalb die Übertragbarkeit der Ergebnisse teilweise kontrovers diskutiert wird. Durch eine Kombination dieser in vivo-Studien mit biorelevanteren In vitro-Freisetzungsmodellen könnte ein besseres Verständnis für das Verhalten von intravitrealen Arzneiformen erhalten werden.
In dieser Arbeit wurde die EyeFlowCell entwickelt, bei der zentral der humane Glaskörper durch ein künstliches Gel simuliert wird. In dieses Glaskörpersubstitut injizierte Arzneiformen können hinsichtlich ihrer Wirkstofffreisetzung unter verschiedenen Aspekten charakterisiert werden…
In der vorliegenden in-vitro Untersuchung wurden molare Kunststoffprothesenzähne verschiedener Produktreihen und Materialzusammensetzungen in zwei verschiedenen Methoden auf deren Verschleißanfälligkeit getestet und untereinander verglichen.
Bei den Produktreihen handelte es sich um Condyloform® II NFC+ (Nanohybridkomposit), Pala Premium 8 (PMMA mit anorganischen Füllkörpern), artegral® HD (PMMA mit anorganischen Füllkörpern), Veracia (mikrogefüllter Hybridkomposit) und VITA PHYSIODENS® Prothesenzähne (inhomogener Mikrofüllerkomposit). In einem ersten Vorversuch (Vv1) wurden bei diesen die Schichtstärken der Schmelz-, Dentin-, Basis- und Halsschichten mittels Sägemikrotom und Lichtmikroskop ermittelt, um die geeignetsten Stellen für den später erfolgenden Verschleißtest zu definieren. In einem zweiten Vorversuch (Vv2) wurde die Durchführbarkeit der für den Hauptversuch (Hv) gewählten Parameter getestet. Im Hv wurden je Produktreihe 28 Probekörper getestet. Nach der Probenherstellung und einer Wasserlagerung von sieben Tagen in entionisiertem Wasser bei 37 °C wurden 14 Zahnhälften pro Produktreihe paarweise direkt einer Kausimulation (Zusatzbelastung 50 N, 120.000 Zyklen) unterzogen (Methode KS). Als Antagonist dienten Steatitantagonisten (Durchmesser 6 mm). Die jeweils anderen 14 Zahnhälften wurden vor der Kausimulation paarweise in einem externen Temperaturwechselgerät (1.200 Zyklen 5 °C/ 55 °C je 2 min) bearbeitet (Methode TCKS). Anschließend wurden die beanspruchten Proben mittels Laserscanner digitalisiert und das Verschleißvolumen an Hand einer Software vermessen. Auch erfolgte eine Auswertung der Intra-Rater-Reliabilität und der Inter-Rater-Reliabilität. Die Reliabilität der Messungen wurde anhand eines Bland-Altman-Diagramms in Kombination mit dem Intraklassenkorrelationskoeffizient (ICC) bestimmt. Der Vergleich der Verschleißvolumina der Produktreihen bei den beiden verschiedenen Methoden erfolgte anhand von Varianzanalysen mit einem Signifikanzniveau von 0,05.
In Vv1 und Vv2 wurde festgestellt, dass die Pala Premium 8 Zähne aufgrund ihrer Schichtung und den gewählten Parametern nicht für den Hv in Frage kamen, da eine reproduzierbare Verschleißprüfung am Objekt nicht möglich ist. Bei den restlichen Produktreihen wurde der für Verschleißuntersuchungen am besten in Frage kommende Bereich definiert als die Fläche, die bei einer Teilung der Zähne in sagittaler Richtung (von bukkal nach lingual) durch den mesio- bzw. distobukkalen Höcker verläuft.
Bei den VITA PHYSIODENS® Posterior Zähnen konnte gezeigt werden, dass thermische Wechselbelastung vor Kausimulation das Verschleißverhalten der Produktreihen statistisch signifikant beeinflusst (P = 0,004).
Bei der Methode KS konnten statistisch höchst signifikante Unterschiede zwischen den Produktreihen ermittelt werden (P < 0,001). Hierbei erwiesen sich die artegral® HD Zähne gegenüber den Condyloform® II NFC+ (P < 0,001) und Veracia Zähnen (P = 0,003) statistisch signifikant verschleißbeständiger. Ebenso verhielten sich die VITA PHYSIODENS® Posterior Zähne gegenüber den Condyloform® II NFC+ (P = 0,035).
Auch nach der Methode TCKS konnten statistisch höchst signifikante Unterschiede im Verschleißverhalten der Produktreihen festgestellt werden (P < 0,001). Die artegral® HD Zähne zeigten sich gegenüber den Condyloform® II NFC+ (P = 0,004), Veracia (P = 0,037) und VITA PHYSIODENS® Posterior Zähnen (P < 0,001) statistisch signifikant verschleißbeständiger. Die Reliabilität der Messungen ist als exzellent zu bewerten (ICC = 0,998 bis 1,000).
Die auf PMMA mit anorganischen Füllkörpern beruhende Produktreihe in der vorliegenden Studie war bei beiden Methoden teils deskriptiv und teils statistisch signifikant verschleißbeständiger als die verwendeten Kompositzähne. Ob diese Ergebnisse den Verschleißunterschied der verwendeten Produktreihen in Patientensituationen wiedergeben, müsste in folgenden in-vivo Untersuchungen ermittelt werden.
Die Mechanismen, die zur Adaption quergestreifter Muskulatur an extrinsische und intrinsische Bedingungen führen, sind heute zu großen Teilen ungeklärt.
In Muskeldystrophien sind die Bedingungen für Muskelentwicklung, Wachstum und Adaption verändert, was den Muskel einer progredienten Degeneration unterwirft. Die Rolle der Familie der TRP-Ionenkanäle für diese Veränderung der Bedingungen ist hier Gegenstand
der Forschung. Aktuell wird die Rolle der ubiquitär exprimierten Kanäle mit
der Sensorik von Geschmack, Temperatur, Osmolarität, Nozizeption sowie taktiler Reize angegeben. Mit dem Nachweis der Mechanosensitivität des TRPV4-Kanals wurde dessen
Bedeutung in Muskelfasern stärker erforscht.
In der vorliegenden Dissertation wurde in diesem Zusammenhang die Frage nach einer möglichen Rolle der Kanäle in der Pathophysiologie von Muskeldystrophien gestellt
und demgemäß sowohl Beobachtungen am TRPV4-defizienten, als auch am Dystrophin-defizienten Mausmodell durchgeführt. Dazu wurden Untersuchungen an repräsentativen
Unterschenkelmuskeln (m. soleus, m. tibialis anterior, m. extensor digitorum longus) und dem Haupt-Atemmuskel (Zwerchfell) am trpv4-knock-out-Mausmodell durchgeführt und mit
dem korrespondierenden Wildtyp verglichen. Dieselben Analysen wurden gleichermaßen
am allgemein akzeptierten Mausmodell für die Duchenne Muskeldystrophie umgesetzt
und ebenfalls dem korrespondierenden Wildtyp gegenübergestellt. Die im dystrophen mdx-Modell typischen Veränderungen der Skelettmuskulatur (Dissemination der Faserkaliber,
Bindegewebsvermehrung und Fasertypen-Shift) wurden erwartungsgemäß nachgewiesen.
Es ergab sich eine signifikante Abweichung der Varianz der Faserkaliber in
den HE-gefärbten Muskelquerschnitten. Diese Unterschiede konnten beim Vergleich der
TRPV4-defizienten Mutante mit ihrem Wildtyp nicht nachgewiesen werden. Die in der DMD typische Zunahme von Bindegewebe im Muskelquerschnitt stellte sich in unseren
Versuchen deutlich dar. Für alle vier untersuchten Muskeln zeigte sich nach Auswertung
Sirius-Red-gefärbter Muskelquerschnitte ein etwa doppelt so großer Anteil an Bindegewebe wie im Wildtyp. Im Vergleich der TRPV4-defizienten Mutante mit ihrem Wildtyp ergab sich kein signifikanter Unterschied in Bezug auf den Bindegewebsanteil. Der in der
DMD bekannte Untergang schnellerer Muskelfasern und die Neubildung langsamerer
Fasern (Fasertypen-Shift) deutete sich in unseren Untersuchungen zur immunhistochemischen
Fasertypisierung an. Bei geringer Größe der Stichprobe konnten jedoch kaum
statistisch signifikante Unterschiede nachgewiesen werden. Im Vergleich der Fasertypisierung
der TRPV4-defizienten Mutante mit ihrem korrespondierenden Wildtyp ergaben sich nahezu keine Unterschiede.
Zusammengefasst ergaben sich in unseren histologischen Untersuchungen im Wesentlichen
keine signifikanten Unterschiede zwischen der Skelettmuskelkonstitution der trpv4-knock-out-Mutante und ihrem Wildtyp. So kann geschlussfolgert werden, dass die Abwesenheit des
TRPV4-Kationenkanals keine Auswirkung auf das Wachstum und die Entwicklung der
untersuchten quergestreiften Muskulatur hat und insbesondere nicht zu den bei der DMD typischen Veränderung der Muskelkonstitution führt.
Diese Ergebnisse lassen den generellen therapeutischen Einsatz von spezifischen TRPV4-Blockern mannigfaltiger Erkrankungen (beispielsweise des Rechtsherz-Insuffizienz-bedingten Lungenödems) noch verheißungsvoller erscheinen, da zunächst von unerwünschten Wirkungen in Bezug auf die Skelettmuskelkonstitution nicht ausgegangen werden muss.
Im Falle eines noch zu erbringenden Nachweises einer bedeutsamen Rolle für die Pathophysiologie
in Muskeldystrophien könnte eine spezifische Hemmung womöglich zur Verbesserung der Kalzium-Homöostase beitragen, ohne dass schwere Fehlentwicklungen
befürchtet werden müssen.
In der Vergangenheit ergaben sich aus zahlreichen Untersuchungen vermehrt Hinweise für eine wichtige Rolle von Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1) für das Überleben, den Erhalt, sowie das Differenzierungsverhalten von verschiedenen Zelltypen. Hierbei wurden Effekte von IGF-1 auf Zellen unterschiedlicher Gewebearten, u. a. auch des Zentralen Nervensystems, festgestellt. Für viele der beobachteten IGF-1-Wirkungen konnte eine Vermittlung über den PI3-Kinase/Akt/NF-κB-Signalweg bestätigt werden. Aber auch der ERK-Signal- weg scheint an der IGF-1-vermittelten Signaltransduktion beteiligt zu sein.
Aus früheren Untersuchungen der eigenen Arbeitsgruppe mit dem auch in der vorliegenden Arbeit verwendeten Zellsystem ist bekannt, dass der PI3-Kinase/Akt/NF-κB-Signalweg die astrogliale Differenzierung der fetalen mesenzephalen neuralen Precursorzellen („fetal mesencephalic precursor cells“ [fmNPCs]) maßgeblich beeinflusst.
Hingegen wird die durch Interleukin-1β (IL-1β) induzierte dopaminerge Differenzierung von fmNPCs über den ERK/MAP-Kinase-Signalweg vermittelt und durch die Hemmung des PI3-Kinase/Akt/NF-κB-Signalweges erleichtert.
Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich vor diesem Hintergrund mit dem Einfluss von IGF-1 auf langzeitexpandierte fmNPCs der Ratte. Dazu wurde das in vitro-Modell der primären Dissoziationskultur aus mesenzephalem Gewebe 14 Tage alter embryonaler Ratten herangezogen. Es wurde der Frage nachgegangen, inwieweit IGF-1 die Überlebensfähigkeit, das Proliferationspotenzial, die Expression des IGF-1-Rezeptors, sowie das neuronale, astrogliale und oligodendrogliale Differenzierungsverhalten dieser fmNPCs der Ratte beeinflussen kann. Weiterhin sollten an der Differenzierung beteiligte intrazelluläre Signaltransduktionsmechanismen näher charakterisiert werden.
Bei der Untersuchung der Überlebensfähigkeit der Zellen zeigte sich, dass die Behandlung mit IGF-1 (50 ng/ml) sowohl während der Expansion als auch während der Differenzierung über 24 h und 72 h im Vergleich zur unbehandelten Kontrollreihe zu einer signifikanten Steigerung der Überlebensrate führte. Dieser überlebenssteigernde Effekt von IGF-1 auf die fmNPCs konnte durch die gleichzeitige Behandlung mit AG 1024 – einem Inhibitor des IGF-1-Rezeptors – während der Differenzierung, nicht jedoch während der Expansion, aufgehoben werden. Dies spricht für eine besondere Rolle von IGF-1 für den Differenzierungsprozess der fmNPCs, welche folglich während ihrer Differenzierung in höherem Maße auf die Expression des IGF-1-Rezeptors angewiesen sind als während der Expansion. Übereinstimmend mit diesem Ergebnis zeigte sich bei den Untersuchungen zur Expression des IGF-1-Rezeptors eine signifikante Hochregulierung der IGF-1-Rezeptor-Expression während der Differenzierung im Vergleich zur Expansion der Zellen. Weiterhin konnte unter IGF-1-Behandlung und Differenzierung der Zellen wiederum eine signifikante Hochregulierung der IGF-1-Rezeptor-Expression im Vergleich zur Differenzierung unter Kontrollbedingungen beobachtet werden.
Bei den Untersuchungen zum Einfluss von IGF-1 auf den Erhalt des Proliferationspotentials der fmNPCs konnte bezüglich der Ki-67-markierten Zellen nach der Expansion über 72 h ein signifikanter Effekt von IGF-1 beobachtet werden, mit einer höheren Anzahl Ki-67-positiver Zellen im Vergleich zur Kontrollreihe. Allerdings konnte dieser, das Proliferationspotential steigernde, Effekt nach der Expansion über 24 h und anschließender Markierung der Zellen mit BrdU nicht beobachtet werden. Trotzdem zeigten sich im Vergleich zur Kontrolle mehr Zellen mit Proliferationspotential (BrdU-positiv) und somit eine Tendenz in Richtung des Ergebnisses nach der Expansion über 72 h.
Ein weiterer Fokus der vorliegenden Arbeit lag auf der Untersuchung des Einflusses von IGF-1 auf das neuronale und gliale Differenzierungsverhalten von fmNPCs. Hierbei zeigte sich, dass die Behandlung der Zellen mit IGF-1 über einen Differenzierungszeitraum von 7 d zu signifikant mehr Zellen mit neuronalem Phänotyp (MAP2-positiv) im Vergleich zur Kontrollreihe führte. Bezüglich der astroglialen und oligodendroglialen Differenzierung der fmNPCs konnte eine Behandlung mit IGF-1 keine signifikanten Ergebnisse zeigen.
Schließlich beschäftigte sich die vorliegende Arbeit auch damit, die an der Differenzierung beteiligten intrazellulären Signaltransduktionsmechanismen näher zu charakterisieren. Dazu wurden ELISA-Experimente durchgeführt, um die Aktivierung ausgewählter Kinasen und Transkriptionsfaktoren in der Frühphase der Differenzierung der fmNPCs zu bestimmen. Hierbei zeigte sich unter IGF-1-Behandlung, im Vergleich zur unbehandelten Kontrollreihe, ein Abfall der Aktivität der PI3-Kinase, Akt und von NF-κB mit signifikanten Werten nach 0 h, 3 h und 6 h für die PI3-Kinase, nach 1 h und 6 h für Akt und nach 0,5 h für NF-κB. Im Gegensatz dazu konnte die Aktivität der ERK unter IGF-1-Behandlung nach 1 h, 3 h und 6 h signifikant gesteigert werden. Für die p38 MAP-Kinase zeigte sich nach 3 h Behandlung mit IGF-1 eine signifikante Reduktion der Aktivität im Vergleich zur Kontrollreihe. Auf die JNK-Aktivität zeigte die Behandlung mit IGF-1 hingegen keinen signifikanten Effekt.
Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit lassen folgende Schlussfolgerungen zu:
• IGF-1 erhöht die Überlebensrate von fmNPCs während deren Expansion und Differenzierung in vitro über 24 h und 72 h.
• AG 1024 inhibiert diesen überlebenssteigernden Effekt während der Differenzierung von fmNPCs, nicht aber während deren Expansion.
• IGF-1 steigert das Proliferationspotenzial von fmNPCs in vitro.
• IGF-1 induziert die Neurogenese von fmNPCs in vitro.
• Effekte von IGF-1 auf die fmNPCs werden vermittelt über den IGF-1-Rezeptor, welcher während der Differenzierung durch die Behandlung mit IGF-1 hochreguliert wird.
• IGF-1 führt in der weiteren zellulären Signaltransduktion während der Differenzierung von fmNPCs zu einer Herunterregulierung des PI3-Kinase/Akt/NF-κB-Signalwegs und zu einer Hochregulierung von ERK1/2 des MAP-Kinase-Signalwegs.
The order of bats (Chiroptera) account for ~20% of all mammalian species and attracted immense global attention due to their identification as important viral reservoir. Bats can harbour a plethora of high-impact zoonotic viruses, such as filoviruses, lyssaviruses, and coronaviruses without displaying clinical signs of disease themselves. Given this striking diversity of the bat virome, their ability of self-powered flight, and global distribution, understanding chiropteran immunity is essential to facilitate assessment of future spillover events and risks.
However, scarcity of bat-specific or cross-reactive tools and standardized model systems impede progress until today. Furthermore, the richness of species led to generation of isolated datasets, hampering data interpretation and identification of general immune mechanisms, applicable for various chiropteran suborders/families. The key to unlocking bat immunity are coordinated research approaches that comprehensively define immunity in several species. In this work, an in-depth study of innate and adaptive immune mechanisms in the fructivorous Egyptian Rousette bat (Rousettus aegyptiacus, ERB) is presented.
Detailed stability analyses identified EEF1A1 as superior reference gene to ACTB, and GAPDH, which rendered unstable upon temperature increase or presence of type-I-IFN. Since the body core temperatures of pteropid bats reach from 35°C to 41°C and it has been postulated that bats display constitutive expression of IFNs, a suitable reference gene has to be stable under these physiologically relevant conditions. To study cellular innate immunity in detail, cell lines from the nasal epithelium, the olfactory compartment and the cerebrum were generated. To include immune responses of epithelia cells, essential for immunity at sites of primary viral infection, primary epithelia cells from the nasal epithelium, trachea, lung and small intestine were generated. Cellular identities were determined by comprehensive analyses of transcripts and proteins expressed by each cell line. The capacity of each cell line to produce type-I- and III-IFNs was assessed at 37°C and 40°C upon stimulation with viral mimetics. This revealed cell type-dependent differences is the capability to express IFNs upon stimulation. Furthermore, the constitutive expression of type-I- and III-IFNs was significantly elevated in higher temperatures and quantified at mRNA copy levels. To characterize ERB innate immunity upon infection with high-impact zoonotic viruses, cells from the nasal epithelium, the olfactory system, and the brain were infected with several lyssaviruses. This revealed striking differences in susceptibility: cells from the nasal epithelium rendered least whereas cells from the olfactory epithelium rendered most susceptible to viral infection and replication. Additionally, due to a lack of IFN expression in infected cells, it could be shown that LBV possibly possesses advanced strategies to ensure successful replication in ERB cells. Since the current SARS-CoV-2 pandemic put bats even further in the focus of zoonotic research, primary epithelial cells and animals were infected with this virus to monitor ERB-specific immune transcripts in cells and tissues. These studies revealed a notably early IFNG expression in the respiratory tract of infected individuals.
To understand immunomaturation in bats, the immune cell landscape in periphery and various tissue in adult and juvenile ERB was analyzed by flow cytometry and scRNA-seq, revealing intriguing, age-dependent variations in the abundance of granulocytes and lymphocytes. Flow cytometry revealed a significantly higher number of granulocytes in adults, as well as higher numbers of B cells in juveniles. scRNA-seq allowed detailed identification of different leukocyte subsets, uncovering the presence of highly-abundant NKT-like cells and a unique PLAC8 expressing B cell population. A functional characterization of phagocytic cells and lymphocytes derived from adult and juvenile ERB revealed no significant differences in cellular functionality.
In conclusion, the presented work demonstrated suitability of all established ERB cell lines to study bat immunity in vitro, which led to striking findings regarding IFN expression at steady state, or upon stimulation or viral infection. In addition, established qRT-PCR protocols allowed definition of constitutive and temperature-dependent elevation of IFN expression magnitudes, as well as insights into expression of immune-related transcripts in SARS-CoV-2 infected ERB. Finally, based on optimized scRNA-seq technologies and flow cytometry, frequencies and absolute cell counts could be determined in ERB of different ages, revealing e.g. age-dependent variations in leukocyte profile compositions.
Mit der Weiterentwicklung des Internets und immer leistungsfähigeren Computern kommen nicht nur komplexere und lebensechter wirkende Onlinespiele auf den Markt, sondern es findet mit neuen Kommunikations- und Interaktionsmöglichkeiten vor allem auch ein Wandel der Sprache statt. In der Linguistik ist die Kommunikation in Onlinespielen bisher jedoch wenig untersucht worden. Die Dissertation setzt an dieser Stelle mit einer empirischen Analyse auf Basis der teilnehmenden Beobachtung sowie einem integrativen theoretischen Ansatz unter Einbeziehung germanistischer, kommunikationswissenschaftlicher sowie soziologischer Theorien an. Anhand eines Beispiels – dem derzeit beliebtesten Online-Rollenspiel World of Warcraft – wird gezeigt, welche sprachlichen Besonderheiten der Kommunikation sich aus den im Spiel bereitgestellten interaktionsorientierten Kommunikationsstrukturen ergeben. Denn den Spielern ist es möglich, zeitgleich in ein und demselben „Gespräch“ sowohl über den schriftsprachlichen Chat als auch über den gesprochensprachlichen Voice-Chat (quasi-)synchron zu kommunizieren. Über eine reine Erfassung des Sprachgebrauchs hinaus ist es Ziel der Dissertation, Funktionen und Wirkungsweisen dieses Sprachgebrauchs in Zusammenhang zu den medialen, sozialen und situativen Rahmenbedingungen der Kommunikation herauszustellen und damit verbundene gruppendynamische Prozesse sowie die Konstitution der Spielergruppe durch sprachliche Interaktion in einer umfassenden linguistischen Analyse zu untersuchen.
Quality of Life (QoL) is a core patient-reported outcome in healthcare research. However, a conceptual, operational, and psychometric elaboration of QoL in the context of telemedical care (TM) was needed, as standardised instruments to assess QoL do not comprehensively represent essential aspects of intended outcomes of TM. Therefore, the overall aim of this thesis was to conceptualise QoL in the context of TM and to develop an instrument that can adequately assess QoL in TM.
Gynaecologic immunologic research aims to answer an important question: How does the immune system manage to protect both mother and unborn child while not harming the semi-allogeneic and thus partially unaccustomed fetus? Several distinct adaptions in both the innate and adaptive immune system take place during pregnancy. Alterations in these processes can cause dramatic consequences like pregnancy loss. Here, molecules with immunomodulatory functions can provide possible treatment options. One molecule with the described features emerged as a candidate: The transmembrane molecule mCD83 as well as its soluble form, sCD83. As mCD83 overexpressing cells and cells from pregnant mice showed similar behaviour regarding interleukin-10 secretion and B-cell (BC) development, a contribution of mCD83 in immunologic pregnancy adaptions is possible. Additionally, the soluble form could be a future therapeutic agent in pregnancy disorders, regarding its already shown benefits in therapy of various autoimmune diseases in animal models.
The aim of this work is to evaluate the expression, release and regulation of CD83 in its membrane bound and soluble forms during normal and disturbed pregnancies in mouse models.
The semi-allogeneic pairing of two inbred stems, C57Bl6/J×BALB/c, results in healthy pregnancy and was used to investigate the expression in different stages of pregnancy. Pairing CBA/J females with DBA/2J males results in resorption of fetal units and represents a poor pregnancy outcome mating (PPOM). This model in comparison with CBA/J×BALB/c pairings (presenting a good pregnancy outcome mating (GPOM)) is a model for immunologic pregnancy disturbance. It was used to detect alterations in mCD83 expression and sCD83 release during disturbed pregnancy.
During normal murine pregnancy, mCD83 expression increased with a peak on day 14 of pregnancy on B- and T-cells, while the amount of mCD83 positive cells was elevated at the end of pregnancy. PPOM mice showed higher mCD83 expression and mCD83 positive cell count on various lymphocyte subtypes in comparison to GPOM, while sCD83 levels were lower in PPOM pregnancies. Splenocytes released sCD83 in cell culture, whereby the main part under unstimulated conditions was produced by BC. Progesterone treatment of splenocytes led to a dose dependent mCD83 upregulation on T-cells and reduced mCD83 expression as well as sCD83 release from BC. Culture of splenocytes with tissue inhibitor of metalloproteinases 1 (TIMP1) resulted in elevated sCD83 release and mCD83 expression on BC. Progesterone reduced TIMP1 expression on BC in vitro.
mCD83 expression and sCD83 release showed various alterations during normal murine pregnancy as well as when comparing PPOM with GPOM. Noticeable are in particular a higher mCD83 expression on splenic BC on day 14 of pregnancy. In BC from PPOM, mCD83 expression is higher than on BC from GPOM, while PPOM mice show a lower sCD83 serum level, hinting a problem in the shedding mechanism during PPOM.
Progesterone regulates mCD83 expression on BC via TIMP1 and a yet unknown proteinase, resulting in degradation of mCD83 with lower mCD83 expression and sCD83 release. Here, the resulting expression level may vary depending on the BC surroundings and cell compartmentation.
The results thereby suggest a CD83 involvement in pregnancy and encourage further research on mCD83 expression at the feto-maternal interface as well as sCD83 in human blood and tissue. Especially the sCD83 alterations are of clinical interest, indicating the molecule as potential therapeutical option for pregnancy disturbances.
Ziel der Studie. Untersuchung des Einflusses der extrakorporalen Photopherese (ECP) auf die Lebensqualität (LQ) und den Krankheitsverlauf bei Patienten mit Mycosis Fungoides (MF) sowie mit Graft versus Host Disease (GvHD).
Methoden. Die Lebensqualität wurde retrospektiv mit Hilfe des dermatologischen Lebensqualitätsindex (DLQI) und des Skindex 29 Tests vor Beginn der ECP Behandlung und nach dem letzten ECP Zyklus ermittelt. Die Krankheitsparameter wurden anhand objektiver Kriterien bewertet, d.h. der Anzahl der eingenommenen Begleitmedikamente, der Intervalle zwischen den Therapiezyklen, der allmählichen Veränderung der Krankheit, der eventuellen Nebenwirkungen und Komplikationen der ECP Therapie.
Ergebnisse. Einundfünfzig Patienten wurden in der Klinik und Poliklinik für Hautkrankheit im Zeitraum 2008 19 mit ECP behandelt, 19 von 51 starben im Verlauf des Beobachtungsraums und bei 13 wurde die Nachbeobachtung nicht abgeschlossen. Schließlich wurden die Behandlungsprotokolle von 671 ECP Verfahren bei 19 Patienten (10 MF; 9 GvHD) ausgewertet. Die MF und GvHD Subpopulationen unterschieden sich nicht in den individuellen Werten der Fragen nach Lebensqualität, weder vor Beginn noch nach der letzten ECP. Die DLQI und Skindex 29 Scores wurden durch die ECP Therapie verbessert (p= 0,001 bzw. p< 0,001), was auf verbesserte individuelle Werte für Gefühle, tägliche/soziale Aktivitäten (p< 0,05) und Funktionalität (p≤ 0,05) zurückzuführen war. Der mittlere Abstand zwischen den ECP Zyklen verlängerte sich von zwei auf acht Wochen (p= 0,001). Der Bedarf der GvHD Patienten an Medikamenten zur Behandlung der Grunderkrankung verringerte sich (p= 0,035). Zwei von zehn MF Patienten verschlechterten sich von Stadium IIA auf IIIA. Schwere oder geringfügige Nebenwirkungen, die zu einem Therapieabbruch führten, wurden nicht festgestellt.
Schlussfolgerung. Die ECP erwies sich hinsichtlich den 19 Patienten mit MF und GvHD, die im Rahmen dieser retrospektiven Studie genau betrachtet wurden, als sicher wirksam und gut toleriert.
Literature shows that people with a migration background (PwM) with dementia are an especially vulnerable group. Data on the number of PwM with dementia in Germany is scarce meaning the healthcare system faces a challenge of an unknown magnitude. They are mostly not part of the healthcare landscape and lack knowledge about dementia and healthcare services. Healthcare professionals and services do not seem to be culturally sensitive enough and not adequately equipped to take care of PwM with dementia. Therefore, this work focuses on a) estimating the number of PwM with dementia broken down by country of origin and federal state; b) exploring the caregiving experience, barriers of healthcare utilisation and measures to increase utilisation; and c) determining the scope of culturally sensitive information and healthcare services as well as projects on dementia and migration in Germany. A combination of quantitative and qualitative research methods as well as a scoping review are applied to examine the research focus.
Calculations show that an estimated 96,500 PwM have dementia, presumably mostly originating from Poland, Italy, Turkey, Romania, and the Russian Federation. The majority of affected PwM live in North Rhine-Westphalia, Baden-Württemberg, and Bavaria. Family members experience similar challenges and consequences as non-migrants in the care of a person with dementia. PwM lack sufficient knowledge of dementia and information regarding the available healthcare services. These are only two of the reasons why the healthcare system is not utilised. To increase utilisation, services should be culturally sensitive and information easily accessible. In addition, easier navigation and the expansion of existing healthcare structures is needed. The scoping review identified 48 culturally sensitive healthcare and information services and projects for PwM with dementia. The majority are located in North Rhine-Westphalia, Baden-Württemberg, Bavaria, and Hesse, which mirrors the distribution of PwM with dementia in Germany. For the most part, these services offer counselling in different languages. These results confirm that PwM (with dementia) and healthcare professionals need in-depth education on this topic. There should be a focus on the design of information and healthcare services that are tailored in a culturally sensitive way. This dissertation further indicates that culturally sensitive healthcare services, personalised for individual situations on site, should be expanded and also facilitated by not only healthcare professionals and service providers but also by law- and decision-makers. Furthermore, there is a need for cooperation between researchers, healthcare professionals, service providers, healthcare systems, law-makers, and other stakeholders in the field on a national and an international level.
Die Entscheidung für das optimale Füllungsmaterial in der zahnärztlichen Behandlung stellt für Patienten und auch deren behandelnde Zahnärzte heutzutage eine Herausforderung dar. Bei der Vielzahl an zahnärztlichen Materialien, die heute angeboten werden, stellt sich die Frage, welches Material sich am besten für die Behandlung von Zahnhartsubstanzdefekten eignet, insbesondere im Bereich der Molaren.
Um einen Anhaltspunkt zu erhalten, welches Material am besten geeignet ist, wurden in der vorliegenden Studie Zahnärzte in Deutschland befragt, wie sie ihre eigenen Molaren restauriert haben und wie haltbar diese Restaurationen sind.
Mit Hilfe einer Onlineumfrage wurden Daten von 299 Zahnärzten über die restaurative Behandlung ihrer Molaren erhoben. Nach der Korrektur bestand der Analysesatz aus 1719 Molaren von 288 Zahnärzten.
Im Ergebnis zeigt sich innerhalb der Grenzen dieser Studie, dass bei deutschen Zahnärzten Restaurationen aus metallischen Werkstoffen wie Gold, Amalgam oder Nichtedelmetallen in ihren Molaren überwiegen, wobei Gold den größten Anteil ausmacht. Unterschiede wurden in Bezug auf das Geschlecht, das Alter und die Region, in welcher der Zahnarzt tätig ist, festgestellt. Es zeigte sich außerdem, dass Zahnärztinnen zahnfarbene Materialien wie beispielsweise Restaurationen aus Keramik bevorzugen. Restaurationen aus Gold, Amalgam und Nichtedelmetall zeigten mit mehr als 20 Jahren die höchste Haltbarkeit.
Es lässt sich jedoch eine Trendwende erkennen. So wählen insbesondere jüngere Zahnärzte neuere Materialien wie Komposit und Keramik für die restaurative Versorgung ihrer Molaren. Diese Materialien wurden in den vergangenen Jahren ständig weiterentwickelt und zeigen heutzutage deutlich verbesserte Eigenschaften was die Haltbarkeit und die Ästhetik betrifft, als noch vor einigen Jahren.
In Bezug auf die Entscheidungsfindung hinsichtlich eines gewählten oder auch empfohlenen Materials zeigt sich, dass die Entscheidung von verschiedenen Faktoren beeinflusst wird. Wichtig sind beispielsweise die Eigenschaften der verschiedenen Materialien, ebenso wie die Lage, Art und Größe des Defektes. Auch die Mundhygiene beziehungsweise das Kariesrisiko haben einen Einfluss.
Da in der Zahnmedizin die Prävention immer weiter in den Fokus rückt ist anzunehmen, dass auch unter Zahnärzten die Anzahl der nötigen größeren Restaurationen im Seitenzahnbereich abnehmen und sich dementsprechend auch die Art der gewählten Materialien weiter verändern wird.
Introduction:
The amniotic fluid – as the medium surrounding the fetus, it is holding a crucial role in the maintenance and development of a successful pregnancy. While providing mechanical protection to the fetus, it also offers considerable immunological defense. In fact, it is known that the amniotic fluid plays a significant role in the innate immune system, as many of its corresponding substances show substantial antimicrobial function. Also, components of the adaptive immune system, including B cells, have been described within the amniotic fluid. An increase of immune cells in the amniotic fluid in cases of intra-amniotic infection indicates their involvement in inflammation-related pathologies of pregnancy. However, especially B cells in the amniotic fluid have not yet been thoroughly investigated.
The aim of this work is a deeper examination of the B-lymphocytes within the amniotic fluid. Based on the analysis of surface molecules this includes their phenotype, origin and func-tion. In the long term this could substantiate our understanding of intraamniotic inflammation and or infection, which are casually linked with preterm birth, fetal inflammatory response syndrome and fetal morbidity.
This, in turn, could pave the way for potential diagnostic methods and treatments.
Methods:
For all experiments 8-12-weeks-old pregnant mice were sacrificed at day 14 of pregnancy. The amniotic fluid was collected and specific cell subsets were isolated using MACS cell separation. Cells were then co-cultured with a bone marrow stromal cell line and stimulated in vitro.
The analysis of the population distribution and cytokine production was performed by flow cytometry. To analyze IgM-levels in the supernatant of the co culture, ELISA was used. Statistical analysis was performed using GraphPad Prism software.
Results:
The amniotic fluid contains different developmental stages of B cells, which most likely are of fetal origin. This is supported by the expression of paternal surface markers. An extensive proliferation and switch towards a more mature phenotype upon co-culture shows that the immature subsets of amniotic fluid B cells are able to expand and mature in vitro. Amniotic
fluid B cells spontaneously produce IgM and show functional adaption upon in vitro stimula-tion as evidenced by the increase of cell activation markers.
Conclusion:
For the first time a deep investigation of B-cells within the amniotic fluid was performed, covering phenotype and cell functionality. This work shows that there is a B cell compartment within the amniotic fluid, which, to a certain extent, is able to mature and gain functionality when exposed to external stimuli. This supports the hypothesis of the amniotic fluid as crucial immunological line of defense against inflammatory and infectious challenges during pregnancy.
Clostridioides difficile is the leading cause of antibiotic-associated diarrhea referring to infections of the gastrointestinal tract in the course of (broad-spectrum)antibiotic therapy. While antibiotic therapy, preferentially with fidaxomicin or vancomycin, often stops the acute infection, recurrence events due to remaining spores and biofilm-associated cells are observed in up to 20% of cases. Therefore, new antibiotics, which spare the intestinal microbiota and eventually clear infections with C. difficile are urgently required. In this light, the presented work aimed at the evaluation and characterization of three natural product classes, namely chlorotonils, myxopyronins and chelocardins, with respect to their antimicrobial activity spectrum under anaerobic conditions and their potential for the therapy of C. difficile infections. Briefly, compounds of all three classes were screened for their activity against a panel of anaerobic bacteria. Subsequently, the systemic effects of selected derivatives of each compound class were analyzed in C. difficile using a proteomics approach. Finally, appropriate downstream experiments were performed to follow up on hypotheses drawn from the proteomics datasets. Thereby, all three compound classes demonstrated significant activity against C. difficile. However, chelocardins similarly inhibited the growth of other anaerobes excluding chelocardins as antibiotic candidates for C. difficile infection therapy. In contrast, chlorotonils demonstrated significantly higher in vitro activity against C. difficile and close relatives compared to a small panel of other anaerobes. In addition, it could be shown that chlorotonils affect intracellular metal homeostasis as demonstrated in a multi-omics approach. The data led to speculate that chlorotonils eventually affect cobalt and selenate availability in particular. Moreover, a metaproteomics approach verified that oral chlorotonil treatment only marginally affected the intestinal microbiota of piglets on taxonomic and functional level. Furthermore, the proteome stress response of C. difficile 630 to myxopyronin B, which similarly showed elevated activity against C. difficile compared to a few other anaerobes, indicated that the antibiotic inhibited early toxin synthesis comparatively to fidaxomicin. Finally, evidence is provided that C. difficile 630 responds to dissipation of its membrane potential by production and accumulation of aromatic metabolites.
Zur Indikation, Häufigkeit, den Ergebnissen und der Sensitivität einer Abrasio/endometrialen Biopsie bei uterinen Sarkomen gibt es nur wenig und über die Auswirkung auf die definitive Operationsindikation, den Einfluss auf inadäquate Operationsmethoden und das Überleben gar keine Literatur. Ähnlich ist die Situation betreffs der Anwendung von prädiktiven Laborwerten, wie z. B. der LDH und der NLR.
Für die Analyse Abrasio bei uterinen Sarkomen wurden aus dem Datenmaterial des DKSM insgesamt 640 uterine Sarkome (179 LGESS, 336 LMS und 125 HGESS/UUS) extrahiert. Neben einer Patientinnen-Charakterisierung wurde die Abrasio hinsichtlich der Indikation, der Häufigkeit ihrer Anwendung, des pathologisch-anatomischen Ergebnisses, der prädiktiven Sensitivität, der Auswirkungen auf die definitive Operationsindikation bzw. den Anteil inadäquater Operationen und des Gesamtüberleben untersucht. Die statistischen Berechnungen erfolgten mittels Chi²-Test, t-Test und Kaplan-Meyer-Überlebenskurven unter Verwendung von SPSS 27™.
Das Durchschnittsalter aller Patientinnen betrug 52,8 (18 - 90) Jahre. Das mediane Alter lag mit 47,2 Jahren bei den LGESS am niedrigsten (LMS 52, HGESS/UUS 52,8). Dem entsprechend ist der Anteil der postmenopausalen Frauen bei den HGESS/USS mit 70,4 % auch am höchsten (LGESS 20,7 %, LMS 51,1 %). Wie beim Alter sind die Unterschiede statistisch signifikant. Auch die indikationsbestimmenden AUB und PMB kommen bei den HGESS/UUS am häufigsten vor und unterscheiden sich signifikant von den LMS/LGESS.
Konsekutiv ist die Hauptindikation für eine Abrasio zu 69,7 % eine alleinige AUB/PMB oder letztere in Kombination mit einem anderen Befund. (LGESS 55,8 %, LMS 73,4 %, HGESS/UUS 79 %). Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Höhe des LMS-Risiko-Scores und der Durchführung einer Abrasio.
In der Gesamtgruppe erfolgte eine Abrasio in 45,6 % aller Fälle (LGESS 48,0 %, LMS 37 %, HGESS/UUS 63,3 %).
Die spezifische postoperative Enddiagnose wurde bei den LGESS in 29,1 %, bei den LMS in 34,1 % und bei den HGESS/UUS in 34,2 % korrekt gestellt. In 52,9 % der Fälle (LGESS
37,2 %, LMS 48,8 %, HGESS/UUS 75,6 %) ergab der histologische Befund die spezifische Diagnose der Entität oder ein nnbz. uterines Sarkom bzw. einen malignen mesenchymalen Tumor. In den meisten Fällen führt die Indikation AUB oder PMB mit und ohne zusätzliche klinische Befunde zu einer richtig positiven Diagnose. Es besteht somit ein Zusammenhang zwischen der Indikation zur Abrasio und der Sensitivität der richtigen positiven Enddiagnose.
Die definitive OP-Indikation Sarkom/Malignom liegt bei nicht durchgeführter Abrasio nur bei 15,6 %. Die dominierende Indikation ist in diesem Fall das LM (LGESS 84,9 %,
LMS 72,4 %, HGESS/UUS 62,8 %). Nach einer Abrasio steigt der Anteil der Indikation Sarkom/Malignom dramatisch auf 61 % an. Infolgedessen sinkt der Anteil der OP-Indikation LM bei allen Entitäten insbesondere aber den HGESS/UUS um über 50 % ab. Dennoch bleibt das LM mit 32,3 % der Fälle eine sehr häufige OP-Indikation.
Nach einer durchgeführten Abrasio werden bei den LGESS und LMS signifikant weniger inadäquate OP durchgeführt als bei Frauen ohne eine Abrasio. Bei den HGESS steigt dagegen der Anteil der inadäquaten OP. Der Unterschied ist statistisch signifikant. Ein Morcellement erfolgt nach einer Abrasio deutlicher seltener als bei einer OP ohne Abrasio. Ein statistisch gesicherter Unterschied wird jedoch nicht erreicht.
Es besteht auch ein Zusammenhang zwischen dem Alter der Frauen bei der Indikationsstellung zur Abrasio und dem Alter bei einer inadäquaten OP bzw. bei einem Morcellement.
Eine Abrasio hat in der Gesamtgruppe der LGESS, LMS und HGESS/UUS in der univariaten Analyse keinen Einfluss auf das OS.
Frauen mit einem uterinen Sarkom weisen bis auf das LGESS eine pathologisch erhöhte LDH (LMS 392,1 U/l, HGESS/UUS 259,9 U/l) auf. Bei der NLR konnte bei allen Sarkomen ein Wert oberhalb der Norm (LGESS 3,52, LMS 4,67, HGESS/UUS 4,45) gemessen werden.
Die Sensitivität einer Abrasio hinsichtlich der Erkennung eines uterinen Sarkoms beträgt nur 52,9 %. Sie steht in engem Zusammenhang mit den Indikationen zur Abrasio. Diese sind im Wesentlichen: eine AUB bzw. PMB oder ein im Zervikalkanal sichtbarer Tumor oder ein auffälliger intrakavitärer sonographischer Befund mit und ohne eine AUB/PMB. Ein richtig positiver histologischer Befund der Abrasio hat einen wesentlichen Einfluss auf die Indikationsstellung für die definitive Operation. Obgleich durch eine Abrasio inadäquate Operationen drastisch reduziert werden, kann sie eine falsche Indikationsstellungen nicht verhindern. Aufgrund der primären Ausbreitung der HGESS/UUS innerhalb des Endometriums und des Cavums ist die Indikationsstellung eindeutiger und konsekutiv das Resultat der Abrasio sensitiver als bei den primär vorrangig im Myometrium lokalisierten LGESS und LMS.
Insgesamt stellt eine Abrasio einen wesentlichen Baustein bei der Diskriminierung der uterinen Sarkome von den LM dar. Sie kann als indizierte Maßnahme vor oder nach Bestimmung des Sarkomrisiko-Scores die Diagnose deutlich einengen.
Für Frauen, die im Score „unter Risiko“ stehen, können zur weiteren Einengung der Diagnose die LDH und die NLR als prädiktive Marker bestimmt werden. Wegen der begrenzten Spezifität sollten entzündliche und degenerative Erkrankungen sowie andere Tumoren vor ihrer Verwendung ausgeschlossen werden.
Background: A large body of research indicates that the cognitions individuals have
about their own age and aging, so called self-perceptions of aging (SPA), predict health and
wellbeing in later life. However, much less is known about associations of SPA with
developmental correlates such as personality. Some initial studies have found cross-sectional
and longitudinal associations of the Big Five traits (openness to experience,
conscientiousness, extraversion, agreeableness, and neuroticism) with SPA. Building on these
findings, this thesis aimed at advancing knowledge on associations of personality with SPA.
To this end, cross-sectional associations of the meta-traits of agency, i.e., a focus on the self,
and communion, i.e., a focus on others, with SPA were examined in study 1, and longitudinal
associations of agentic and communal personal values with SPA were examined in study 2.
Study 3 aimed at expanding findings of previous studies on associations of SPA with selfreported
physical function to an objective indicator of physical function, namely, gait pattern.
In all studies, SPA were treated as a multidimensional construct comprising gains and losses.
Methods: Study 1 was based on data of 154 adults aged 75 and older that were
recruited in hospital. Data was collected one month after recruitment. In regression analyses,
associations of agentic and communal traits with SPA beyond health were examined. Study 2
was based on data of 6,089 adults aged 40 and older enrolled in the German Ageing Survey
(DEAS). Multiple regression analyses were used to test whether personal value priority
predicted change in SPA over three years beyond age stereotypes. For study 3, latent profile
analysis was employed to detect gait patterns based on data of 150 adults aged 70 and older
collected via an automated walkway at participants’ regular speed and individual maximum
speed. In a next step, associations of SPA with gait patterns beyond personality traits were
investigated in binary logistic regressions.
Results: Agentic and communal personality traits were associated with gain-, but not
loss-related SPA when controlling for health (study 1). In study 2, the value priority of
openness to change (self-direction, stimulation) predicted more gain-related SPA three years
later, while the value priority of conservation (tradition, security) was negatively associated
with gain-related SPA. The value priority of self-enhancement (achievement, power) was
associated with more loss-related SPA three years later. Finally, the value priority of selftranscendence
(universalism, benevolence), i.e. a concern for the well-being of others, was
associated with more gain- and less loss-related SPA at follow-up. In study 3, latent profile
analyses distinguished two groups with different gait patterns in both gait speed conditions.
One group exhibited a slower and less well-coordinated gait pattern, which reflected
functional limitations. The other group exhibited a faster and well-coordinated gait pattern,
which reflected better physical function. More loss-, but not gain-related SPA were associated
with higher likelihood to exhibit a functionally limited gait pattern at regular speed.
Conversely, gain- but not loss-related SPA were associated with higher likelihood to exhibit a
fit gait pattern at individual maximum speed.
Conclusion: Results of this thesis have three main implications for research on SPA.
First, agency and communion may constitute useful dimensions for further investigating SPA
domains, as both were associated with SPA in study 1. Second, findings of study 2 point to
the role of motivation for SPA that needs to be further explored. Third, findings of study 3
indicate that SPA are not only associated with self-reported, but also objectively measured
physical function, which stresses the importance of SPA for health in later life. As a practical
implication, the findings presented here suggest that interventions on SPA should consider
participants’ personality, both on the level of traits and values.
Die Prävalenz von Untergewicht (Body Mass Index < 18,5 kg/m2) bei Frauen im
gebärfähigen Alter variiert zwischen 3% in den USA und 17% in Asien. Maternales Untergewicht ist mit Risiken für das neonatale Outcome assoziiert. In der populationsbasierten Neugeborenenkohorte SNiP I untersuchten wir, welche Risikofaktoren mit einem maternalen Untergewicht zu Beginn der Schwangerschaft assoziiert waren und, ob das Untergewicht Einfluss auf das Outcome der Schwangerschaft und des Neugeborenen hatte. Wir analysierten die BMI-Kategorien bei Beginn der Schwangerschaft unter Verwendung von Daten aus SNiP I in Vorpommern aus den Jahren 2002 - 2008. Die für Confounder adjustierte multivariable Regressionsanalysen wurden verwendet, um a) sozioökonomische Risikofaktoren für Untergewicht bei ausschließlich Einlingsschwangerschaften und b) Assoziationen von Untergewicht mit perinatalen Faktoren auf das Schwangerschafts- und neonatale Outcome zu untersuchen. Dabei wurden die Ergebnisse für die Gruppe der untergewichtigen Schwangeren mit den Ergebnissen der Gruppe der normalgewichtigen Schwangeren (Referenzgruppe) verglichen. In SNiP I waren 6,9% der Schwangeren bei Beginn der Schwangerschaft untergewichtig. Die Ergebnisse zeigten, dass chronische Erkrankungen vor der Schwangerschaft bei untergewichtigen Schwangeren nicht häufiger auftraten als bei normalgewichtigen Frauen. Die bivariate Analyse ergab, dass untergewichtige Frauen um drei Jahre jünger waren (p<0,001), doppelt so oft geraucht haben (p<0,001) und mit geringerer Wahrscheinlichkeit die Schule der Sekundarstufe II abgeschlossen haben (p<0,001) als Frauen mit normalem Gewicht. Erstere waren häufiger arbeitslos (p<0,001) und besaßen über ein viel geringeres verfügbares Äquivalenzeinkommen (p<0,001). Bei Anwendung einer multivariablen um Confoundern bereinigten Regressionsanalyse wurden das jüngere Alter (RRR 0,90; 95% CI 0,87-0,93; p<0,001) und das Rauchen als Risikofaktoren ermittelt (RRR 2,52; 95% CI 1,89-3,41; p<0,001). Im Vergleich zu Frauen mit Normalgewicht vor der Schwangerschaft wiesen untergewichtige Frauen ein erhöhtes Risiko für vorzeitige Wehen (OR 1,74; 95% CI 1,29-2,36; p<0,001) und ein reduziertes Plazentagewicht (β -36,3 g; 95% CI -58,45g - -14,09g; p<0,001) auf. Das Risiko für LGA-Geburten war erniedrigt (OR 0,51; 95% CI 0,29-0,90 p=0,021). Es wurde kein Zusammenhang zwischen schwangerschaftsinduzierter Hypertonie, Gestationsdiabetes, Präeklampsie und dem Geburtsmodus ermittelt. Die Neugeborenen der untergewichtigen Schwangeren waren einem erhöhten Risiko für
Frühgeburten zwischen der 32. - 36. Gestationswoche (OR 1,79; 95% CI 1,17-2,73; p=0,007), einer Geburt mit einem LBW (OR 1,99; 95% CI 1,24-3,21; p=0,004) und häufigeren stationären Aufnahmen ausgesetzt (OR 1,58; 95% CI 1,18-2,12; p=0,002).
Zusammenfassend wurden das Rauchen während der Schwangerschaft und ein jüngeres Alter der Mutter als Risikofaktoren für ein Untergewicht der Schwangeren bei Beginn der Schwangerschaft identifiziert. Das maternale Untergewicht wiederum erhöhte die Risiken für eine späte Frühgeburt, ein LBW und die stationäre neonatologische Behandlung des Kindes. Gezielte Maßnahmen wie Programme zur Raucherentwöhnung und verstärktes Bewusstsein von Gesundheitsdienstleistern für die nichtmedizinischen, sozioökonomischen Risiken, die eng mit dem Rauchen verknüpft sind, sind Ansatzpunkte für eine Verbesserung des Schwangerschaftsoutcomes.
Diese Arbeit befasst sich mit der ökonomischen Evaluation innovativer Infektionsprävention.
Dabei liegt der Fokus auf einem stakeholderbasierten Hygienemanagement und
der modellhaften Einführung eines prästationären Screenings auf Multiresistente Erreger (MRE) mit anschließender Kostenanalyse.
Bei der Einführung innovativer Infektionspräventionsmaßnahmen im Krankenhaus ist
die Beurteilung der aktuellen Situation grundlegend. Krankenhausleitungen sollten als
Stakeholder die Rolle der Machtpromotoren aufgrund ihrer Position und Entscheidungskompetenz
dabei übernehmen. Allerdings gibt es keine empirischen Beweise dafür,
ob diese Annahme gültig ist oder nicht. Diese Arbeit berichtet darüber, wie deutsche
Krankenhausleitungen die aktuellen Herausforderungen in der Infektionsprävention
wahrnehmen. Analysiert werden ferner die fördernden und hemmenden Faktoren bei
der Einführung von innovativen Infektionspräventionsmaßnahmen. Dazu wurde eine
Online-Befragung bei deutschen Krankenhausleitungen durchgeführt. An der Befragung
nahmen 266 Krankenhausführungskräfte teil. Die Befragung ergab, dass die Übertragung
von Krankheitserregern vor allem im stationären Bereich, insbesondere in Akutkrankenhäusern
und in der stationären Altenpflege gesehen wurde. Der Zeitmangel des
Personals und die Refinanzierung von Infektionspräventionsmaßnahmen durch die
Krankenkassen wurden vorrangig als Barrieren bei der Umsetzung neuartiger Infektionspräventionskonzepte
empfunden. Die befragten Krankenhausleitungen bewerteten,
dass die aktive Einbindung der Patienten und deren Angehörigen in den Infektionsschutz
die Infektionsprävention ihrer Einrichtung stärken könnte. Es lässt sich aus der
Erhebung schlussfolgern, dass Krankenhausführungskräfte offen für innovative Hygienemaßnahmen
sind. Insbesondere begrüßen sie die aktive Einbindung der Patienten und
deren Angehörigen in die Infektionsprävention. Um diese innovative Infektionsprävention
voranzubringen, müssen daher finanzielle und institutionelle Barrieren, wie z. B.
eine unzureichende Finanzierung des Hygienemanagements überwunden werden.
In dieser Arbeit wurden ebenso die identifizierten Herausforderungen bei der Einführung
eines prästationären MRE-Screening sowie deren Bewältigung dargestellt. Des
Weiteren wurden die erwarteten Kosten einer prästationären MREManagementstrategie
im Vergleich zur stationären MRE-Managementstrategie berechnet.
Insbesondere die Überwindung der Sektorengrenzen im Gesundheitswesen bildete
eine Herausforderung bei der Einführung des prästationären MRE-Screenings. Hierzu
zählten vor allem die Abstimmung zwischen behandelndem Vertragsarzt und aufneh34
mendem Krankenhaus sowie die gesicherte Informationsübermittlung zwischen den
beteiligten Akteuren. Durch Schaffung transparenter, sektorenverbindender Prozesse
kann diese Herausforderung bewältigt werden. Als grundlegende Herausforderung besteht
weiterhin darüber hinaus die Abbildung und Vergütung prästationär erbrachter
MRE-Leistungen in der Regelversorgung.
Mit Hilfe der Methodik eines Entscheidungsbaumes wurden prästationäre und stationäre
Szenarien zum Screening auf den Erreger Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus
(MRSA) und zur MRSA-Behandlung entwickelt. Anhand derer wurden die erwarteten
Kosten dieser MRSA-Managementstrategien nach dem Rollback-Verfahren im Rahmen
einer Entscheidungsbaumanalyse berechnet. Die Berechnungen ergaben, dass die erwarteten
Kosten für eine prästationäre MRSA-Managementstrategie bei 8,24 Euro und für
eine stationäre MRSA-Managementstrategie bei 672,51 Euro liegen. Die kostengünstigere
Strategie bei Patienten mit geplantem Krankenhausaufenthalt ist, berechnet nach
dem Rollback-Verfahren, die Durchführung eines prästationären MRSA-Screenings
sowie ein positiver Befund vorliegt, eine ambulante Dekolonisation.
Geometric T-Duality
(2022)
From a physicists point of view T-duality is a relation connecting string
theories on different spacetimes. Mathematically speaking, T-duality should be a symmetric relation on
the space of toroidal string backgrounds. Such a background consists of: a smooth manifold M; a torus bundle E over M - the total space modelling spacetime; a Riemannian metric g on E - modelling the field of gravity; a U(1)-bundle gerbe G with connection over E - modelling the Kalb-
Ramond field.
But as of now no complete model for T-duality exists. The three most notable
approaches for T-duality are given by the differential approaches by Buscher in the form of the Buscher rules and by Bouwknegt, Evslin and Mathai in the form of T-duality with H-flux on the one hand, and by the topological approach given by Bunke, Rumpf and Schick which is known as topological T-duality. In this thesis we combine these different approaches to form the first model for T-duality over complete geometric toroidal string backgrounds and we will introduce an example for this geometric T-duality inspired by the Hopf bundle.
Frakturheilungskomplikationen stellen sowohl für den betroffenen Patienten als auch für seine Behandler und das Gesundheitssystem eine belastende Herausforderung dar. Um diese Belastung zu vermeiden, ist es nötig Risikofaktoren für das Auftreten von Frakturheilungskomplikationen frühzeitig zu identifizieren. Wir setzten uns zum Ziel, das Patientengut der Unfallchirurgie Greifswald retrospektiv im Hinblick auf in der Literatur diskutierte Risikofaktoren und damit in Zusammenhang stehende Komplikationen sowie deren Therapie zu untersuchen. Dabei beschränkten wir uns auf Patienten mit Frakturen an der unteren Extremität und teilten die Studienpopulation mit 206 Patienten in drei Studiengruppen in Abhängigkeit von der Frakturhöhe ein. Bei den Studiengruppen achteten wir auf ein ausgeglichenes Verhältnis von Patienten mit einem diagnostizierten Diabetes mellitus zu Nichtdiabetikern, um einen bereits in der Literatur beschrieben Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein eines Diabetes mellitus und dem Auftreten von Komplikationen genauer zu untersuchen. Hierbei kamen wir zu dem Ergebnis, dass es zwar eine starke Assoziation zwischen dem Diabetes mellitus und dem Auftreten von Infektionen gibt, die jedoch nicht statistisch signifikant gewesen ist. Für das Auftreten von Komplikationen ergab sich bei Diabetikern im Vergleich zu Nichtdiabetikern eine Odds Ratio von 1,61 [0,66; 3,95]. Die Frakturhöhe wiederum stellte sich als signifikanter Risikofaktor für die Entstehung von Frühkomplikationen heraus. Um dem Problem von Frakturheilungskomplikationen in Zukunft besser begegnen zu können, sind neben weiteren Studien mit größeren Fallzahlen zur Identifikation weiterer Risikofaktoren eine breite Berücksichtigung bekannter Risikofaktoren in Handlungsempfehlungen und Leitlinien wünschenswert.
Die Morphologie der Podozytenfußfortsätze und eine intakte glomeruläre Basal-membran (GBM) sind essentiell für die Filtration des Blutes. Bei der diabetischen Nephropathie (DN), deren Inzidenz in den letzten Jahrzehnten deutlich gestiegen ist, kommt es neben pathologischen Veränderungen der Fußfortsätze auch zu Ablösung und Verlust der Podozyten. Als hochdifferenzierte, postmitotische Zellen können Podozyten nicht regeneriert werden. Jeder Verlust ist damit irreversibel. Aber auch weitreichende Veränderungen der GBM, sowie eine Sklero¬sierung der Glomeruli sind zu beobachten. Dies führt zu einer progredienten Nieren¬insuffizienz, welche oft im Nierenversagen endet. Man geht davon aus, dass glomeru¬lärer Hypertonus, der zur mechanischen Dehnung von Podozyten führt, ein wichtiger Teil des Pathomechanismus der DN ist. Welchen Einfluss mechanische Kräfte auf Podozyten haben war in der Vergangenheit nur unzureichend untersucht. Daher wurde von der AG Endlich ein Dehnungsapparat entwickelt, mit dem Zellen einer zyklischen mechanischen Dehnung ausgesetzt werden können. So konnte gezeigt werden, dass Podozyten mechanosensitiv sind und unter anderem mit Veränderungen des Aktin-Zytoskeletts auf mechanische Dehnung reagieren. Die vorliegende Arbeit zeigt zum einen, dass kultivierte Podozyten unter mechanischer Dehnung vermehrt das Protein Fibronektin bilden. Fibronektin ist ein essentielles Matrixprotein und spielt als Mechanotransducer in der Literatur eine große Rolle. Zum anderen zeigt die Arbeit, dass Fibronektin eine Schlüsselrolle hinsichtlich der Adhäsivität von kultivierten Podozyten unter mechanischer Dehnung spielt. Um das zu untersuchen, wurden Podozyten mit Fibronektin-Knockdown und -Knockout generiert und der Einfluss auf die Morphologie und Adhäsiviät der Podozyten untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass Podozyten ohne Fibronektin bei mechanischer Dehnung nach drei Tagen nur noch zu etwa 20 % auf der Membranoberfläche adhärent waren. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass Fibronektin für die Adhäsion von kultivierten Podozyten unter mechanischer Dehnung eine zentrale Rolle spielt. Durch Immun¬fluoreszenz¬färbung konnte an Biopsien nachgewiesen werden, dass Fibronektin in der GBM von Patienten mit DN vermehrt eingelagert wird. Die vorliegenden Ergebnisse deuten darauf hin, dass mechanische Dehnung der Podozyten in vivo zu einer Akkumulation von Fibronektin in der GBM führt, was langfristig sehr wahrscheinlich die Eigenschaften der GBM und die glomeruläre Filtration negativ beeinflusst. Die genaueren Zusammenhänge zwischen Mechanotransduktion und Fibronektin-expression aufzuschlüsseln sollte daher Ziel weiterführender Forschungsarbeiten sein, um in Zukunft einen therapeutischen Ansatz zur Behandlung der diabetischen Nephropathie zu entwickeln.
Durch das CEREC®-Verfahren mit dem Intraoralscanner Omnicam (Fa. Dentsply Sirona, York, USA) ist es möglich, digitale Abformungen zu erstellen und anschließend digital Restaurationen zu konstruieren. Für die korrekte Herstellung von prothetischen Restaurationen ist die Okklusion essenziell. Diese wird während der digitalen Aufzeichnung durch den Bukkalscan registriert. Im Anschluss wird das digitale okklusale Kontaktpunktmuster sichtbar.
In dieser Studie wurde die Genauigkeit der digitalen Okklusionsbestimmung im Vergleich zu Bissregistraten und intraoralen Kontaktpunktmuster untersucht.
Getestet wurden dazu 30 Probanden einer Altersgruppe zwischen 18 - 30 Jahren. Es handelte sich um 15 Frauen und 15 Männer mit nahezu naturgesundem Gebiss. Es wurden bei allen Probanden zwei zeitlich versetzte Bukkalscans durchgeführt und die durch Artikulationspapier markierten Kontaktpunkte auf den Kauflächen fotografiert. Anschließend erfolge die Herstellung eines Bissregistrates aus A-Silikon. Es erfolgten zeitgleich Elektromyogrammmessungen, um Muskelaktivität während der unterschiedlichen Registrierungsmethoden festzustellen.
Es konnte festgestellt werden, dass beim Vergleich der digitalen Okklusion zum intraoralen Kontaktpunktbild über Artikulationspapier zu 6,69 % weniger Kontaktpunkte durch CEREC® errechnet wurden. Die Kontaktpunktanzahl von der digitalen Okklusion zu den Bissregistraten unterschied sich zu 39,45 % deutlich. Mit dem Korrelationskoeffizienten nach Pearson wurde belegt, dass eine große Korrelation von r = 0,79 zwischen dem ersten Bukkalscan und dem klinischen Kontaktpunktmuster besteht. Beim Vergleich zum Bissregistrat lag der Korrelationskoeffizient bei r = 0,59. Das Ergebnis der Studie war, dass die Übereinstimmung bei der Anzahl der digitalen zu den intraoralen Kontaktpunkten größer war als zur Kontaktpunktanzahl bei Bissregistraten.
Auch bei den Ergebnissen des Elektromyogramms ist ein Unterschied zu erkennen. Es konnte festgestellt werden, dass während der Herstellung der Bissregistrate eine wesentlich höhere Muskelaktivität aufgezeichnet wurde. So wurden 22,99 % der maximalen Muskelaktivität während der Herstellung des Bissregistrates aufgebracht, während die Aktivität beim Bukkalscan im Durchschnitt (vor und nach dem Scannen der Zahnreihen) bei 14,38 % lag. Generell konnte kein Zusammenhang zwischen Muskelaktivität und Kontaktpunktanzahl erkannt werden.
Diese Studie ergab, dass die digitale Okklusion (generiert durch die CEREC® Omnicam) im Vergleich zum klinischen Kontaktpunktmuster verlässlich und für die Herstellung von Restaurationen im digitalen Workflow geeignet ist. Dem Verwender der CEREC® Omnicam wird empfohlen, die Kontaktpunkte vor dem Scan mittels Artikulationspapier zu markieren. So kann die digitale Okklusion am Computer überprüft und auf die Restauration übertragen werden.
Cell mechanical properties reveal substantial information on cell state and function. Utilizing mechanics as a label-free biomarker allows for investigation of fundamental cellular processes as well as biomedical applications, e.g., disease diagnosis. High-throughput methods for accessing the elastic properties of cells in suspension from hydrodynamic deformation in a microfluidic constriction are available with real-time analysis rates of up to 1000 cells per second. However, accessing elastic as well as viscous properties of cells and multicellular systems in suspension as well as adhered to surfaces at high throughput has not been possible so far. In this thesis, I approached this question and developed as well as applied microfluidic and holographic technologies to analyze the viscoelastic properties of single cells and multicellular aggregates, respectively.
First, I demonstrated that real-time deformability cytometry (RT-DC) can be applied in transfusion medicine, where the highest quality standards have to be maintained while blood product release is time-critical. We showed for platelet and red blood cell concentrates as well as for hematopoietic stem cells that their mechanical properties can be used for label-free quality assessment. The results have been published in Lab on a Chip (Aurich et al. 2020).
For RT-DC and many other methods based on hydrodynamic deformation, the constriction size has to be adapted to the objects of interest to allow for a shear-induced deformation. We introduced virtual fluidic channels, which are established by two co-flowing aqueous polymer solutions. Virtual fluidic channels can be precisely adjusted in their cross section, allowing for mechanical phenotyping of single cells as well as cell clusters or tissue spheroids in one microfluidic system. Importantly, measurements can also be performed in standard microfluidic geometries beyond soft lithography, e.g., in the cuvette of a flow cytometer. For cell spheroids as a model system for multicellular aggregates, we show a 10-fold lower Young's modulus of the tissue compared to single-cell mechanics, suggesting cell-cell and cell-matrix interactions being potential contributors to the mechanics of multicellular aggregates. Our work on virtual fluidic channels has been published in Nature Communications (Panhwar et al. 2020).
Within this thesis, I expanded the high-throughput elastic phenotyping performed by RT-DC towards viscoelastic cell properties by developing dynamic real-time deformability cytometry (dRT-DC). Dynamic tracking of cells while passing the microfluidic constriction allows to access steady-state (elasticity) and time-dependent (viscosity) material properties for a complete viscoelastic characterization of cells in suspension at high throughput. I introduced a shape mode decomposition based on a Fourier transformation, which allows to disentangle the superimposed stress responses to an extensional stress at the channel inlet and a constant shear stress in the channel. These hydrodynamic stress distributions are present in almost every microfluidic channel geometry. From the separated stress responses, viscoelastic material properties can be determined independent of cell shape.
We demonstrated experimentally the sensitivity of dRT-DC to cytoskeletal alterations and confirmed the validity of the method by reference measurements on calibrated hydrogel beads. In our work, we also presented a viscoelastic fingerprint of the major subpopulations of peripheral blood: erythrocytes, granulocytes, and peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) (e.g., lymphocytes and monocytes), all characterized by the same method. The technique and the results have been published in Nature Communications (Fregin et al. 2019).
In cell mechanical methods based on hydrodynamic deformation, cell shape is usually monitored while a stress is applied. For extraction of material properties as well as for studying shape dynamics, it is essential to describe cell shape yielding highest strain differences for a given microfluidic system and experimental setting. Using dRT-DC, I compared nine different shape descriptors to analyze cell deformation in an extensional as well as shear flow. A relaxation time analysis was performed on different levels of data aggregation from single cells to an ensemble scale. I demonstrated that the steady-state deformation can be predicted from stress response curves without them reaching the steady-state. This is important for cell mechanical measurements in microfluidic systems as the characteristic times are unknown in general and as the channel length is fixed. In addition, by introducing a cut-off criterion for how much of the response trace needs to be captured within the channel, the analysis time per cell can be reduced while material properties can still be extracted. Performing simulations, I compared the accuracy of relaxation times extracted from ensemble and single-cell studies under experimental conditions. Introducing a scoring system to evaluate which combinations of shape descriptors and analysis strategies provide biggest effect size, we concluded that single-cell analyses in an extensional flow are most sensitive to cytoskeletal modifications independent of shape parametrization. The manuscript was submitted to the Biophysical Journal.
Finally, I translated the fast non-contact cell mechanical probing from suspension to adherent cells. No such technology has been available and with the majority of cells being adherent, a robust label-free method for mechanophenotyping at high-throughput is required. Within this thesis, I have introduced and realized a new concept: holographic vibration spectroscopy (HVS), where adherent cells are mechanically excited on a vibrating surface while their height oscillations are measured optically. Analysis is done in an interferometric heterodyne setup by using frequency multiplexing and time-averaged holography in off-axis configuration. Based on interference images captured by a high-speed complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) camera, I established a mathematical model to reconstruct the vibration amplitude of adherent cells as well as their retardation phase compared to the exciting vibration. From the amplitude and phase response, viscoelastic parameters can be derived, which have to be investigated in subsequent studies.
In summary, I introduced in my work two high-throughput methods for the viscoelastic characterization of suspended as well as adherent cells while highlighting applications in tissue mechanics and transfusion medicine that are relevant not only in basic but also in translational research.
Die zervikale Dystonie ist charakterisiert durch eine gesteigerte Muskelkontraktion, welche zu
einer Fehlstellung des Kopfes führt. Neben den motorischen Auffälligkeiten haben Patienten
auch nicht-motorische Störungen, wie neuropsychologische Defizite oder psychiatrische
Komorbiditäten. Eine genaue Krankheitsursache ist bis heute noch nicht abschließend geklärt.
Unter anderem könnten eine fehlende laterale Hemmung, sensorische Abweichungen oder eine
gestörte neuronale Plastizität in einem Netzwerk unter Einbeziehung von Basalganglien,
sensomotorischen Kortex und Kleinhirn ursächlich für die Bewegungsstörung bei der Dystonie
sein. Diese Strukturen sind auch beim Riechen und Schmecken beteiligt. Daher wurde
angenommen, dass Dystonie-Patienten schlechter riechen und schmecken können als Gesunde
Kontrollpersonen.
Es wurden 40 Patienten und 40 Kontrollpersonen untersucht. Das Riechvermögen wurde mit den Sniffin‘ Sticks beurteilt.
Die Schmecktestung erfolgte mittels Taste-Strips.
Zur neuropsychologischen Testung wurden der MoCA, der Trail-Making-Test, der Digit-Span-Test sowie der F-A-S-Test eingesetzt; zur Erfassung von Ängstlichkeit und Depressionen wurden
Abschnitte aus dem BSI verwendet.
Es fand sich eine Beeinträchtigung der Riechschwelle, der Riechidentifikation und des Gesamtwertes aus Riechschwelle, Diskriminations- und Identifikationsfähigkeit bei Patienten mit
einer zervikalen Dystonie. Dies stimmt mit den Ergebnissen anderer, unabhängiger Arbeiten
überein. Die Beeinträchtigung der Riechfunktion bei der zervikalen Dystonie ist möglicherweise
bedingt durch eine Netzwerkstörung, insbesondere unter Einbeziehung des Kleinhirns. Auch
beim Schmecken zeigten sich schlechtere Werte bei den Patienten als bei den gesunden
Kontrollpersonen, was möglicherweise auf eine Veränderung eines Netzwerks unter
Einbeziehung des sensomotorischen Kortex oder auf die nachgewiesene Riechstörung
zurückzuführen ist. Vergleichbare Publikationen zum Schmecken bei zervikaler Dystonie gibt es
noch nicht. Die Korrelationsanalyse legt nahe, dass das Alter der Patienten und das Ausmaß der
Schmerzen im Rahmen der zervikalen Dystonie das Riechen beeinflusst. Die allgemeine kognitive
Leitungsfähigkeit wie sie im MoCA erfasst wird, beeinflusst demgegenüber das Schmecken bei
den Patienten. Die gefundenen Veränderungen beim Riechen und Schmecken sind nur gering
ausgeprägt, können aber zum besseren Verständnis der Pathophysiologie der zervikalen
Dystonie beitragen. Die Ergebnisse stützen die Annahme, dass die zervikale Dystonie eine
Netzwerkerkrankung ist.
Zur Verwendung von Miniimplantaten (MI) als strategische Pfeiler zur Optimierung des Halts und der Stabilität von herausnehmbarem Zahnersatz existieren aktuell nur wenige Veröffentlichungen. Daher wurde eine prospektive randomisierte Studie initiiert, um die klinische Performance von MI als zusätzliche Pfeiler zur Abstützung von Teilprothesen nach verschiedenen Belastungsprotokollen über einen mittelfristigen Zeitraum von drei Jahren zu vergleichen. Der primäre Endpunkt ist der Knochenabbau an den MI. Die vorliegende Arbeit dient der Ermittlung von longitudinalen Veränderungen der Festigkeit und der Überlebensraten von MI und Zähnen im Gruppenvergleich, der Prüfung möglicher Korrelationen zwischen Eindrehmomenten, Periotest- und Osstell-Werten sowie zur Abschätzung der Vorhersagekraft von den erhobenen Festigkeitswerten für Implantatverluste.
Insgesamt wurden 76 Patienten mit 79 Studienkiefern (31 Oberkiefer und 48 Unterkiefer), bei denen die Insertion von 232 MI erfolgte, in die Studie einbezogen. Im Therapiearm A wurden die MI in Abhängigkeit vom finalen Eindrehmoment entweder sofort mit den Matrizen belastet (≥ 35 Ncm) oder vorerst mit einer weichbleibend unterfütterten Prothese versorgt (< 35 Ncm). Im Therapiearm B erfolgte die Belastung mit Matrizen nach vier Monaten so, wie die der MI nach weichbleibender Unterfütterung in Gruppe A.
Die Unterschiede zwischen den Gruppen A und B hinsichtlich der longitudinalen Periotest- und Resonanzfrequenzanalyse (RFA)-Werte und des Überlebens von MI (92 % versus 95 %) und Zähnen (88 % versus 92 %) waren nicht relevant. Die 3-Jahres-Überlebensrate der MI im Unterkiefer (99 %) war signifikant höher als im Oberkiefer (87 %). Die Periotest- und RFA-Werte zeigten eine ausgeprägte negative Korrelation und der vermutete Zusammenhang zwischen steigenden Periotest-Werten und dem Verlustrisiko für diese MI wurde bestätigt. Innerhalb von drei Jahren konnte außerdem eine Zunahme der medianen, mittels Periotest gemessenen Zahnstabilität von 9,5 auf 5,0 in Gruppe A und von 8,0 auf 2,0 in Gruppe B beobachtet werden.
Die Verwendung von strategischen MI zur Stabilisierung herausnehmbarer Teilprothesen, insbesondere bei Patienten mit reduzierter Restbezahnung, stellt unabhängig vom Belastungsmodus eine mittelfristig erfolgreiche Therapieoption als Alternative zu konventionellen Implantaten dar. Die Festigkeitswerte der MI sind niedriger als bei Standarddurchmesser-Implantaten und verändern sich nur wenig in drei Jahren. Steigende Periotest-Werte können Implantatverluste vorhersagen. Die Zahnmobilität nimmt in beiden Gruppen kontinuierlich ab. Weitere Studien zu MI in dieser Indikation sind erforderlich.
Die Studie zielte darauf ab, mittels einer inhibitorischen TMS (cTBS-600) rechtshemisphärischer, temporoparietaler und frontaler Hirnareale (TPJ und pMFG) Einfluss auf die visuell-räumliche Wahrnehmungsleistung junger, gesunder Probanden zu nehmen und die Reversibilität potentieller Effekte durch eine konsekutive cTBS der homologen linkshemisphärischen Areale zu untersuchen. Auf Base-Line-Niveau zeigte sich bei den gesunden Probanden ein systematischer Links-Bias, sowohl für perceptiv/visuo-räumliche, als auch für explorativ/visuo-motorische Aufgaben. Das Ausmaß dieses Links-Bias reduzierte sich nach cTBS der rechten TPJ und weniger systematisch auch nach cTBS des rechten pMFGs. Eine konsekutive cTBS der linken TPJ führte zu einer Rückkehr auf das Base-Line-Niveau für perceptiv/visuo-räumliche Aufgaben. Die Ergebnisse sprechen für eine spezifische Beteiligung der rechten TPJ (und weniger konsistent auch des rechten pMFGs) an visuellen Raumwahrnehmungsleistungen. Weiterhin deuten die Ergebnisse darauf hin, dass eine inhibitorische Magnetstimulation der linken TPJ das Potential besitzt, einen Rechts-Bias infolge einer dysfunktionalen rechten TPJ aufzuheben. Diese Erkenntnis könnte für den therapeutischen Einsatz einer inhibitorischen cTBS der linken TPJ bei Patienten mit rechtshemisphärischem Schlaganfall und resultierender Neglectsymptomatik von Bedeutung sein.
Die hier berichteten Ergebnisse wurden in einem Peer-Review Journal publiziert (Platz et al., 2016).
Ethics of Genetically Determined Chronic Diseases – Hereditary Chronic Pancreatitis as an Example
(2022)
Background: To deliver appropriate support to patients and their families, it is central to know
the needs of those affected by a disease. As a chronic disease, Hereditary Chronic Pancreatitis (HCP) usually accompanies those
affected for their lifetime and can lead to substantial psychological and social consequences
for the individuals affected and their families. Since the subjective experience of individuals
living with HCP has not yet been investigated, the current PhD thesis examines the ethical and
social issues which arise in the context of HCP.
Methods: To get a comprehensive overview of the ethical and social issues involved, different
methods were combined. A qualitative study with patients and their relatives was conducted
to acquire an understanding of living with HCP. Based on the issues identified, ethical and
conceptual analyses and a systematic review were conducted to supplement the empirical
findings.
Results: Twenty-four individual interviews and one focus group were conducted. The
participants described HCP as a continuous but unstable part of their lives. The ‘shifting
perspectives model’ by Paterson covers this experience adequately, but due to the shifting
character of HCP, the participants reported pathologization as a problematical issue in their
lives. Additionally, the study demonstrates that genetic testing has a wide influence in familial
contexts and is accompanied by normative issues, e.g. related to reproductive decisions. The
study revealed the broad range of ethical and social issues that those affected by HCP face. In
this context, patient advocacy organizations (PAOs) are seen as an important source of support by patients and their families.
Discussion: Given the various tasks ascribed to PAOs, it is unclear what roles PAOs have and
what responsibilities they bear. Although the conceptual analysis and the systematic review
provided an orientation about PAOs’ responsibility, no general answer can be given. Instead,
each PAO and its specific situation must be evaluated individually. Responsibility as a
relational concept can help to structure these situations and to understand the role of PAOs
in the healthcare sector and in current bioethical debates better.
Conclusion: The thesis provides empirical and conceptual findings on the ethical and social
issues in the context of a rare, genetically determined, chronic disease. It is important to
recognize these three dimensions and their interplay to deliver optimal care to those affected.
The results build a comprehensive starting point for healthcare professionals managing
genetically determined, chronic diseases, but more research is needed to bring the results of
this thesis into practice.
Die vorliegende Promotion wurde im Rahmen eines Forschungsauftrags des Deutschen
klinischen Kompetenzzentrums für genitale Sarkome und Mischtumore (DKSM) als
Bestandteil der Forschungsarbeiten an genitalen Sarkomen und Mischtumoren der
Promotions- und Forschungsgruppe genitaler Sarkome (PFGS) des DKSM an der
Universitätsmedizin Greifswald verfasst.
Uterine Myome stellen ein sehr häufiges Krankheitsbild der Frauen in Deutschland dar.
Zwischen den sicher gutartigen Leiomyomen (LM) und den malignen Leiomyosarkomen
(LMS) stehen die Varianten der LM - zellreiches Leiomyom (ZLM), mitotisch aktives
Leiomyom (MALM), Leiomyom mit bizarren Kernen (LMBK) - und die STUMP (Leiomyom
mit unsicherem malignem Potenzial). Letztgenannte können zum Teil maligne Eigenschaften
aufweisen ohne die Kriterien eines malignen Tumors vollständig zu erfüllen. So können sich
insbesondere nach inadäquater operativer Therapie Rezidiven und/oder Metastasen
entwickeln. Im Rahmen dieser Promotion wurden die Varianten der LM und die STUMP in
einer Gruppe als „Leiomyome mit fraglicher Dignität” (LMFD) zusammengefasst.
LM und die LMFD sind durch ähnliche Eigenschaften präoperativ nur schwer voneinander zu
unterscheiden. Die für LM gegenwärtig vorrangig angewendete laparoskopische operative
Therapie mit Morcellement ist regelhaft mit einer Tumorzellverschleppung in das Abdomen
verbunden. Diese führt bei den LMFD nicht selten zu einer konsekutiven lokoregionären
Rezidivierung oder Metastasierung mit deutlicher Prognoseverschlechterung. Die Anzahl der
unter der Diagnose eines regelhaften LM inadäquat operierten LMFD ist sehr hoch. Eine
präoperative Diskriminierung der LMFD von den regelhaften LM ist daher klinisch relevant
und wurde im Rahmen dieser Promotion überprüft.
Als Mittel zur präoperativen Diskriminierung wurde der 2019 veröffentlichte
Leiomyosarkom-Score (LMS-Score) herangezogen. Er wurde ebenfalls im Rahmen der
Forschungsarbeiten des DKSM entwickelt und dient der präoperativen Diskriminierung von
regelhaften LM und LMS. Im Rahmen dieser Promotion wurde geprüft, ob der LMS-Score
ebenfalls eine statistisch signifikante Diskriminierung zu den LMFD zulässt. Der LMS-Score
umfasst 12 Variablen und wird schließlich anhand eines individuellen Punktewertes
angegeben. Insgesamt wurden 118 LMFD mit 830 regelhaften LM verglichen. Die
nachfolgenden Variablen wurden anhand einer Excel Tabelle erhoben, kodiert und mittels
SPSS statistisch analysiert.
-Alter
-Postmenopausestatus
-Tumor Diameter
-Schnelles Wachstum
-Intermenstruelle Blutungen
-Hypermenorrhö
-Dysmenorrhö
-Postmenopausale Blutungen
-Symptome (Unterbauchschmerzen, Druckgefühl, Pollakisurie)
-Solitärtumor
-Auffällige Sonografie
-Versagen vorangegangener Therapien
Die statistischen Untersuchungen erfolgten mittels t-Test für unabhängige Mittelwerte sowie
mittels Chi-Quadrat-Test für kategoriale Variablen. Die Unterschiede wurden als signifikant
bewertet, wenn p <0,05 war. Neben den 12 Variablen wurden zusätzlich der Mitoseindex, der
Ki-67-Wert, der MIB-1, die Hormonrezeptoren und das Rezidiv- und
Metastasierungsverhalten zur weiteren Charakterisierung ausgewertet.
Die Ergebnisse zeigten einen statistisch signifikanten Unterschied zwischen dem SarkomScore-Wert der LMFD (-1,49) und der regelhaften LM (-3,68).
Variablen mit signifikanten Unterschieden waren: auffällige Sonografie (LM 9,8 %; LMFD
40,2 %), schnelles Wachstum (LM 19,9 %; LMFD 57,3 %), Tumordurchmesser (LM bei 5,4
cm; LMFD 8,0 cm), IMB (LM 10,9 %; LMFD 21,9 %), Postmenopause (LM 4,1 %; LMFD
10,2 %), HMB (LM 60,2 %; LMFD 41 %), Dysmenorrhö (LM 37,8 %; LMFD 19,2 %) und
andere Symptome ohne Blutungsbeschwerden (LM 49,3 %; LMFD 34,9 %).
Variablen ohne signifikante Unterschiede waren: mittleres Alter (LM 43,4 Jahre; LMFD 43,7
Jahre), PMB (LM 17,1 %; LMFD 8,3 %), Versagen vorangegangener Therapien (LM 4,1 %;
LMFD 3,4 %) und Solitärtumor (LM 40,4 %; LMFD 48,3 %).
Insgesamt wurde deutlich, dass LMFD häufiger als identischer Tumor aber auch öfter als
LMS rezidivieren, als bislang in der Literatur beschrieben. Insgesamt kam es bei 33 der 118
LMFD Patientinnen zu Rezidiven. Davon erhielten 28 primär eine inadäquate Operation. In 5
Fällen kam es auch nach adäquater Therapie zu Rezidiven.
Die Ergebnisse legen weiterhin nahe, dass es sich bei den LMFD, wie schon länger vermutet,
um Vorläufer eines LMS handelt. Die Daten zum Mitoseindex, Ki-67, MIB-1 und zum
Hormonrezeptorstatus unterstreichen diese Annahme.
Tatsächlich stehen LMFD auch klinisch und prognostisch zwischen den typischen LM und
den LMS. Da die Übergänge zwischen den Entitäten jedoch fließend sind und sich dies auch
in Überschneidungen der LMS-Score-Werte widerspielgelt, ist eine alleinige präoperative
Diskriminierung anhand von Einzelsymptomen und des LMS-Scores nicht eindeutig möglich.
Dennoch kann der LMS-Score den Verdacht auf ein LMFD lenken und sollte bei Bedarf
durch entsprechende weiterführende Diagnostik ergänzt werden. Die Therapie der Wahl, bei
Verdacht auf eine Variante des LM oder eines STUMP, ist daher analog zum LMS die totale
Hysterektomie ohne Tumor- bzw. Uterusverletzung.
Die Arbeit versucht, die Forschungslücke zwischen Inselbegabung und deren Einstufung in den beruflichen Kontext zu schließen.
Dazu wird eine absolute Prävalenz ermittelt, um die Systemrelevanz des Syndroms bewerten zu können. Zudem wird die Einflussmöglichkeit des Betrieblichen Gesundheitsmanagements auf die Integrationsfähigkeit von Inselbegabten hinterfragt.
Hierfür wird eine quantitative Empirie genutzt, um eine Korrelation zwischen der Existenz eines Betrieblichen Gesundheitsmanagements und der Integrationsfähigkeit zu prüfen. Es zeigt sich, dass keine Korrelation besteht. Sehr wohl steht aber eine Integrationsfähigkeit mit der Unternehmensgröße im Zusammenhang, weil gerade Kleinstunternehmen das beste Milieu zur Beschäftigung von Inselbegabten bieten.
Der Schlaganfall hat Auswirkungen auf das Immunsystem. Die schlaganfallassoziierte Immunsuppression führt zu einer erhöhten Rate an Infektionen, was das Outcome für die Patienten verschlechtert. Die Abwehrfunktionen von Neutrophilen Granulozyten und Monozyten sind in diesem Zusammenhang beeinträchtigt. Bisher war weitgehend unklar, wie sich rtPA auf die Abwehrfunktionen von Neutrophilen Granulozyten und Monozyten auswirkt. Mithilfe der Blutproben von gesunden Spendern wurden Phagozytose, oxidativer Burst und NETose nach Inkubation mit rtPA untersucht. Während die Phagozytose und der oxidative Burst durch rtPA herabgesetzt waren, zeigte sich bezüglich der NETose kein Einfluss durch rtPA.
MPO und NE tragen entscheidend zur Funktion der Abwehrmechanismen von Neutrophilen Granulozyten und Monozyten bei. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass nach Inkubation mit rtPA die freigesetzte Menge von NE, nicht aber die von MPO zunimmt. rtPA hat keinen Einfluss auf die intrazellulär detektierte Menge beider Enzyme. Die Effekte von rtPA auf Phagozytose und oxidativen Burst scheinen somit NE- und MPO- unabhängig zu sein.
Nach dem Schlaganfall sind der oxidative Burst und die NETose bei Schlaganfallpatienten beeinträchtigt. MPO ist in Neutrophilen Granulozyten von Schlaganfallpatienten vermindert. Im Rahmen der hier durchgeführten Versuche konnte gezeigt werden, dass NE nach dem Schlaganfall intrazellulär nicht vermindert ist. Die Effekte des Schlaganfalls auf oxidativen Burst und NETose sind somit wahrscheinlich nicht abhängig von NE.
MPO und NE sind nach dem Schlaganfall vermehrt im Serum nachweisbar. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass nicht allein die erhöhte Zahl Neutrophiler Granulozyten nach dem Schlaganfall hierfür verantwortlich ist.
Die Frage, ob rtPA in vivo Einfluss auf MPO und NE hat, konnte nicht abschließend beantwortet werden und bedarf weiterer Klärung.
Insgesamt sollte die Rolle von rtPA als Immunmodulator bei der Therapie von Schlaganfallpatienten und in der Auswertung von entsprechenden Studien Berücksichtigung finden. Die Mechanismen der Schlaganfall-assoziierten Immunsuppression bedürfen weiterer Aufklärung.
Avian influenza viruses (AIVs) have their natural reservoir in wild aquatic birds but occasionally
spread to terrestrial poultry. While AIVs of subtypes H5 and H7 are well known to evolve highly
pathogenic avian influenza viruses (HPAIVs) during circulation in domestic birds, non-H5/H7
subtypes exhibit only a low to moderate pathogenicity. Furthermore, spillover events to a broad
range of mammalian hosts, including humans, with self-limiting to severe illness or even fatal
outcomes, were reported for non-H5/H7 AIVs and pose a pandemic risk. The evolution of high
virulent phenotypes in poultry and the adaptation of AIVs to mammalian hosts are predominantly
linked to genetic determinants in the hemagglutinin (HA). The acquisition of a polybasic cleavage
site (pCS) is a prerequisite for the evolution of HPAIVs in poultry, while changes in the receptor
binding preference and virus stability are essential for adaptation of AIVs to mammals.
In August 2012, an H4N2 virus with the pCS motif 322PEKRRTR/G329 but preserved trypsin
dependend replication and low pathogenicity in chickens was isolated on a quail farm in California.
In the first two publications, we followed different approaches to investigate virulence factors and
the potential risk for the transition of H4N2 to high virulence in chickens. The loss of N-terminal
glycosylations in the vicinity of the pCS resulted in decreased binding to avian-like receptors and
dramatically decreased virus stability. On the other hand, one deglycosylation increased virus
replication and tissue tropism in chicken embryos but did not alter virulence or excretion in
chickens. Furthermore, additional basic amino acids in the natural pCS motif improved the trypsin-independent
cleavage of HA and caused slightly increased tissue tropism in chickens. However,
the engineered motifs alone did not affect virulence in chickens. Intriguingly, they even had a
detrimental effect on virus fitness, which was restored after reassortment with segments of HPAIV
H5N1. Together, the results show the importance of HA glycosylations on the stability of H4N2 and
reveal the important role of non-HA segments in the transition of this virus to high virulence in
poultry.
The transmission of another non-H5/H7 AIV of subtype H10N7 from birds to seals resulted in mass
deaths in harbor seals in 2014 in northern Europe. The third publication describes nine mutations
in the HA1 subunit of seal isolates compared to avian H10Nx viruses. We found that some of these
mutations conferred a dual specificity for avian and mammalian receptors and altered
thermostability. Nevertheless, the H10N7seal remained more adapted to avian host cells, despite
of the alteration in the receptor binding specificity.
Altogether, this thesis demonstrates that naturally evolved AIVs beside H5 and H7 subtypes
support a highly pathogenic phenotype in the appropriate viral background and alter virulence and
host receptor specificity by few amino acid substitutions in the HA. These findings improve our
knowledge of the potential of non-H5/H7 AIVs to shift to high virulence in birds and the adaptation
in mammals.
Chronic alcohol abuse is one of the most common addictions and one of the most substantial public health problems as it affects millions of people physically as well as mentally around the world. Globally more than 3 million deaths are assignable to alcohol intake each year. Chronic alcoholism is a multi-component disease and its development is associated with both environmental as well as genetic factors. However, the key mechanisms underlying an addiction, especially on a cellular and physiological basis, are still unknown. Bio-medically an influence of chronic alcohol consumption on synaptic plasticity in the brain of humans as well as rodents has been proven.
On the dendritic shaft of nervous brain cells, small membrane protrusions called dendritic spines can be found. These spines possess the capacity to change their morphology and quantity and are thought to play an important role in learning and memory forming, and seem to be impaired in multiple neurological disorders. These dynamics are called synaptic plasticity. Most of these studies however, were carried out on the cortex. These previous observations raise the question whether such alterations in synaptic plasticity can also be observed in regions of the brain that contribute to the limbic system and therefore to the processing of emotional responses, learning and decision making. The amygdala is of special interest when trying to understand the neurobiology and pathophysiology that lead to the emergence and up keeping of an alcohol addiction. In this thesis a closer look has been taken at possible alterations in synaptic plasticity within different amygdaloid nuclei by the help of a rat model. These rats were put into the so called postdependent state, one of the most common animal models to investigate excessive ethanol intake in rodents. The postdependent state is a model in which the key driving force to obtain alcohol as part of a preserved addiction cycle is based on negative affect. Studies showed differences in the behavioural outcome of those animals that were exposed to chronic intermittent alcohol consumption compared to a control group, so it was of special interest to see whether those behavioural changes also show on a cellular basis.
In the study, a morphological comparison of the spine length as well as the spine density of alcohol dependent rats with a comparable control group has been made. The medial, the central, the lateral and the basolateral amygdaloid nucleus were of special interest in this research project.
The results showed no significant difference of the spine densities in any of the four amygdaloid regions. When comparing the spine morphology within the ethanol and the control group, differences showed in the lateral amygdaloid nucleus. In this region the spines of the ethanol group were significantly smaller. This leads to the conclusion that chronic alcohol intake can have an influence on the spine morphology and hence alter anatomical brain structures.
Der Transkriptionsfaktor ChREBP ist ein zentraler Regulator des Fett- und Glukosestoffwechsels
und wird insbesondere in der Leber intensiv erforscht. Allerdings ist seine Rolle in
der Niere, die maßgeblich an der Glukose-Homöstase beteiligt ist und einen wichtigen Ort
der Glukoneogenese darstellt, noch weitgehend unerforscht.
Zentrales Ziel dieser Arbeit ist es, im Rahmen des hepatischen Pankreasinseltransplantationsmodells
die Auswirkungen eines Diabetes mellitus und eines Fehlens des Transkriptionsfaktors
CHREBP auf das renale Tubulusepithel anhand von Wildtyp- und ChREBPKnockout-
Mäusen über einen Versuchszeitraum von drei bzw. sechs Monaten zu evaluieren.
Dazu wurden die tubuläre Glykogenspeicherung in Form von Glykogenspeicherkernen und
Armanni-Ebstein-Läsionen, die Proliferationsaktivität des renalen Tubulusepithels sowie das
Auftreten von renalen Tumoren untersucht.
Das Vorliegen eines Diabetes mellitus führt in der Niere der Wildtyp-Mäuse zu einer tubulären
Glykogenakkumulation, die durch einen ChREBP-Knockout deutlich verstärkt wurde.
Diese Glykogenspeicherung fehlte bei nicht diabetischen Tieren völlig. Gleichzeitig ließ sich
bei diabetischen Wildtyp-Tieren eine zum Teil erhöhte Proliferationsaktivität sowie das Auftreten
von Nierentumoren beobachten. Das Ausschalten des Transkriptionsfaktors ChREBP
führte nicht nur zu einem vermehrten Auftreten von Glykogenspeicherkernen und Armanni-
Ebstein-Läsionen, sondern resultierte auch in einem deutlich gesteigertem Vorkommen von
renalen Tumoren. Diese Tumoren traten hier auch ohne das gleichzeitige Vorliegen eines
Diabetes mellitus auf. Auch die Proliferationsaktivität der Tubulusepithelien war bei den
ChREBP-Knockout-Mäusen gesteigert.
Somit führt ein Diabetes mellitus, insbesondere bei einem gleichzeitigem Knockout von
ChREBP, zu einer Akkumulation von Glykogen innerhalb der renalen Tubulusepithelien
und fördert die Entstehung von Tumoren in der Niere bei Mäusen. Auch ein Knockout von
ChREBP scheint- unabhängig vom Vorliegen eines Diabetes- einen fördernden Einfluss auf
die renale Tumorgenese zu haben. Allerdings sind die daran beteiligten Mechanismen noch
weitgehend unbekannt. Daher sollte die Rolle von ChREBP und die Bedeutung der diabetisch
bedingten tubulären Veränderungen in Form der Glykogenspeicherkerne und Armanni-
Ebstein-Läsionen
The aim of this study has twofold. First, to investigate characteristics of paediatric patients seeking emergency dental care and the according treatment in a specialised dental service. The second aim, to propose a data-based guidance for management of dental emergency in children including pain management without traumatizing the child and with a clear differentiation of dental emergency patients.
Records of the demographic and clinical characteristics of 332 children (mean age 8.2 ±4.2 years) who attended the Department of Preventive and Paediatric Dentistry at the University of Greifswald in 2018 without an appointment seeking emergency dental care were collected. Statistical analysis was carried out using descriptive statistics and Chi-square tests. Based on the data a proposal for management of emergency/pain patients was performed.
Pain patients were high caries risk children (mean: 4.59 ±3.65 dmft, 1.65 ±2.73 DMFT). The main clinical diagnoses of pain patients in all different age groups were dental caries and caries-related complications such as reversible and irreversible pulpitis or periapical periodontitis (63.6%), while dental trauma contributed (8.4%). In general, the most frequent treatment was extraction (41.0%), most of these extractions needed to be rendered under either nitrous oxide sedation or general anaesthesia (57.3%).
This study has shown a clear association between the dental emergency management plan (delay of the dental treatment) and other factors such as, the required treatment (invasive or not invasive) P < 0.05, the need of sedation P < 0.05 and child’s previous dental experience (first visit to the dental clinic) P < 0.001. Most of the extraction procedures were not rendered immediately in the emergency/pain visit, rather they were delayed to be performed in the next treatment session (70%), with the majority of these procedures planned to be rendered under sedation. On the other hand, most of the restorations (65.5%) were performed in the emergency/pain visit, with need of sedation for only (8.3%) of these procedures. In addition, the majority of treatments of children who were visiting the dental clinic for the first time were postponed (71.6%; n=63). The correlation analysis shows a higher tendency to postpone the treatment when the required treatment is invasive, need to be rendered under sedation or when
it was the child’s first visit to the dental clinic. These findings indicate the strong impact of child’s cooperation on the emergency management plan.
Based on these data the guidance for management of peadiatric dental emergency patients was developed including pain management without causing negative affect of the child’s future cooperation
Die vorliegende Arbeit bietet aus wissenschaftlicher Sicht zahlreiche Diskussionspunkte. Zum einen ist in der aktuellen Forschung ein wachsendes Interesse zum Thema chronische Schmerzen zu beobachten. Zum anderen steigen die Nachfrage und das Angebot an alternativen Heilmethoden, wie Akupunkturverfahren rasant an. Die Studie konzentriert sich auf die Indikation Akupunktur bei chronischen Rückenschmerzpatienten und bietet damit Anlass, auch den volkswirtschaftlichen Aspekt von chronischen Schmerzpatienten genauer zu beleuchten.
Der theoretische Teil der Arbeit soll neben definitorischen Aspekten und inhaltlichen Prinzipien vor allem einen Überblick über die aktuelle Literatur und die thematischen Gegenstandsbereiche geben, aus denen in den folgenden Kapiteln der Fragebogen abgeleitet wurde.
Zunächst werden im ersten Teil Aspekte zum Thema Schmerz genauer definiert und beleuchtet. Anschließend wird im zweiten Teil die Therapie bei chronischen Rückenschmerzen, der Themenbereich der Inanspruchnahme und das Ansehen alternativer Methoden in der Medizin diskutiert. Der letzte Abschnitt des theoretischen Hintergrundes wird der Akupunktur gewidmet.
Participating in an election is by far the most prevalent form of political participation in modern democracies. Turnout rates, however, not only vary considerably between countries but also over time: By trend, in many Western democracies turnout levels have declined over the last decades. Electoral systems depict a prominent factor that has always been discussed with respect to its impact on turnout. In this respect, a high number of empirical studies found aggregate turnout predominantly to be higher in countries using proportional representation compared to countries using a less proportional electoral system. Based on these findings, one should expect turnout to increase when the electoral system changes towards higher proportionality. However, empirical evidence of the actual lasting impact of changes in electoral institutions on voter turnout is all but conclusive. In this dissertation, I aim at answering the following question: What are the consequences of electoral system change for voter turnout? I argue that it is necessary to examine the relationship between electoral systems and turnout more detailed as most studies did to date by taking the level of electoral constituencies and the temporal dimension of electoral system change into account.
To assess the impact of electoral systems and further proposed causal factors associated with electoral systems, party system size for instance, on turnout empirically, I make use of a comparative research design, analyzing longitudinal data with time-series cross-sectional regression models. These data, being the basis for my empirical analyses, represent a unique data set covering 9.639 electoral districts from 146 national legislative elections in eleven European countries. The dissertation generally finds an increasing district magnitude to boost turnout, while a decreasing magnitude has negative consequences for electoral participation. The positive effect of district magnitude on turnout seems to depend on the size of the population in the respective district, however. In addition, the analyses show that a higher number of parties in a district, respectively an increase in the number of parties in a district, has a negative impact on turnout.
Die Notwendigkeit einer plastisch chirurgischen Rekonstruktion der weiblichen Brust ist in fast allen Fällen auf eine zuvor diagnostizierte Brustkrebserkrankung oder prämaligne Erkrankung, die eine Mastektomie erforderte, zurückzuführen. Hierbei wird die natürliche Form der Brust zusammen mit dem Mammillen-Areola-Komplex nachgebildet. Da eine haut- oder nippelsparende Mastektomie durch den amputierenden Eingriff nur einen dünnen Brusthautmantel zurücklässt, ist die Einlage einer subpectoralen Prothese sinnvoll. Der Musculus pectoralis major ist durch die Implantateinlage in seiner Dimension verkürzt und vermag den unteren Brustpol nicht hinreichend abzudecken. Somit kann eine komplette und sichere Prothesenbedeckung nicht mehr gewährleistet werden. Die Nachteile einer subpectoralen Implantateinlage können durch die Einlage abdeckender und gleichzeitig stützender Fremdmaterialien, wie die hier verwendeten Alloplasten TiLOOP® Bra und SERAGYN® BR sowie durch die porcine azelluläre Dermis Strattice™ revidiert werden.
Trotz dessen sich bislang kaum vergleichbare publizierte Studien in der Literatur zum Thema Alloplasten- und Dermisvergleich finden, ist die Vergleichbarkeit der Ergebnisse durch gesonderte Untersuchungen der einzelnen Interponate in anderen Publikationen gesichert.
Der Behandlungserfolg und das ästhetisch zufriedenstellende sowie onkologisch sichere Ergebnis wurde in dieser Arbeit anhand der dokumentierten Komplikationsraten gemessen. Hierbei wurde wie in der Literatur beschrieben zwischen „major und minor complications“ unterschieden.41
Beim Vergleich der jeweiligen Komplikationsarten besteht Komparabilität zwischen der herrschenden Literatur und den Ergebnissen bei den SERAGYN® BR- und TiLOOP® Bra-Populationen in der Universitätsmedizin Greifswald. Mit einer „major complications“–Rate von 11,1 % bei den mit SERAGYN® BR rekonstruierten Mammae und 14,9 % in der TiLOOP® Bra-Population ist ein akzeptables Ergebnis erzielt worden. Auch bei den „minor complications“ stellt die Rate von 13 % in der SERAGYN® BR-Population und 9,6 % bei den mit dem TiLOOP® Bra rekonstruierten Brüsten einen guten Schnitt im Behandlungserfolg dar. Die azelluläre Dermis Strattice™ erzielte mit jeweils 27,5 % „major“ und „minor complications“ die schlechteren Ergebnisse zum einen im Vergleich mit dem Therapieerfolg der anderen Populationen und zum anderen in Äquivalenz zur herrschenden Literatur.
Es konnte demonstriert werden, dass sich der Einsatz der azellulären Dermis nicht für die vorgeschädigte Brust im Sinne von zweizeitigen Operationsverfahren, sowie in Verbindung mit spezifischen Risikofaktoren eignet und besonders unter dem Einfluss einer Strahlentherapie eine erhöhte Komplikationsrate zu verzeichnen ist.
Auch im Zusammenhang mit plastisch rekonstruierenden Operationen gemeinsam mit dem TiLOOP® Bra oder dem Alloplasten SERAGYN® BR musste ein Anstieg von postoperativen Komplikationen dokumentiert werden, wenn eine Bestrahlung des Operationsgebietes vorgenommen wurde.
Um eine optimale und möglichst komplikationsarme operative Nachbildung der weiblichen Brust nach Ablatio erzielen zu können, bedarf es einer engen Indikationsstellung sowie Risiko-Nutzen-Abwägungen, die jedwede patientinneneigenen und iatrogenen Risikofaktoren berücksichtigt und handhaben kann. Ziel ist es dabei, trotz Risikofaktoren eine optimierte Versorgung der Patientinnen zu gewährleisten und so sichere sowie ästhetisch einwandfreie Ergebnisse erzielen zu können. Dazu gehören prüfende Überlegungen welches der Interponate die bestmögliche Kompatibilität zur geplanten Rekonstruktionsart aufweist und zudem die individuellen Patientinnenmerkmale berücksichtigen kann.
Ist aufgrund des Tumorstadiums eine Bestrahlung der Thoraxwand notwendig, sollte der Patientin eine Rekonstruktion mit Eigengewebe (z.B. TRAM- oder DIEP-Lappen) empfohlen werden.28 Bei Erfordernis einer Radiatio muss von einer implantatgestützten Brustrekonstruktion in Verbindung mit Netzen oder einer azellulären Dermis abgeraten werden. Sollte die Patientin dennoch ausdrücklich einen Wiederaufbau mittels Implantaten und Netzen bzw. ADM wünschen, besteht die Notwendigkeit auf das erhöhte postoperative Risiko hinzuweisen und ausführlich aufzuklären.
Obwohl diese retrospektive Studie keinen vollen Eingriff in die Indikationsstellung bieten kann, so werden bereits Anhaltspunkte für eine ideale Interponatauswahl offeriert, um eine optimale Rekonstruktion mit einem niedrigen Risikoprofil für postoperative Komplikationen und ein hohes Maß an Patientinnenzufriedenheit zu gewährleisten.
Der individuelle Schriftspracherwerb wird als ein Prozess beschrieben, der durch soziale und umweltbedingte Faktoren beeinflusst wird. Mangelnde Lesekompetenzen können so-mit für Kinder, Jugendliche und Erwachsene weitreichende Auswirkungen mit sich bringen. Bei einer Lese-Rechtschreibstörung (LRS) handelt es sich um eine umschriebene Lernstörung, die besonders das Lesen und Schreiben betrifft, oftmals in der frühen Sprachentwicklung beginnt und über mehrere Jahre andauern kann. Beim Lesevorgang werden neuro-funktionelle Prozesse im Gehirn aktiviert, worauf Personen mit einer LRS erschwert zugreifen können (vgl. Hoeft et al. 2007). Eine zentrale Komponente in diesen kognitiven Verar-beitungsabläufen nimmt hierbei das semantische System ein. Der Begriff „semantisches Priming“ bezeichnet, dass die Verarbeitung eines Wortes die Verarbeitung eines zweiten nachfolgenden Wortes beeinflusst, sofern zwischen beiden Wörtern eine semantische Be-ziehung besteht (vgl. Ortells et al. 2006). Durch den Input beim Priming werden die im Gehirn gespeicherten linguistischen Fähigkeiten aktiviert und miteinander verglichen, und mit Hilfe von Wörtern und Regeln können die Bedeutungen entschlüsselt werden (vgl. Hüttner 2014). Je nachdem, welcher In- oder Output der Sprachverarbeitung gegeben wird, entstehen somit die vier Basisfähigkeiten Sprechen, Verstehen, Lesen und Schreiben (vgl. Sucharowski/Siegmüller/Prange 2009; Hüttner 2014).
Die vorliegende Arbeit setzt sich aus drei Teilstudien zusammen. In der Grundlagenstudie werden zunächst die semantischen Merkmale bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen (N=167) im ungestörten Sprachsystem erfasst. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wird in der Teilstudie I der Einfluss der semantischen Priming-Methode auf die Lesegeschwindigkeiten einer Stichprobe von sprachgesunden Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen (N=58) untersucht. Zudem werden Unterschiede zwischen den Altersgruppen bei funktio-nalen und visuellen Merkmalszuordnungen innerhalb einer Kategorie (Obst, Gemüse, Werkzeuge, Spielzeug, Tiere) erfasst und die Lesezeiten nach präsentierten Targets ge-messen. Es wird davon ausgegangen, dass ein schnellerer Leseprozess stattfindet, wenn enge, positive Relationen zwischen Target und Prime vorliegen. Auf dieser Grundlage wird in der Teilstudie II ein primingbasiertes Lesetraining konzipiert und dessen Effekte auf die Lesegenauigkeit und die Lesegeschwindigkeit von Kindern und Jugendlichen (N=8) mit einer Lese-Rechtschreibstörung im Rahmen einer Einzelfallserie im Multiple Baseline Design ermittelt.
Die Verlaufsdaten sprechen dafür, dass der Leseprozess positiv durch semantisches Priming beeinflusst wird. Semantisch nahe Beziehungen zwischen Prime und Target sowie längere Präsentationszeiten der Targets führen zu besseren Leseleistungen. Positive Transfereffekte auf das Kurzzeitgedächtnis, die Konzentrations- und Aufmerksamkeitsleistung sind erkennbar. Die Ergebnisse werden vor dem Hintergrund des Logogenmodells (vgl. Morton 1969; Brandenburger/Klemenz 2009) diskutiert und Implikationen für die Praxis und Forschung abgleitet.
Myxomycetes or Myxogastria (supergroup Amoebozoa) are one of several Protistean groups dispersing via airborne spores. The model organism for the group, so far exclusively studied in a laboratory environment, is Physarum polycephalum. Here, molecular evolution, distribution and the ecology of spores dispersal was investigated for the non-model species Physarum albescens. This nivicolous myxomycete fruits with snow melt in most mountain ranges of the northern hemisphere and disperses via spherical, dark-colored and melanin-rich spores. Fruit body development and subsequent spore dispersal occurs within a short time window of a few days. At this time, the fruiting plasmodium is fully exposed to the harsh environment if the protecting snow melts away. The spores, with a diameter of 10–13 µm of the typical size for myxomycetes, can potentially reach all suitable habitats worldwide, which led to the assumption that not only Ph. albescens but most myxomycete species should be ubiquitously distributed over the world.
In the first part of this study (article 1), the question was, if spore dispersal can realize a gene flow sufficient to meet the above-mentioned assumption. A total of 324 accessions of Ph. albescens, collected all over the northern hemisphere, was sequenced for 1-3 genetic markers (SSU, EF1A, COI), and 98 specimens were further analyzed using the genotyping by sequencing technique. As a result, at least 18 reproductively isolated units, which can be seen as cryptic biological species, emerged as phylogroups in a three-gene phylogeny, but as well in a SNP-based phylogeny and were confirmed by a recombination analysis between the three markers. However, this evolutive radiation is not simply caused by geographic fragmentation due to low dispersal capability: within a certain region, multiple phylogroups coexisted next to each other, although some appeared to be regional endemics. Most likely, mutations in mating-type genes, as shown to exist for the cultivable Ph. polycephalum, are the main drivers of speciation. This challenges the hypothesis of ubiquitous distribution of Ph. albescens and corroborates the results of the few available studies for other myxomycete species. In addition, groups of clonal specimens, mostly but not always restricted to a certain slope or valley indicated that sexual and asexual reproduction coexists in the natural populations of Ph. albescens.
In the second part (articles 2), the fundamental niche for Ph. albescens was described using all available records for the species. The resulting set of 537 unique occurrence points was subjected to a correlative spatial approach using the software MaxEnt. In dependence on the predictor variables three species distribution models emerged which differed only in details. The first consisted of only 19 bioclimatic variables and an elevation map from the WorldClim dataset. The second was corrected for pseudo-absences resulting from missing survey activities, and the third was expanded with an additional categorical environment variable on snow cover. High mean AUC (area under the curve) values above 0.97 could be reached with all three models. Variables for snow cover, precipitation of the coldest quarter (of the year), and elevation correlated highly to predict the distribution of Ph. albescens. Only in mid-northern latitudes, elevation alone was a good predictor, but it would cause false-positive predictions in arid mountain ranges and failed to explain occurrence in lowland sites at higher latitudes. Mountains in humid climates showed the highest incidences, confirming recent studies that long-lasting snow covers combined with mild summers are crucial for the ecological guild of nivicolous myxomycetes, with Ph. albescens as a typical species.
Spore size is crucial for dispersal ability and should thus be a character under strong selection. In addition, spores carrying two nuclei with opposite mating types should have a colonization advantage. This was the hypothesis for the last part of this study (articles 3 and 4), which investigated this trait in a quantitative manner. This required a method to analyze thousands of spores automatically (article 3) and with high precision for size and the number of nuclei enclosed. Human errors should be excluded, to reveal even subtle differences in the resulting spore size distributions. Two challenges had to be met for this approach. First, a preparation technique was developed to reduce false segmentations due to overlaying spores by aligning spores on one common plane with a high-frequency vibration device. Second, the segmentation process was automated to allow separating spores that are densely packed in the respective images. A machine learning algorithm was set up and trained to reliable identify and measure dark-colored spores. The technique produced consistent results with high accuracy, and the large number of spores allowed to compile spore size distributions, to check for the constancy of this character, which is impossible with manual measurements limited to low numbers.
The resulting spore size distributions, obtained from over 80 specimens (article 4), were mostly narrow, which is in accordance with our hypothesis. Spore size was as well fairly constant within fructifications from one colony. However, mean spore size within different accessions of Ph. albescens showed large variation (ca. 10%, a range often indicated to key out different morphospecies of myxomycetes), and this was explained only by a minor part with differences between biospecies. Not much smaller (8%) was the variation within a group of clonal specimens collected within 25 m distance. This points to a strong influence of environmental factors even at a micro spatial scale, perhaps caused by microclimatic differences and high phenotypic plasticity for spore size. The influence of large-scale covariates like altitude or latitude was negligible. However, spore size correlated with the variance in this trait, indicating that oversized spores may be caused by detrimental environmental conditions. Two aberrations in spore development were found: First, a few specimens showed a multimodal distribution for spore size with two or even three discernible spore populations. The estimated volumes of those populations correspond to a multiple of the first and most abundant conspicuous spore size population. Second, not all spores were uninucleate as to be expected for meiotic products. This was revealed by fluorescence signals from staining the same spores with DAPI, with a second machine learning algorithm trained to identify the nuclei in a spore. A few specimens showed a significant proportion of binucleated spores in the size range of normal-sized ones, and these specimens were not the ones with multimodal spore size distributions. This indicates that the negative impacts (inbreeding) of multinucleate spores should outweigh a possible colonization advantage and is in accordance with the high genetic diversity found in the worldwide population of Ph. albescens, indicating predominantly sexual reproduction in wild populations of myxomycetes.
The thesis develops a scholarly-artistic modular method of analysis for literary studies, film studies and comic studies. Artistic modules of analysis are combined with established research methods used by the humanities on order to deepen the level of understanding of the analysed comic/literary/cineastic work. Martin Rowson's comic adaptation of Laurence Sterne's novel "The Life and Opinions of Tristram Shandy, Gentleman" is analysed with the scholartistic method and treated as an addative literary adaptation.
In der vorliegenden Arbeit wurde eine Smartphone-App mit einem Papierfragebogen zur Selbstbeobachtung bei Craniomandibulären Dysfunktionen (CMD) verglichen. Das primäre Ziel dieser Studie war die Gegenüberstellung der Interventionen „CMD-App“ und „Papierfragebogen“ und die Untersuchung der Probandencompliance bei deren Anwendung. Sekundär sollten Alltagsintegrität, Übersichtlichkeit, Achtsamkeit und Zeitaufwand der Interventionen untersucht werden. Dazu nahmen in einem Zeitraum von 20 Monaten insgesamt 81 Probanden, im Alter von 21 bis 36 Jahren, an der Studie teil. Die Studienpopulation bestand aus Zahnmedizinstudenten der Universitätsmedizin Greifswald im klinischen Studienabschnitt. Die Selbstbeobachtung wurde von beiden Gruppen vier Tage lang jeweils fünf Mal täglich durchgeführt. Für diese Untersuchung wurden die verwendeten Interventionen von uns neu entwickelt. Die Papierfragebogengruppe nutzte im gesamten Beobachtungszeitraum vier Papierfragebögen in Gestaltung und Format eines Smartphones zusammen mit roten Klebepunkten als Erinnerungshilfe. Die Appgruppe benutzte eine Android-Smartphoneapp mit dem Namen „CMD-App“, welche als Erinnerung an die Selbstbeobachtung Push-Benachrichtigungen versendete. Die vorliegende Arbeit diente als erste Pilotuntersuchung für die „CMD-App“.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass die Probandencompliance bei Nutzern der „CMD-App“ höher war als bei Probanden der Papierfragebogengruppe. Gemessen an der Gesamtanzahl an Eintragungen zur Selbstbeobachtung, war die „CMD-App“ dem Papierfragebogen überlegen. Die Probanden in der Appgruppe haben durchschnittlich 8,9 % mehr Selbstbeobachtungen durchgeführt als die Probanden, die den Papierfragebogen nutzten. In den Punkten Alltagsintegrität, Übersichtlichkeit und Zeitaufwand war die „CMD-App“ im Vergleich zum Papierfragebogen ebenfalls im Vorteil. Es konnte auch gezeigt werden, dass 76,67 % der Probanden der Appgruppe durchschnittlich nur 2 Minuten pro Tag mit der Selbstbeobachtung verbrachten.
In weiteren klinischen Studien gilt es nun zu klären, ob sich die von uns erhobenen Ergebnisse dieser Pilotuntersuchung auch auf CMD-Patienten übertragen lassen. Diese Arbeit konnte bereits einen Hinweis darauf geben, wie digitale Medien in der Zahnheilkunde in Zukunft genutzt werden könnten. Eine technisch ausgereifte „CMD-App“ hat Potenzial Zahnärzte in der Diagnose und Therapie von CMD zu unterstützen und die herkömmliche Methode zur Selbstbeobachtung abzulösen oder zu ergänzen.
Zusammenfassung
Die vorliegende Studie befasst sich mit der Morphologie des menschlichen Tuber maxillae unter Berücksichtigung alters- und geschlechtsspezifischer Unterschiede. Grundlage dieser Arbeit waren DVT-Datensätze von 118 erwachsenen Probanden beiderlei Geschlechts. Basierend auf den Rohdatensätzen wurden, mit Hilfe der NewTom 3G Software (QR NNT Version 2.11 Professional ©), Axialschnitte parallel zur Ebene des Nasenhöhlenbodens angefertigt. Die Schichtstärke der Axialschnitte betrug 3,0 mm. Die daraus resultierenden axialen DVT-Schichtaufnahmen waren die Basis für alle weiteren Untersuchungen. Im Folgenden konnte auf der Grundlage definierter Messpunkte und Hilfslinien, Streckenmessungen am Tuber maxillae vorgenommen werden. Diese Streckenmessungen waren Ausgangspunkt für die Definition unterschiedlicher Formentypen des Tuber maxillae.
Um geschlechts- und altersspezifische Unterschiede zwischen den gewonnenen Messdaten und Formtypen des Tuber maxillae beurteilen zu können, wurde zunächst eine deskriptive Statistik erstellt. Darauf aufbauend erfolgte ein t-Test, durch den Geschlechtsunterschiede dargestellt werden konnten. Mit Hilfe einer einfaktoriellen Varianzanalyse (ANOVA) untersuchten wir die gewonnenen Daten in Bezug zu den drei Altersgruppen der erwachsenen Probanden. Des Weiteren nahmen wir eine Korrelations- und Regressionsanalyse unter Berücksichtigung verschiedener Gesichtsschädelmaße vor. Mit Hilfe der Bestimmung eines Symmetriequotienten erfolgte die Beurteilung von Seitenunterschieden.
Anhand der Streckenmessungen des Tuber maxillae zeigte sich, dass der Tuber maxillae bei den Männern höher ist als bei den Frauen. Breite und Länge des Tuber maxillae sind jedoch geschlechtsunabhängig. Obgleich keine signifikanten Altersunterschiede in Bezug auf die Höhe des Tuber maxillae nachgewiesen werden konnten, wurden Unterschiede zwischen den Altersgruppen 2 und 3 beobachtet. So nahm die Höhe des Tuber maxillae bis zur Altersgruppe 2 zunächst zu, um bei den älteren Probanden in der Altersgruppe 3 wieder leicht abzunehmen. Das Symmetrieverhalten des Tuber maxillae zeigte im Bezug zur Höhe symmetrische Höhenmaße. Anders verhielt es sich bei der Breite und Länge des Tuber maxillae. Sowohl für die Breite als auch für die Länge zeigten sich bei über der
Hälfte der Probanden Symmetrieunterschiede zwischen dem rechten und linken Tuber maxillae. Weiterhin konnte diese Studie verschiedene Korrelationen zwischen den Maßen des Tuber maxillae und verschiedenen Schädelmaßen aufzeigen. Eine weiterführende Regressionsanalyse bestätigte einen signifikanten Zusammenhang, insbesondere zwischen der Höhe des linken Tuber maxillae und dem Volumen des linken Sinus maxillaris.
Basierend auf den in dieser Studie ermittelten Maßen des Tuber maxillae konnten dem Tuber maxillae sowohl in der Norma lateralis als auch in der Norma horizontalis drei verschiedene Formtypen zugeordnet werden. Für die Formbestimmung in der Norma lateralis wurden jeweils die größten Längen des Tuber maxillae von kranial nach kaudal auf Millimeterpapier übertragen und an der anterioren Begrenzung des Tuber maxillae ausgerichtet. Mit Hilfe der so gewonnen Skizzen definierten wir die Formtypen I, II und III. Beim Typ I beschreibt die Dorsalfläche des Tuber maxillae einen annährend geraden Verlauf von kranial nach kaudal. Der Typ II hingegen ist gekennzeichnet durch eine tendenzielle Zunahme der Dorsalfläche von kranial nach kaudal. Beim Typ III zeigt sich ein konkaver Verlauf der Dorsalfläche des Tuber maxillae. Unsere Untersuchungen zeigten, dass in der Norma lateralis der Typ III bei den Männern am häufigsten vorkam. Bei den weiblichen Probanden zeigte sich dagegen häufiger der Typ II.
Die Formbestimmung des Tuber maxillae in der Norma horizontalis erfolgte an drei definierten Horizontalschnitten. Der erste Horizontalschnitt befindet sich auf Höhe des mittleren Nasenganges, der zweite Horizontalschnitt auf Höhe des Foramen palatinum majus und der dritte Horizontalschnitt in Höhe der Wurzelspitzen der Oberkiefermolaren. Die Einteilung in die Formen erfolgte in ähnlicher Weise wie in der Norma lateralis. Die größten Längen des Tuber maxillae wurden von lateral nach medial auf Millimeterpapier übertragen und wieder an der anterioren Begrenzung des Tuber maxillae ausgerichtet. Anhand der gewonnenen Skizzen definierten wir die Formtypen a, b und c für die Norma horizontalis. Beim Typ a befindet sich die stärkste Ausprägung der Dorsalfläche im medialen Drittel des Tuber maxillae. Der Typ b zeigt seine stärkste Ausprägung im mittleren Drittel des Tuber maxillae. Beim Typ c befindet sich die stärkste Ausprägung im lateralen Drittel des Tuber maxillae. Es zeigte sich, dass in Höhe des mittleren Nasenganges bei den Männern der Typ a am häufigsten auftrat. In Höhe des Foramen palatinum majus und auf Höhe der Wurzelspitzen der oberen Molaren ermittelten wir den Typ b am häufigsten. Bei den Frauen zeigte sich auf Höhe des mittleren Nasenganges der
Typ a am häufigsten. Gleiches war auf Höhe des Foramen palatinum majus zu beobachten. In der Ebene der Wurzelspitzen der oberen Molaren zeigte sich häufiger der Typ b. Anhand der hier gewonnenen Daten ist es möglich, die Form des Tuber maxillae zu quantifizieren. Die Untersuchungsergebnisse können für verschiedene klinische Fachgebiete, wie die Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie (MKG), die Prothetik und die Kieferorthopädie, von Interesse sein. In der MKG beispielweise können sie von Bedeutung bei der Wahl des passenden dentalen Implantatsystems in der Tuberregion sein. Aber auch bei der Gewinnung von Knochen aus der Tuberregion kann die Kenntnis über Form und Größe des Tuber maxillae von Nutzen sein. Die hier vorliegende Studie gibt Aufschluss über die Morphologie des Tuber maxillae beim Menschen. Weiterhin liefert sie Grundlagen für weiterführende Studien an anderen menschlichen Populationen.
Das Auftreten einer postoperativen Wundinfektion bedeutet für den Patienten die Verwirklichung eines gefürchteten persönlichen Risikos, stellt den behandelnden Ärzten oft vor schwer zu lösende Aufgaben und belastet die Solidargemeinschaft durch einen erheblichen Kostenanstieg. Obwohl Staphylococcus aureus weltweit als der häufigste und gefährlichste Erreger von SSI gilt, muss jede Klinik die lokalen Gegebenheiten (Erreger-Prävalenz, Resistenzlage etc.) kennen und sich ihnen stellen.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Bedeutung von Staphyloccocus aureus für die Klinik und Poliklinik für Unfall-, Wiederherstellungschirurgie und Rehabilitative Medizin der Universitätsmedizin Greifswald zu untersuchen. Dazu wurden drei klinische Studien durchgeführt: zur Erfassung der Prävalenz von MRSA und MSSA, zur Untersuchung der Effektivität präoperativer Hautantiseptik bei unfallchirurgischen Patienten sowie zur Frage, ob Staphylococcus aureus als verursachendes Pathogen einer Implantat-assoziierten Infektion einen Risikofaktor für ein Wiederauftreten der Infektion nach erfolgter Therapie darstellt.
Es konnte gezeigt werden, dass etwa ein Fünftel der Patienten der Unfallchirurgie Greifswald bereits bei Ankunft im Krankenhaus Träger von MRSA oder MSSA war. Während operativer Eingriffe gelang trotz einer leitliniengerecht durchgeführten Hautantisepsis nur bei 65% der Patienten eine vollständige Keimreduktion. In einem Fall konnte die Verschleppung eines MSSA-Klons von der präantiseptischen Hautflora in die postantiseptische Wundflora bewiesen werden. Nicht zuletzt hatten Patienten mit durch MSSA infiziertem Osteosynthesematerial ein deutlich erhöhtes Risiko einer Re-Infektion nach zunächst erfolgreicher Beruhigung der Infektion.
Die Ergebnisse der drei durchgeführten Studien zeigen, dass Staphylococcus aureus auch in Greifswald bei der Behandlung unfallchirurgischer Patienten die antizipierte, bestimmende Rolle spielt. Prävalenz des Pathogen, Persistenz trotz etabliertem perioperativen Hygieneregime und Auswirkung einer tatsächlich eingetretenen Infektion auf die Heilungschancen wurden dargelegt.
Den Fokus perioperativer Hygiene-Maßnahmen zur Vermeidung von SSI weiterhin auf Gram-positive Erreger, namentlich Staphylokokken, zu richten, ist aktuell in der Klinik für Unfallchirurgie in Greifswald gerechtfertigt.
Eine Fehltriage kann schwerwiegende Folgen für Patienten bei einem MANV auf See haben. Ziel dieser Studie war es, das Ergebnis, die Reliabilität und die Validität eines analogen und eines digitalen Aufzeichnungssystems für die Triage während und für das Triage-Training eines MANV auf See zu bewerten und zu vergleichen.
Die Studie basiert auf einer Sichtungsübung, die mit einem Cross-Over-Design durchgeführt wurde. Achtundvierzig freiwilligen Studienteilnehmern wurde ein fiktiver MANV mit 50 Patienten präsentiert. Die Triage wurde mit einem analogen und einem digitalen System durchgeführt. Die Studienteilnehmer wurden nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, um mit dem analogen oder digitalen System zu beginnen. Die Reliabilität der Ergebnisse wurde mittels Cohens Kappa analysiert. Die Validität wurde durch Cronbachs´ Alpha, die Sensitivität, Spezifität sowie den positiven und negativen prädiktiven Wert gemessen. Zur Analyse von Behandlungs-, Perioden- und Carry-Over-Effekten wurde ein lineares Mischeffektmodell verwendet.
Die Anzahl der mit dem analogen System getesteten Patienten war statistisch signifikant höher als die des digitalen. Dagegen war die Anzahl an Untertriagen mit dem digitalen System signifikant geringer. Gruppe A führte eine höhere Anzahl von Triagen und korrekten Triagen durch als Gruppe B. Gruppe B zeigte eine geringere Rate an Untertriage als Gruppe A. Die mit dem Cohens Kappa gemessene Reliabilität war mit dem digitalen System höher. Die Validität gemessen anhand der Sensitivität und Spezifität erzielte mit dem digitalen System bessere Werte als mit dem analogen System. Beim Vergleich der positiven und negativen prädiktiven Werte zeigte das digitale System ebenfalls durchgängig über alle SK höhere Werte als das analoge System. Zwischen dem analogen und digitalen System gab es bei der Transport-Priorisierung keine signifikanten Unterschiede. Es trat kein signifikantes Muster des Carry-Over-Effekts bei der Triage auf. Das Triage-System sowie der Durchlauf der Sichtungsübung hatten keinen kombinierten Effekt auf die Übung.
Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit liefern valide Ergebnisse für den Vergleich eines digitalen und eines analogen Triage- und Transport-Priorisierungs-Systems für einen MANV auf See. Zusammenfassend konnten mit dem analogen System mehr Triagen und Transport-Priorisierungen durchgeführt werden, während mit dem digitalen System eine höhere Validität und Reliabilität erzielt wurde. Unter Einbezug der Befragung der Studienteilnehmer erscheint das analoge System für grundlegende Sichtungsübungen und das digitale System für fortgeschrittene Übungen und den Einsatz auf See geeignet zu sein.
Ziel der Studie: Die Wirksamkeit der manuellen und maschinellen Reinigung zur Entfernung gereifter Plaque auf herausnehmbaren Teilprothesen sollte untersucht werden.
Material und Methoden: Insgesamt wurden 32 Patienten mit herausnehmbaren bilateralen Freiendsattelprothesen einbezogen. Die Plaque wurde durch eine spezielle Anfärbung visualisliert und von allen Seiten fotografiert. Anhand einer randomisierten Liste wurde ein Sattel vom Patienten manuell mit einer Prothesenzahnbürste und einem Prothesenreinigungsgel gereinigt. Anschließend wurde die komplette Prothese maschinell mithilfe eines Reinigungsgerätes mit rotierenden Nadeln gesäubert. Anfärbung und Fotografie wurden nach jedem Behandlungsschritt wiederholt. Die Plaque-Anteile (% Pixeloberfläche) wurden mit einer speziellen Software gemessen. Als wesentlicher Reinigungseffekt wurde ein Unterschied von 10 % weniger Plaquefläche gegenüber dem Ausgangszustand definiert. Für die statistische Analyse wurden gemischte Modelle verwendet, um die Kovariablen für die Ausgangssituation, einschließlich Plaque und Oberflächen, zu berücksichtigen und alle Zeitpunkte zu erfassen.
Ergebnisse: Die durchschnittliche Plaquefläche ohne Reinigung war an der Tegumentalfläche höher als an den bukkalen/lingualen Oberflächen (32,8 % [95 % CI: 28,1 % bis 36,4 %] gegenüber 15,3 % [13,1 % bis 17,4 %]). Die manuelle Reinigung war nicht wesentlich besser als keine Reinigung. Der Unterschied betrug lediglich 4,6 % [-0,1 % bis 9,2 %] an der Tegumentalfläche. An den bukkalen/lingualen Flächen fiel der Unterschied noch geringer aus (3,0% [0,1% bis 5,9%]). Die maschinelle Reinigung war deutlich besser als die manuelle Reinigung (16,1 % [12,0 % bis 20,2 %] Unterschied an der Tegumentalfläche und 7,3 % [4,6 % bis 10,0 %] an den bukkalen/lingualen Flächen). Die Kombination aus manueller und maschineller Reinigung (Add-on) war nicht besser als die rein maschinelle Reinigung (-0,2 % [-2,6 % bis 2,1 %] Unterschied an der Tegumentalfläche und 0,7% [-0,7% bis 2,2%] an den bukkalen/lingualen Flächen).
Schlussfolgerungen: Die manuelle Reinigung ist unzureichend bei der Entfernung von reifer Prothesenplaque. Die maschinelle Reinigung ist der manuellen Reinigung überlegen, insbesondere an den Tegumentalflächen.
Die Dissertation beschäftigt sich mit der für die Humangeographie aktuellen Assemblage-Theorie. Thematisch fokussiert sich die Arbeit auf die Nutzung der Fischbestände und die Zusammenkunft dieser Nutzung mit Politik. Dadurch weist das bearbeitete Thema einen klaren Bezug zu aktuellen gesellschaftlichen Entwicklungen und zur derzeitigen wissenschaftlichen Diskussion auf. Die Stärke der Arbeit liegt in den Überlegungen zur Assemblage-Theorie und deren Operationalisierung für die geographische Forschung. Ausgangspunkt dieser Überlegungen bildet das Buch ‚Tausend Plateaus Kapitalismus und Schizophrenie, Band 2‘ von DELEUZE, G. und GUATTARI, F. in der deutschen Übersetzung von 1992. Darauf aufbauend wird näher auf die Denk- und Herangehensweise eingegangen und der thematische Fokus (Fischereipolitik) mit dem theoretischen Ansatz (Assemblage) verkettet.
IL-21 gehört zur Gruppe der proinflammatorischen Zytokine und ermöglicht als lös-licher Botenstoff eine Interaktion zwischen verschiedenen Zellen innerhalb des Im-munsystems. Unlängst wurde die Rolle von IL-21 bei der Entstehung von Autoim-munerkrankungen beschrieben. Dabei kommt es zur Fehlregulation des Immunsys-tems, so dass infolge körpereigene Strukturen bekämpft werden. Während einer Schwangerschaft kommt es zu umfassenden Anpassungsvorgängen innerhalb des Immunsystems, wobei mögliche Fehlregulationen sowohl für die Mutter als auch für den Fötus verschiedene Komplikationen mit sich bringen kann. Inwieweit IL-21 in-nerhalb dieser Vorgänge und letzten Endes für den erfolgreichen Ausgang einer Schwangerschaft von Bedeutung ist, ist bislang unbekannt und ist Gegenstand der in dieser Arbeit dargestellten Untersuchungsergebnisse.
Die Ergebnisse lassen erkennen, dass B-Zellen der verschiedenen Mausgruppen (NPM=nicht schwanger, GPOM=normale Schwangerschaften und PPOM=komplizierte Schwangerschaften) unterschiedlich sensibel auf IL-21 reagie-ren. Diese Beobachtung fußt auf unterschiedlicher Verteilung des IL-21R. Demnach exprimieren B-Zellen der GPOM-Gruppe niedrigere Level an IL-21R, deren Beein-flussung durch das Zytokin IL-21 als gering zu beurteilen ist und deshalb nachfol-gend relativ seltener in die Apoptose eintreten. Die größten Differenzen bezüglich der Rezeptorexpression konnten innerhalb der MZ B-Zellen beobachtet werden. MZ B-Zellen wird bereits in früheren Arbeiten eine wichtige Rolle für eine erfolgreiche Schwangerschaft zugeschrieben.
Mittels immunologischer Methoden wurde weiterhin die Produktion von IL-10 unter-sucht, die bei GPOM am höchsten war. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass in dieser Situation B-Zellen sich durch eine Herunterregulierung ihrer IL-21R dem Ein-fluss des Zytokins entziehen und nachfolgend für eine vermehrte Produktion von IL-10 zur Verfügung stehen. Auch IL-10 konnte bereits als ein für eine erfolgreiche Schwangerschaft förderlicher Faktor identifiziert werden.
Als mögliche Quelle von IL-21 und aufgrund der räumlichen Nähe zu den MZ B-Zellen wurden Tfh-Zellen mittels Durchflusszytometer analysiert. Hierbei wurde festgestellt, dass diese Zellen gehäuft in der PPOM-Gruppe vorkommen, wodurch auch diese T-Zell Subpopulation für den Ausgang einer Schwangerschaft mit ver-antwortlich sein kann. Alle Ergebnisse dieser Arbeit sprechen in der Zusammen-schau dafür, dass es zu einer Reduktion des IL-21/IL-21R-Systems kommen muss, um einen erfolgreichen Ausgang der Schwangerschaft zu gewährleisten. Aus die-sem Grund sollte auf der einen Seite das IL-21/IL-21R-System verstärkt in den Fo-kus künftiger Forschung rücken und auf der anderen Seite ist gleichzeitig eine Er-weiterung des für eine Schwangerschaft bestehenden Th1/Th2/Th17/Treg Para-digmas um Tfh-Zellen angezeigt.
Bei der empirischen Untersuchung handelt es sich um ein qualitative Interviewstudie zur impliziten Religiosität und religiösen Mediensozialisation bei jugendlichen Gamer:innen in entkonfessionalisierten Räumen. Im Ergebnis schlägt die Autorin eine Hinwendung zu einer resonanzsensiblen Religionspädagogik vor. Auf dieser Grundlage formuliert sie ein Plädoyer für einen medienerfahrungsorientierten Religionsunterricht, welcher das Gaming deutlich stärker berücksichtigt und dadurch nicht nur religiöse Bildung ermöglicht, sondern auch den bildungspolitischen Forderungen nach digitaler Befähigung nachkommt.
A significant fraction of the decaying algal biomass in marine ecosystems is expected to be mineralized by particle-associated (PA) heterotrophic bacterial communities, which are thus greatly contributing to large-scale carbon fluxes. Whilst numerous studies have investigated the succession of free-living (FL) marine bacteria, the community structure and functionality of PA bacterial communities remained largely unexplored and knowledge on specific contributions of these microorganisms to carbon cycling is still surprisingly limited. This has mostly been due to technical problems, i.e., caused by the enormous complexity of marine particles and the high abundance of eukaryotic microorganisms within these particles. This thesis presents (a) an optimized metaproteomics protocol for an in-depth characterization of marine PA bacteria, (b) an application example with FL and PA communities sampled during a spring phytoplankton bloom in 2009 in the North Sea, which confirmed the reliability of the optimized metaproteomic workflow, (c) the metaproteomic analysis of particulate communities sampled during a spring phytoplankton bloom in 2018, resulting in an as yet unprecedented number of identified protein groups of the bacterial response bloom and (d) a proteomic analysis of a PA bacterial isolate grown on the two naturally abundant marine polysaccharides laminarin and alginate. The observed succession of bacterial clades during metaproteomic analyses of the investigated blooms highlights individual niche occupations, also visible on genus level. Additionally, functional data shows evidence for the degradation of different marine polysaccharides e.g., laminarin, alginate and xylan supporting the important role of PA bacteria during the turnover of oceanic organic matter. Furthermore, most of the identified functions fit well with the current understanding of the ecology of an algal- or surface-associated microbial community, additionally highlighting the importance of phytoplankton-bacterial interactions in the oceans. More detailed insights into the metabolism of PA bacteria were gained by the proteomic characterization of a selected PA bacterial isolate grown on laminarin and alginate. Functional analyses of the identified proteins suggested that PA bacteria employ more diverse degradation systems partially different from the strategies used by FL bacteria.
Im neoliberalen Wettbewerb um Einwohner, Touristen und Unternehmen gehören diskursive Repräsentationen zu den wichtigsten Zuschreibungen von Städten und Regionen. Dies trifft besonders auf schrumpfende Regionen zu, welche dem Druck des interregionalen und internationalen Wettbewerbs besonders ausgesetzt sind. Diese Repräsentationen werden dabei durch sprachliche Äußerungen und Handlungen erschaffen. Diese Dissertation untersucht anhand der drei Städte Rostock, Stralsund und Greifswald, welche unterschiedlichen diskursiven Repräsentationen sich jeweils aus den Sprecherpositionen der überregionalen Printmedien, des Stadtmarketings und der touristischen Angebotsseite durch Airbnb-Angebote ergeben. Durch den methodischen Ansatz der lexikometrischen Diskursanalyse werden verschiedene schriftliche Produkte analysiert. Während die Berichterstattung in den Medien Rostock und Greifswald eine starke und dynamische Stadtentwicklung zuschreibt und sie sich damit von den Stigmata der schrumpfenden Städte und Regionen lösen, nimmt Stralsund eine untergeordnete Rolle ein und scheint tatsächlich eher durch einen Schrumpfungsdiskurs geprägt zu sein. Die Selbstdarstellung der Städte durch das Stadtmarketing hebt erwartungsgemäß die positiven Aspekte der jeweiligen Stadt hervor. Dabei wird jedoch durch jede Stadt ein anderer Schwerpunkt gewählt. Auch die touristischen Darstellungen der Städte durch die Airbnb-Angebote erzeugen trotz räumlicher Nähe und damit ähnlichen Ausgangssituationen jeweils sehr unterschiedliche Aspekte des städtischen Tourismus hervor. Während in Rostock das Flair und Ambiente der studentisch geprägten Quartiere hervorgehoben wird, wird in Greifswald der klassische Strandurlaub am Bodden beworben. Stralsund profitiert in der touristischen Darstellung stark von seinem Status als UNESCO-Weltkulturerbe.
Die vorliegende Studie befasst sich mit der Morphologie des Canalis infraorbitalis von Strepsirrhini und Haplorrhini, basierend auf den Untersuchungen von 65 computertomografischen Datensätzen. Dabei handelt es sich vornehmlich um die Datensätze adulter Primaten. Für die Spezies Pan troglodytes, Pongo pygmaeus und Colobus guereza konnten auch einige juvenile Tiere einbezogen werden. Im ersten Teil der Arbeit wurden Unterschiede in der Kanalmorphologie zwischen Haplorrhini und Strepsirrhini herausgearbeitet. Der zweite Teil dieser Arbeit beleuchtete den Einfluss externer Schädelmaße sowie den Einfluss von Orbita und Sinus maxillaris auf die Morphologie des Canalis infraorbitalis. Da die Orbita und der Sinus maxillaris in direkter Nachbarschaft zum Canalis infraorbitalis stehen, war der Einfluss beider Strukturen auf die Kanalmorphologie und Verlaufsrichtung in der vorliegenden Untersuchung von besonderem Interesse.
Zur Beurteilung der Lage des Canalis infraorbitalis wurde der Abstand vom orbitalen Kanaleingang zur Mediansagittalebene und der Abstand vom fazialen Kanalausgang zur Mediansagittalebene und zur Margo orbitalis inferior mit Hilfe der Software RadiAnt® Dicom Viewer Vers. 4.6.9 (Medixant, 2011) vermessen. Darüber hinaus erfolgte mit dem RadiAnt® Dicom Viewer die Bestimmung der projektivischen Längen des Kanals sowohl im Sagittal-, Transversal- als auch im Frontalschnitt. Außerdem wurde die Ausrichtung des Canalis infraorbitalis durch Winkelmessungen zwischen den projektivischen Längen des Kanals und den verschiedenen Ebenen im Raum unter Verwendung der Software ImageJ Version 1.52e (Wayne Rasband, 2018) analysiert. Anhand der Ausrichtung des Canalis infraorbitalis in der Frontalebene erfolgte schließlich eine Typisierung dieses Kanals.
Ausgehend von einer deskriptiven Statistik unter Berücksichtigung der Spezies und des Alters, wurden die Unterschiede in Bezug auf den Canalis infraorbitalis zwischen Haplorrhini und Strepsirrhini mittels U-Test (Mann-Whitney-U-Test) untersucht. So konnten bei Haplorrhini signifikant größere Abstände sowohl vom orbitalen Kanaleingang als auch vom fazialen Kanalausgang des Canalis infraorbitalis zur Medianebene nachgewiesen werden. Obgleich sich Haplorrhini durch signifikant größere Schädel auszeichnen, konnte kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Infraordnungen hinsichtlich der projektivischen Kanallängen im Sagittal- und Transversalschnitt nachgewiesen werden. Im Gegensatz dazu ergab die projektivische Länge des rechten Canalis infraorbitalis im Frontalschnitt bei Haplorrhini im Vergleich zu den Strepsirrhini signifikant größere Werte. Um die Länge des Canalis infraorbitalis zwischen Haplorrhini und Strepsirrhini besser vergleichen zu können, wurde die projektivische Kanallänge im Sagittalschnitt mit der Gesichtsschädellänge in Bezug gesetzt und als Index ausgedrückt. Die daraus ermittelte relative Kanallänge ergab für Strepsirrhini statistisch signifikant größere Werte als für Haplorrhini.
Innerhalb der untersuchten Primaten konnten folgende vier verschiedene Kanaltypen beobachtet werden: Kanaltyp 1 (kraniolateral nach kaudomedial), Kanaltyp 2 (kraniomedial nach kaudolateral), Kanaltyp 3 (kaudomedial nach kraniolateral) und Kanaltyp 4 (kaudolateral nach kraniomedial). Diese Kanaltypen traten jedoch mit unterschiedlicher Häufigkeit auf. Während bei den adulten Haplorrhini der Kanaltyp 2 (kraniomedial nach kaudolateral) zu 93%, der Kanaltyp 1 (kraniolateral nach kaudomedial) zu 5% und der Kanaltyp 3 (kaudomedial nach kraniolateral) zu 2% vorkam, trat bei Strepsirrhini zu 18% ein Verlauf von kraniolateral nach kaudomedial (Kanaltyp 1), zu 35% von kaudomedial nach kraniolateral (Kanaltyp 3) und zu 47% von kaudolateral nach kraniomedial (Kanaltyp 4) auf. Mit steigendem Alter der Haplorrhini nahm die Häufigkeit von Kanaltyp 2 (kraniomedial nach kaudolateral) unter Abnahme der anderen Kanaltypen zu.
Um mögliche Einflussfaktoren auf die Morphologie und Verlaufsrichtung des Canalis infraorbitalis herauszuarbeiten, wurde eine Korrelations- und Regressionsanalyse durchgeführt. Die Kanallänge korrelierte sowohl mit den externen Schädelmaßen als auch mit dem Volumen von Orbita und Sinus maxillaris. Um zu prüfen, inwieweit die Größenverhältnisse von Sinus maxillaris und Orbita den Kanalverlauf beeinflussen, wurde ein Index erstellt. Dieser Index beschreibt das Verhältnis des Volumens vom Sinus maxillaris zum Orbitavolumen. Lag im Vergleich zum Sinus maxillaris eine großes Orbitavolumen vor, ergaben sich kleine Indexwerte. Bei kleinen Indexwerten wurde vermehrt einen nach anterior ansteigender Kanalverlauf mit häufigem Auftreten von Kanaltyp 3 (kaudomedial nach kraniolateral) und Kanaltyp 4 (kaudolateral nach kraniomedial) beobachtet. Mittlere und große Index-Werte, die entsprechend mit einer Größenzunahme des Sinus maxillaris in Relation zum Orbitavolumen einhergehen, waren hingegen mit einem nach anterior absteigenden Verlauf des Canalis infraorbitalis assoziiert. So standen mittlere Index-Werte sowohl bei den Strepsirrhini als auch bei den Haplorrhini mit einem vermehrten Auftreten von Kanaltyp 1 (kraniolateral nach kaudomedial) im Zusammenhang. Vergleichsweise große Index-Werte konnten ausschließlich bei den Haplorrhini nachgewiesen werden und waren mit einem vermehrten Auftreten von Kanaltyp 2 (kraniomedial nach kaudolateral) assoziiert. Die Beobachtung dieses Kanaltyps 2, auch bei Colobus guereza, ist insofern bemerkenswert, da Mantelaffen wie alle Colobinae keinen Sinus maxillaris aufweisen.
Die vorliegende Studie liefert erstmalig detaillierte qualitative und quantitative Daten über die Morphologie und die Verlaufsrichtung des Canalis infraorbitalis ausgewählter Haplorrhini und Strepsirrhini. Darüber hinaus konnte herausgearbeitet werden, dass die Morphologie des Canalis infraorbitalis innerhalb der Primaten von verschiedenen Faktoren beeinflusst wird. Von besonderem Interesse für zukünftige Untersuchungen kann die Erkenntnis sein, dass der Einfluss benachbarter Makrostrukturen, wie von Orbita und Sinus maxillaris, auf den Canalis infraorbitalis nicht ausgeschlossen werden kann. Diese Erkenntnisse können damit für verschiedene klinische Fachgebiete wie der Radiologie, forensischen Medizin, Hals-Nasen-Ohrenheilkunde und MKG-Chirurgie, aber auch für die Anthropologie und Primatologie von unmittelbarem Interesse sein. Um diesen Einfluss besser verstehen zu können, sind jedoch weitere Untersuchungen notwendig. Für derartige Studien kann die vorliegende Arbeit als Grundlage dienen.
Kenntnisse über die Morphologie des Canalis infraorbitalis beim Menschen sind von großer klinischer Bedeutung. Daher sind Vermessungen des Kanals bereits Gegenstand zahlreicher Untersuchungen gewesen. Das Studium der zugänglichen Weltliteratur zeigt jedoch, dass sich die meisten Studien zu dieser Thematik nicht mit dem Canalis infraorbitalis selbst, sondern vielmehr mit dem Foramen infraorbitale und seiner Lokalisation an der Facies anterior der Maxilla befasst haben. Abgesehen von Beschreibungen in verschiedenen Textbüchern der Anatomie, gibt es nur wenige Studien, welche sich mit der Variabilität des Canalis infraorbitalis und den Faktoren beschäftigt haben, die die Verlaufsrichtung des Canalis infraorbitalis beim Menschen beeinflussen. In der vorliegenden Arbeit werden daher unter Berücksichtigung von Populationsunterschieden mögliche Faktoren untersucht, die einen Einfluss auf den Verlauf des Canalis infraorbitalis beim Menschen besitzen. Dabei beschäftigt sich die Arbeit insbesondere mit der morphologischen Beziehung zwischen dem Canalis infraorbitalis und anatomischen Nachbarstrukturen wie Orbita und Sinus maxillaris, sowie externen Schädelmaßen.
Die biometrische Untersuchung des Canalis infraorbitalis erfolgte anhand von CT – Schichtaufnahmen von 65 adulten Schädeln dreier zeitlich und geografisch voneinander getrennten Populationen. Dabei handelte es sich um zwei archäologische Populationen aus Litauen und Jena sowie um eine rezente Population aus Kyoto. Zur Beurteilung der Lage des Canalis infraorbitalis wurden ausgehend vom orbitalen Eingang und fazialen Ausgang des Kanals Abstände zur Mediansagittalebene und dem Margo orbitalis inferior gemessen. Darüber hinaus wurde die projektivische Länge des Kanals im Sagittal -, Transversal – und Frontalschnitt ermittelt. Die Vermessung des Kanals erfolgte mittels der Software RadiAnt DICOM Viewer Vers. 4.6.9 (Medixant, 2011). Um die Ausrichtung des Canalis infraorbitalis zu verdeutlichen, wurde zwischen den projektivischen Längenmaßen und den verschiedenen Ebenen eine Winkelmessung mittels ImageJ Vers. 152 a (Wayne Rasband, NIH, 2018) durchgeführt. Anhand der Verlaufsrichtung im Frontalschnitt wurde schließlich eine Typisierung des Canalis infraorbitalis vorgenommen. Um die Beziehungen des Kanals zu anatomischen Nachbarstrukturen zu untersuchen und eine Einordnung in den Gesichtsschädel vornehmen zu können, erfolgte die Vermessung externer Schädelmaße sowie der Volumina von Orbita und Sinus maxillaris.
Für die erhobenen Messwerte wurde unter Berücksichtigung der Populationen zunächst eine deskriptive Statistik erstellt. Anschließend erfolgte die Untersuchung der Daten auf mögliche Populationsunterschiede mithilfe des Kruskal-Wallis-Test und des Mann-Whitney-Test. Um mögliche Merkmalszusammenhänge zu überprüfen, wurden außerdem Rangkorrelations – und Regressionsanalysen durchgeführt.
Bezüglich der Länge und der Ausrichtung des Canalis infraorbitalis konnten Unterschiede zwischen den Populationen herausgearbeitet werden. Signifikante Populationsunterschiede zeigten sich insbesondere in Bezug auf die Höhenmaße des Kanals, also der vertikalen Abstände seiner fazialen Öffnung zum Margo orbitalis inferior. Dabei wies die Population aus Kyoto im Vergleich zu den Populationen aus Litauen und Jena signifikant kleinere Werte für den Abstand zwischen dem fazialen Ausgang des Canalis infraorbitalis und dem Margo orbitalis inferior auf. Obgleich sich über alle Populationen hinweg signifikante Zusammenhänge zwischen externen Schädelmaßen und den Maßen des Canalis infraorbitalis nachweisen ließen, konnten diesbezüglich auch Populationsunterschiede herausgearbeitet werden. Unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Schädelgrößen der untersuchten Populationen, konnte gezeigt werden, dass die Population aus Kyoto die größten Werte für die projektivischen Kanallängen aufwies. Dies deutet darauf hin, dass neben der Schädelgröße auch andere Faktoren Einfluss auf den Canalis infraorbitalis besitzen. Anhand von Korrelationsanalysen konnte festgestellt werden, dass auch die Größe der Orbita und des Sinus maxillaris einen signifikanten Einfluss auf die Morphologie des Canalis infraorbitalis haben.
Unter Berücksichtigung aller Populationen konnte eine Einteilung des Canalis infraorbitalis in zwei Typen vorgenommen werden. Dabei verlief der Kanal im Frontalschnitt entweder von kraniolateral nach kaudomedial (Typ 1), oder von kraniomedial nach kaudolateral (Typ 2). Typ 1 trat dabei mit einer Häufigkeit von 76, 6% auf, während Typ 2 nur in 23,4% der Fälle beobachtet werden konnte. Darüber hinaus wurde überprüft, ob die Größenbeziehungen von Orbita und Sinus maxillaris einen Einfluss auf die Verlaufsrichtung des Kanals besitzen. Mithilfe eines dafür erstellten Indexes, der das Größenverhältnis von Sinus maxillaris und Orbita zueinander beschreibt, ließ sich dies jedoch nicht nachweisen.
Die vorliegende Arbeit liefert detaillierte Angaben zu Ausrichtung, Länge und Verlauf des Canalis infraorbitalis beim Menschen. Unter Berücksichtigung aller Ergebnisse dieser Studie, unterliegt die Morphologie des Canalis infraorbitalis dem Einfluss verschiedener Faktoren. Neben der Schädelgröße, der Größe von Orbita und Sinus maxillaris können auch epigenetische Faktoren wie Klima oder Nutrition einen Einfluss auf die Kanalmorphologie besitzen. Diese Arbeit kann dabei als Grundlage dienen, um diesen Einfluss in künftigen Populationsstudien zu verifizieren. Solche Kenntnisse können schließlich auch für verschiedene klinische Fachgebiete wie der Mund- Kiefer- und Gesichtschirurgie, der ophtalmologischen Chirurgie und der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde von Interesse sein.
Compared to other human pathogens, S. aureus outstands with a remarkably broad spectrum of deseases: from minor skin infections over endocarditis, pneumoniae, and osteomyelitis, to septic shock. The prerequisite is an arsenal of adaptation strategies, encoded in the core and variable genome. It includes the coordinated expression of adhesins and toxins, evasion of the immune system, response to stress and starvation, adaptation of the metabolism, formation of biofilms and capsules, antibiotic resistance, and persistence on the skin, in nasal epithelial cells, and even in the inner of macrophages after phagocytosis. All these adaptation strategies enable S. aureus to colonize a diversity of niches within the human host. The inevitable requirement is the ability to activate the appropriate adaptation strategy at the right time and at the right place. S. aureus overcomes this challenge with a sophisticated regulatory network. This PhD thesis covers a broad spectrum of transcriptional regulators, involved in S. aureus pathogenesis: (1) the quorum sensing system Agr (regulation of early- and late stage virulence factors), (2) the Sar family (regulation of early- and late stage virulence factors), (3) SaeRS (regulation of accessory exotoxins and adhesins), (4) CodY (response to amino acid starvation, including extracellular proteases), (5) Sigma B (general stress response, including virulence factors), (6) Rex (anaerobic energy metabolism), (7) CtsR and HrcA (protein quality control), (8) PerR and Fur (oxidative stress response), and (9) antibiotic resistance. Traditionally, Proteomics constitute the long-lasting reputation of the Institute. In fact, the majority of investigations presented in this PhD thesis was initialized by proteomic analyses as the ultimate starting point. From the first day, a major goal of this PhD thesis was to add regulator-promoter interaction studies to the methodical spectrum. In particular, to complement transcriptomic and proteomic results by answering the logical follow-up question: Which regulator is responsible for the observed changes in gene expression and protein synthesis after application of a specific stimulus?
The first chapter provides specific analyses for three major regulators: Rex, CodY, and SarA. Publications were achieved for Rex (Hecker et al., 2009; Pagels et al., 2010). Results were mainly achieved by establishing regulator-promoter interaction methods (in particular EMSA and “footprinting”). Additionally, this chapter describes method development of a novel easy-to-apply method, named REPA (restriction endonuclease protection assay).
The second chapter presents method development for the genome-wide identification of regulator-promoter interactions, named “global footprinting”. This approach combines two already well-established methods: (A) Purification of a recombinant Strep-tagged regulator via Strep-tag affinity chromatography. The modification in “global footprinting” is to incubate the regulator with fragmented genomic S. aureus DNA, resulting in co-purification and enrichment of DNA streches with specific regulator binding sites. (B) Identification and quantification of these DNA streches via “next generation sequencing” (NGS). Using this combined approach, this PhD thesis was able to localize the most affine promoter binding site for the regulator Rex precisely down to one single base pair across the whole S. aureus genome.
The third chapter describes the assembly of a data library, collecting the majority of DNA microarray data and regulator-promoter interaction studies from the worldwide literature. This data library summarizes more than 50,000 regulatory events and more than 2,000 regulator binding sites. As published in the perspectives in Fuchs et al. (2018), this data library can be incorporated into the free-accessible online data base “Aureowiki” (provided and maintained by the Department of Functional Genomics, University of Greifswald). The major effort is the consolidation of these “big data” via in silico cluster analysis, comparing 282 different experimental conditions at once. The major finding of this analysis is the identification of seven functional and regulatory gene clusters in S. aureus pathogenesis that are conserved across S. aureus strain diversity. These findings allowed the creation of a prediction tool, to provide novel experimental starting points for the worldwide S. aureus research community. This prediction tool was successfully applied on several topics, and partially published: functional and regulatory prediction for a set of 20 selected lipoproteins as potential virulence factors (Graf et al., 2018), and prediciton of protein complexes (Liang et al., 2016).
Alltogether, this PhD thesis provides new insights into the molecular mechanisms of three pathogenesis-relevant regulators: Rex, CodY, and SarA. It describes the development of three novel experimental methods for wet and dry lab applications that can be used on research topics beyond S. aureus: REPA, “global footprinting”, and cluster analysis. Finally, cluster analysis identifies seven conserved fuctional and regulatory gene clusters, involved in S. aureus pathogenesis. This cluster anaysis is used as a prediction tool to provide novel experimental starting points, and to predict the physiological mode of action of newly discovered anti-staphylococcal agents.
American and European foulbrood (AFB and EFB) are devastating bacterial brood diseases of honey bees (Apis mellifera), which cause colony and economic losses worldwide. The causative agent of AFB, Paenibacillus larvae, are grouped into different ERIC-genotypes (Enterobacterial repetitive intergenic consensus) the two most common of which are ERIC I and ERIC II. In the field, the differentiation between the symptoms of AFB and EFB (caused by Melissococcus plutonius) can be difficult. The differentiation between the ERIC-genotypes in the field based on the symptoms is not possible at all. The differentiation between the ERIC-genotypes of P. larvae during diagnosis can help to understand the spread of the AFB disease. Hence, a tool capable of detection and distinction between the bacterial brood diseases and the P. larvae-genotypes is needed. For the optimal prevention of disease spread, the diagnosis needs to be fast, cheap and reliable.
This study focuses on the development of a diagnostic sandwich ELISA and a lateral flow device (LFD) for the detection and distinction of EFB and AFB, including the differentiation of the two main occurring P. larvae genotypes. The therefore necessary specific monoclonal antibodies (mAbs) were obtained by immunizing mice with M. plutonius or P. larvae strains belonging to either ERC I or ERIC II. The generated mAbs were characterized for their specificity towards the target bacteria and for their cross reactivity towards other bee-associated bacteria. The screening for suitable mAbs resulted in two specific mAbs against M. plutonius, two against P. larvae in general and two against ERIC II. In combination with the anti-P. larvae mAbs, the anti-ERIC II mAbs were used for genotyping.
In order to evaluate the suitability of the mAbs, their antigens were identified. The target antigens of the produced mAbs turned out to be proteins that could be of further interest as they seem to be involved in the pathogenesis and host-pathogen-interaction. The mAbs with the same antigens were used in the sandwich ELISA for testing the cross reactivity and strain detection. Suitable mAb combinations were used for LFD production. The LFDs were then successfully tested against several field isolates of AFB and EFB causing agents and no cross reactivity with bee-associated bacteria was detected. The P. larvae strains used for mAb testing were genotyped to obtain information about the respective genetic variance. In the process atypical P. larvae strains were identified and further characterized using the generated mAbs. The ability of the mAbs to also recognise the atypical strains as well indicates that the mAbs bind to an antigen that is common among different P. larvae strains.
All in all, a fast tool for detection and differentiation of EFB, AFB and the two ERIC-genotypes was developed that has to be further tested for its reliability in the field.
Spatial variation in survival has individual fitness consequences and influences population dynamics. It proximately and ultimately impacts space use including migratory connectivity. Therefore, knowing spatial patterns of survival is crucial to understand demography of migrating animals. Extracting information on survival and space use from observation data, in particular dead recovery data, requires explicitly identifying the observation process. The main aim of this work is to establish a modeling framework which allows estimating spatial variation in survival, migratory connectivity and observation probability using dead recovery data. We provide some biological background on survival and migration and a short methodological overview of how similar situations are modeled in literature.
Afterwards, we provide REML-like estimators for discrete space and show identifiability of all three parameters using the characteristics of the multinomial distribution. Moreover, we formulate a model in continuous space using mixed binomial point processes. The continuous model assumes a constant recovery probability over space. To drop this strict assumption, we develop an optimization procedure combining the discrete and continuous space model. Therefore, we use penalized M-splines. In simulation studies we demonstrate the performance of the estimators for all three model approaches. Furthermore, we apply the models to real-world data sets of European robins \textit{Erithacus rubecula} and ospreys \textit{Pandion haliaetus}.
We discuss how this study can be embedded in the framework of animal movement and the capture mark recapture/recovery methodology. It can be seen as a contribution and an extension to distance sampling, local stationary everyday movement and dispersal. We emphasize the importance of having a mathematically clearly formulated modeling framework for applied methods. Moreover, we comment on model assumptions and their limits. In the future, it would be appealing to extend this framework to the full annual cycle and carry-over effects.
Vorhofflimmern (VHF) ist die häufigste Herzrhythmusstörung im Erwachsenenalter. In den kommenden Jahren und Jahrzehnten werden die Prävalenz und Inzidenz von Vorhofflimmern weiter zunehmen. Die VHF-assoziierten Pathomechanismen sind nicht vollständig geklärt. Derzeitige Therapieansätze sind oft nur zeitlich begrenzt wirksam, mit starken Nebenwirkungen behaftet und können aktuelle Beschwerden der Patienten zwar eindämmen, ein Fortschreiten der Krankheit aber nicht aufhalten. Daher ist es notwendig, weitere Untersuchungen auf Ebene der Zellregulation und Zellkommunikation zu fördern, um das Wissen über Entwicklung, Progression und Reversibilität von VHF-assoziierten Remodeling-Prozessen zu erweitern und neue therapeutische Interventionspunkte zu identifizieren.
VHF-induzierte atriale Remodeling-Prozesse werden maßgeblich und zum Teil ursächlich durch reversible Veränderungen der Protein-Phosphorylierung verursacht. In vorherigen Arbeiten des Labors konnten bereits im Rahmen von Phosphoproteom-Analysen Proteine in HL-1 Zellen detektiert werden, die nach Rapid Pacing (RP) auffällig differentiell reguliert waren. In der vorliegenden Arbeit erfolgte die Analyse und Verifizierung dieser Proteine nach kontinuierlichem und Intervall-RP von HL-1 Zellen auf mRNA- und Proteinebene. Der Vergleich der im HL-1-Modell erhaltenen Daten mit denen, die aus atrialem Gewebe von Patienten in SR und VHF gewonnen wurden, soll Rückschlüsse auf klinisch und therapeutisch potenziell relevante Signalwege und Pathomechanismen bei VHF geben. Es stellte sich heraus, dass RP keinen Einfluss auf die mRNA-Expression von DDR2, OBSCN, SGK223, MARK2 und eingeschränkt auf JPH2 und GPX1 in HL-1 Zellen hatte. Lediglich nach Intervall-RP war die mRNA-Menge von JPH2 erhöht und von GPX1 reduziert. Sowohl nach kontinuierlichem als auch nach Intervall-RP war die Genexpression der Proteine SNIP1 und SBK2 stark reduziert. Gleichzeitig stellte sich eine ebenso stark reduzierte SBK2 Proteinexpression sowohl in den HL-1 Zellen als auch im humanen Vorhofgewebe bei VHF dar. In der immunhistochemischen Untersuchung atrialer Gewebeschnitte präsentierte sich SBK2 im Zytoplasma, entlang der Zellmembran und vesikelartig im perinukleären Raum der humanen Kardiomyozyten. RP und VHF hatten keinen Einfluss auf die Gen- und Proteinexpression von MARK2 in den HL-1 Zellen und im humanen Vorhofgewebe. In der Untersuchung der Protein-Phosphorylierung von MARK2 an Thr208 ergaben sich allerdings Diskrepanzen zwischen den murinen und humanen Zellen. Mithilfe der Immunfluoreszenz wurde in den humanen Kardiomyozyten für MARK2 eine regelmäßige Anordnung in longitudinaler Ausrichtung und zwischen den Z-Linien nachgewiesen. Eine VHF-abhängige durch Phosphorylierung vermittelte subzelluläre Translokation von MARK2 konnte ausgeschlossen werden. Diese RP-assoziierten Veränderungen im Phosphoproteom sind am atrialen Remodeling, bei der Erhöhung des oxidativen Stresses und der Aktivierung des TGF-β- und NF-κB-Signalwegs involviert. Des Weiteren wird ein Zusammenhang zwischen MARK2 und dem Wnt-Signalweg vermutet.
In weiterführenden Arbeiten sollten Untersuchungen der spezifischen Effekte von Protein-Phosphorylierungen und der Protein-Protein-Interaktionen erfolgen. Da zu den kardialen Funktionen von SBK2 keine Daten vorliegen, könnten mithilfe des Knock-outs von SBK2 (Knock-out Maus oder CRISPR-Cas9 Knock-out in HL-1 Zellen) grundlegende Aussagen zu dessen Rolle im gesunden Herzen oder bei VHF erhalten werden.
Zerebrale kavernöse Malformationen (CCM) sind maulbeerartige Gefäßfehlbildungen, die sich klinisch in Form von rezidivierenden, migräneartigen Kopfschmerzen, epileptischen Anfällen oder hämorrhagischen Schlaganfällen äußern können. CCMs treten sowohl sporadisch als auch in einer autosomal-dominant erblichen Form auf. Die Prävalenz der symptomatischen erblichen Kavernome liegt bei 1:5400 bis 1:6200. Somit zählen sie zu den seltenen Erkrankungen. Pathogene Varianten in den Genen CCM1, CCM2 und CCM3 sind mit der Entstehung der Malformationen assoziiert. Speziell Träger einer pathogenen CCM3-Variante zeigen meist ein frühes Manifestationsalter und einen schwerwiegenderen klinischen Krankheitsverlauf.
Durch in der Greifswalder Arbeitsgruppe durchgeführte Transkriptomanalysen von CCM3-/- CI-huVECs konnten die im Vergleich zu den CCM3+/+ Zellen neben FN1 (Fibronektin-1-Gen) am stärksten herunterregulierten Gene FBLN5 und POSTN identifiziert werden. Sie kodieren für Proteine der EZM. In der vorliegenden Arbeit wurden die Auswirkungen der matrizellulären Proteine FBLN5 und POSTN erstmals im Rahmen der CCM3-Pathogenese untersucht. Weder die akute Herunterregulation von FBLN5 noch die von POSTN hatte einen Einfluss auf die Wachstumsmorphologie oder die Organisation des Aktinzytoskeletts. In Bezug auf die Angiogenese führten die akuten Herunterregulationen von FBLN5 und POSTN zu einer verminderten Ausbildung gefäßähnlicher Strukturen. Im nächsten Schritt wurde eine mögliche Rettung des Phänotyps der CCM3-/- Endothelzellen durch die Hinzugabe der rekombinanten Proteine FBLN5 und POSTN untersucht. Die Addition von rFBLN5 veränderte die Morphologie der Endothelzellen maßgeblich und führte zu einer gezielten Reorganisation des Aktinzytoskeletts. Die Supplementierung von rPOSTN wirkte im Zeitverlauf stabilitätssteigernd auf die gefäßähnlichen Strukturen und hatte einen rettenden Einfluss auf die angiogenetischen Eigenschaften der CCM3-/- Endothelzellen. In Zusammenschau mit den von Schwefel et al. (2020) publizierten Daten über Fibronektin ist davon auszugehen, dass Bestandteile der EZM eine modulatorische Rolle in der Entstehung von CCMs einnehmen. Allerdings bleibt bisher ungeklärt welche Mechanismen hierbei von Bedeutung sind.
Zur Evaluation der Umsetzung von Impfungen werden auf Bevölkerungsebene Durch-immunisierungsraten bestimmt. Die Einhaltung der Impfterminvorgaben der STIKO- bzw. SIKO-Empfehlungen wurden in Deutschland bisher nicht im Detail untersucht. Ziel dieser Arbeit war es, das Impfverhalten von niedergelassenen Kinder- und Jugend-mediziner*innen sowie Allgemeinmediziner*innen und Praktischen Ärzt*innen mit der Frage zu untersuchen, ob bzw. wie die termingerechte Umsetzung der STIKO- bzw. SIKO-Empfehlungen (Stand: 2016/2017) am Beispiel der Grundimmunisierung von Kindern gegen Pneumokokken und Masern gelingt. Dazu wurden im Rahmen einer retrospektiven Querschnittserhebung deutschlandweit 4.000 niedergelassene Kinder- und Jugendmediziner*innen sowie 4.000 Allgemeinmediziner*innen und Praktische Ärzt*innen randomisiert ausgewählt und mittels eines Umfragebogens zu ihrem Impfverhalten befragt. Als Einflussfaktoren wurden die Fachrichtung, das Alter, das Geschlecht und der Praxissitz (nach Bundesland) untersucht. Das Impfverhalten wurde nach einem Score beurteilt. Ein multivariables lineares Regressionsmodell (Gesamtscorewert als abhängige Variable) wurde erstellt (p = 0,05). Gründe für das Einhalten bzw. Nichteinhalten der STIKO-/SIKO-Empfehlungen wurden im Detail erfragt.
Die Antwortrate entsprach 38% bei den Kinder- und Jugendmediziner*innen (N=1510) und 12% bei den Allgemeinmediziner*innen und Praktischen Ärzt*innen (N=488) (Gesamtresponse-Proportion 25%).
Hinsichtlich der Grundimmunisierung von Kindern gegen Pneumokokken gemäß STIKO bzw. SIKO-Empfehlungen gaben 97% der Kinder- und Jugendmediziner*innen aber nur 41% der Allgemeinmediziner*innen und Praktischen Ärzt*innen an, alle Kinder zu impfen. Mit zunehmendem Alter der Ärzt*innen zeigt sich ein abnehmender Trend, alle Kin-der zu impfen. Bezüglich der Einhaltung der empfohlenen Impfschemata ergab sich, dass sich 86% aller Studienteilnehmenden an das für reifgeborene Kinder empfohlene 2+1-Schema und 77% an das für frühgeborene Kinder empfohlene 3+1-Schema hielten. In der Untersuchung der Einflussfaktoren zeigte sich, dass sich Kinder- und Jugendmediziner*innen mit über 90%, im Vgl. zu den Allgemeinmediziner*innen und Praktischen Ärzt*innen (≤40%), deutlich häufiger an die empfohlenen Impfschemata hielten. In der detaillierten Analyse der Einhaltung der einzelnen Impftermine ergab sich, dass es den teilnehmenden Ärzt*innen insbesondere für die 3. Impfdosis und bei Frühgeborenen zusätzlich für die 4. Impfdosis schlechter gelang, diese wie empfohlen zu verabreichen. Anhand des entwickelten Scores konnte gezeigt werden, dass es insgesamt nur weniger als 40% der Studienteilnehmenden gelang, früh- bzw. reifgeborenen Kindern alle Impfungen zur vollständigen Grundimmunisierung „meistens“ zeitgerecht zu verabreichen. In den Regressionsanalysen zum Einfluss der Fachrichtung, des Alters, Geschlechtes und Praxissitzes auf das Impfverhalten von Früh- und Reifgeborenen ergaben sich vergleichbar große Unterschiede in der termingerechten Umsetzung der STIKO-/SIKO-Empfehlungen. Für die Fachrichtung zeigte sich ein signifikanter und klinisch relevanter Einfluss dahingehend, dass es Kinder- und Jugendmediziner*innen gelang, deutlich mehr Impftermine zeitgerecht umzusetzen. Ein Trend zu abnehmendem Gelingen der Einhaltung der Impftermine mit zunehmendem Alter bestand in beiden Arztgruppen. Für das Geschlecht und den Praxissitz ergab sich kein klinisch relevanter Einfluss.
In der Auswertung der Daten für die Einhaltung der Impftermine zur Grundimmunisierung von Kindern gegen Masern gemäß STIKO-Empfehlungen gaben 92% aller Studienteilnehmenden an, alle Kinder gegen Masern Grund zu immunisieren. Dies betraf sowohl den überwiegenden Anteil der Kinder- und Jugendmediziner*innen (99%) als auch der Allgemeinmediziner*innen und Praktischen Ärzt*innen (70%). Mit zunehmendem Alter ergab sich ein abnehmender Trend zu impfen. Für die Einhaltung der Impftermine zeigte sich, dass es den Studienteilnehmenden insbesondere für die zweite Impfdosis schlechter gelang, diese wie empfohlen termingerecht zu verabreichen. Anhand des von uns entwickelten Scores konnte gezeigt werden, dass nur 54% der Studienteilnehmenden alle Impfterminvorgaben zur vollständigen Grundimmunisierung „meistens“ zeitgerecht einhalten. In der zum Score gehörigen Regressionsanalyse konnte ein signifikanter und klinisch relevanter Einfluss der Fachrichtung gezeigt werden. Kinder- und Jugendmediziner*innen gelang es demnach deutlich häufiger, die Impftermine zeitgerecht umzusetzen. Ein Trend zu abnehmendem Gelingen der Einhaltung der Impftermine mit zunehmendem Alter bestand in beiden Arztgruppen. Für das Geschlecht und den Praxissitz ergab sich kein klinisch relevanter Einfluss.
Als gewichtigste Gründe für die Nicht-Einhaltung der Pneumokokken- wie auch der Ma-sern-Impfempfehlung wurde von den Studienteilnehmenden, unabhängig von Fachrichtung, Alter oder Geschlecht, allen voran der Wunsch der Eltern angegeben, ferner das Vorliegen von Kontraindikation sowie gute Erfahrungen mit späteren Impfzeitpunkten bzgl. Verträglichkeit und Nebenwirkungen.
Schlussfolgernd und im Vergleich mit anderen Erhebungen spiegeln die von uns, von den teilnehmenden Ärzt*innen erhobenen Daten eine geringere Compliance zur Umsetzung der STIKO-/SIKO-Empfehlungen bei der Grundimmunisierung von Kindern gegen Pneumokokken und Masern – bezogen auf die Impftermine - wider. Als ursächlich anzu-nehmen ist, dass unser Fokus auf der Einhaltung der einzelnen Impftermine lag. Unsere Ergebnisse führen dadurch vermutlich zu einer Unterschätzung der anzunehmenden Durchimmunisierungsraten. Dagegen verleiten die vom RKI erhobenen Impfquoten, welche primär auf der zahlenmäßigen Vollständigkeit der Impfdosen basieren, eher zu einer Überschätzung der STIKO- /SIKO-konformen Umsetzung der Grundimmunisierung von Kindern gegen Pneumokokken und Masern. Die gedankliche Verknüpfung unserer Daten mit den vom RKI erhobenen Impfquoten aber bietet einen realistischeren Blick auf die Einhaltung der STIKO- bzw. SIKO empfohlenen Impfpläne bzw. -konzepte. Abschließend ergeben sich aus den in dieser Studie gewonnenen Erkenntnissen wichtige Interventionsansätze. Dazu zählen eine gezieltere Schulung von Allgemeinmediziner*innen und Praktischen Ärzt*innen sowie von älteren Ärzt*innen, eine Verbesserung der Aufklärung zögernder oder ablehnender Eltern und die konsequente Überprüfung der Kontraindikationen, welche häufig zur Nicht-Einhaltung von Impfterminen herangezogen werden sowie eine qualitativ hochwertige und transparente Information darüber.
In der vorliegenden Arbeit wurden alters- und geschlechtsabhängige
Referenzintervalle für TSH und fT4 ermittelt. Als Referenzpopulation diente die
Studienpopulation der dänischen Inter99-Studie, welche zum Zeitpunkt der
Probenentnahme in einem Gebiet mit mildem Jodmangel lebte. Aus dieser
Population wurde nach definierten Ausschlusskriterien eine Referenzstichprobe
generiert, bestehend aus 5.845 Proben (Männer 3.036 Proben (51,9%) und
Frauen 2.809 Proben (48,1%)). Die Ausschlusskriterien wurden dabei in
Anlehnung an die von der NACB vorgeschlagenen Kriterien zur Ermittlung von
TSH-Referenzwerten gewählt. Das allgemeine Referenzintervall für TSH betrug
0,41 – 4,10 mU/l und für fT4 11,7 – 19,4 pmol/l. Während für fT4 keine Alters-
und Geschlechtsabhängigkeit der Referenzwerte gezeigt werden konnte, ergab
sich für TSH sowohl eine Alters- als auch Geschlechtsabhängigkeit: Für Männer
wurde ein TSH-Referenzintervall von 0,41 – 3,29 mU/l und für Frauen von 0,39
– 4,91 mU/l ermittelt. Es wurden ferner jeweils drei Altersgruppen gebildet.
Bei der Auswahl der Ausschlusskriterien mussten aufgrund des Studiendesigns
gewisse Einschränkungen hingenommen werden, dennoch waren die
Referenzintervalle für TSH und fT4 vergleichbar mit vorausgegangenen Studien.
Es erfolgte ein Vergleich mit anderen Studien mit Augenmerk auf den oberen
TSH-Referenzwert. Dabei wurde deutlich, dass sowohl die Auswahl der
Ausschlusskriterien als auch die Jodversorgung der vergangenen Jahre sowie
Veränderungen in der Jodversorgung einer Population bei der Bewertung von
TSH-Referenzwerte von großer Bedeutung sind. Insbesondere alters-, aber auch
geschlechtsabhängige TSH-Referenzwerte könnten für ältere Personen sinnvoll
sein, sind aber aufwändiger zu generieren.
Seit der Einführung der Fast-Track- Chirurgie durch Kehlet et al. befindet sich die Behandlungsmethode eines multimodalen Therapiekonzeptes in einer stetigen Weiterentwicklung. Sein Bestreben, die peri- und postoperative Rekonvaleszenz von Patienten zu verbessern, hat in den letzten Jahren besonders in der Kolonchirurgie Einzug gehalten. Zahlreiche Studien beschäftigten sich mit der Evidenz der Behandlungsmaßnahmen. Die Koloneingriffe mit Anlage einer ileokolischen Anastomose – rechtsseitige Resektionen oder erweiterte rechtsseitige Resektionen – unterscheiden sich jedoch in vielerlei Hinsicht von den restlichen Koloneingriffen. Speziell für die rechtsseitige Hemikolektomie gibt es jedoch für die Einführung und Umsetzung eines solchen Behandlungspfades eine sehr begrenzte Studienlage. Mit der vorliegenden retrospektiven Studie soll die Einführung und klinische Durchführbarkeit des Fast-Track-Behandlungsschemas im Rahmen der rechtsseitigen Hemikolektomie analysiert und die Auswirkungen auf das Patientenwohl ermittelt werden. In die Studie wurden Patienten, die sich einer elektiven offenen rechtsseitigen Hemikolektomie unterzogen und keine Voroperationen am Kolon aufwiesen, unter konventionellen und unter Fast-Track Bedingungen einbezogen. Die in der Fachliteratur geläufigen Parameter wurden statistisch erfasst, verglichen und ausgewertet. Die untersuchte Population zeigte sich in den Vergleichsgruppen bezüglich der epidemiologischen Parameter gleich. Auch bezüglich der präoperativen Komorbiditäten wies das Patientenklientel keine Unterschiede in der ASA-Klassifikation sowie präoperativen Begleiterkrankungen und dem BMI auf. Im statistischen Vergleich zur konventionellen Chirurgie zeigte sich keine signifikante Verbesserung der postoperativen allgemeinen Komplikationen. Hingegen wurde eine statistisch signifikante Reduktion der chirurgischen postoperativen Komplikationen bewirkt. Weitere statistische Unterschiede zeigten sich in der postoperativen Rekonvaleszenz der Patienten und in der postoperativen Krankenhausverweildauer sowie gesamten Krankenhausverweildauer. Nach Einführung von Fast-Track wurden die Patienten bei vergleichbar niedriger postoperativer Wiederaufnahmerate, deutlich niedrigerer Revisionsrate und einem früheren Einsetzen des postoperativen Stuhlgangs früher entlassen.
In den Studien dieser kumulativen Dissertationsarbeit wurde im Rahmen der Posttraumatic
Growth and Depreciation Study (GRODES) der Universitätsmedizin Greifswald der Einfluss
von Coping und Rumination auf posttraumatisches Wachstum (posttraumatic growth, PTG)
und posttraumatische Minderung (posttraumatic depreciation, PTD) untersucht.
Das Phänomen PTG bezeichnet die während oder nach der Verarbeitung eines
traumatischen Ereignisses subjektiv als positiv bewerteten Veränderungen, die von der
jeweiligen Person für sich als Bereicherung, als Gewinn angesehen werden. Diese
Veränderungen manifestieren sich in den Dimensionen ‚persönliche Stärke‘, ‚Möglichkeiten
im Leben‘, ‚Beziehung zu anderen Menschen‘, ‚Wert des Lebens‘ und ‚spirituell-existentielle
Aspekte‘ (Tedeschi et al., 2018). Dem gegenüber steht das Konstrukt der posttraumatischen
Minderung, das die infolge einer Traumaerfahrung negativ bewerteten Veränderungen auf
denselben fünf Dimensionen bezeichnet (Baker et al., 2008). PTG und PTD sind nicht
bidirektional zu verstehen. Sie können gleichzeitig erlebt werden; die Erfahrung von Zugewinn
auf der einen Seite mindert nicht notwendigerweise das Empfinden von Verlust auf der anderen.
PTG und PTD unterliegen verschiedenen Einflussfaktoren, wie Bewältigungsstil,
Rumination, Selbstoffenbarung, Infragestellen von Grundüberzeugungen oder Zentralität des
Ereignisses. Diese Faktoren werden ebenso wie die Zusammenhänge zwischen PTG und PTD
selbst sowie zwischen PTG/PTD und PTBS-Symptomen in der vorliegenden
Dissertationsarbeit untersucht.
Um den entsprechenden Fragestellungen nachgehen zu können, war die vorherige
Entwicklung eines Fragebogens, das Posttraumatic Growth and Depreciation Inventory –
Expanded (PTGDI-X, Taku et al., 2021), zur simultanen Erfassung von PTG und PTD sowie
die Überprüfung der psychometrischen Eigenschaften des Instrumentes und dessen
interkulturelle Anwendbarkeit erforderlich. In einem weiteren Schritt wurde eine Kurzversion
des Fragebogens, das Posttraumatic Growth and Depreciation Inventory – Expanded – Short
Form (PTGDI-X-SF, Platte, Wiesmann, Tedeschi, Taku, et al., 2022), entwickelt und validiert,
welche die Erhebung von PTG und PTD durch je zehn Fragen ermöglicht.
Schließlich wurde auf Grundlage des PTGDI–X, der Impact of Event Scale – Revised
(IES-R), des Rumination Inventory (ERRI) und des Brief COPE Inventory eine Online-
Befragung durchgeführt. Die Antworten von 253 Erwachsene der deutschen
Allgemeinbevölkerung wurden anschließend hinsichtlich der beschriebenen Fragestellungen
untersucht. Alles in allem bestätigen die im Rahmen der vorliegenden Dissertationsarbeit
gewonnenen Ergebnisse die Eignung des PTGDI-X und der zugehörigen Kurzform zur
simultanen Erfassung von PTG und PTD in der Allgemeinbevölkerung Deutschlands. Dabei
konnte gezeigt werden, dass PTG durch einen selbstständigen Coping-Stil und durch einen
sozialen Coping-Stil begünstigt wird, wohingegen ein vermeidender Coping-Stil zu mehr PTD
führt. Weiterhin war PTG mit positiver Selbstoffenbarung, Erschütterung von
Grundüberzeugungen und bewusster Rumination assoziiert. Es zeigte sich ferner ein positiver
Zusammenhang von PTD mit negativer Selbstoffenbarung, PTBS-Symptomen und kürzlichem
intrusivem Ruminieren.
Die vorliegende Dissertationsarbeit leistet einen wichtigen Beitrag in der Erforschung
posttraumatischer Veränderungen und bei der Entwicklung der entsprechenden
Erhebungsinstrumente. Es konnte nicht nur der bedeutsame Einfluss von Coping, Rumination
und Selbstoffenbarung auf posttraumatische Veränderungen hervorgehoben werden, sondern
auch die kulturelle Variabilität dieser Zusammenhänge verdeutlicht werden. Gewonnene
Ergebnisse und damit zusammenhängende weiterführende Studien können zu klinischen
Interventionen führen, die persönliches Wachstum fördern und negativ bewertete
Veränderungen mildern. Untersuchungen zu der Beziehung zwischen PTG und PTD und den
Einflussfaktoren auf PTG und PTD, insbesondere im interkulturellen Kontext, bieten sich als
ergiebiges Feld für weitere Forschung an. Darüber hinaus sollte in zukünftigen Studien eine Übertragung der vorliegenden Untersuchungsbefunde auf klinische Stichproben überprüft werden.
Hintergrund: Chronischer Rückenschmerz ist weiterhin eine sozioökonomische Herausforderung. Die Rentenversicherung hat zur
Behandlung dieser Erkrankung Rehabilitationsstandards erstellt. Die Ergebnisse einer orthopädischen Rehabilitation objektiv darzustellen ist bisher kaum gelungen, daher wird in dieser Studie mit Hilfe des Messinstrumentes Spineliner der Versuch unternommen, dies umzusetzen.
Material und Methoden: Der Spineliner ist ein Instrument zur Erfassung von u.a. des Gewebewiderstandes. Dieser Parameter wurde in dieser Studie als objektivierbarer Messparameter zur Erfassung
von Therapieeffekten bei der Behandlung chronischer
Rückenschmerzpatient*innen untersucht. Zur Bestimmung der Intra - und Interraterreabilität wurden Messungen zu (zwei
unterschiedlichen) Zeitpunkten bei zwei Gruppen gesunder Personen (n=15 und n=16) von zwei unterschiedlichen Untersuchern durchgeführt. Die Erhebung der Messwerte des Gewebewiderstandes erfolgte an 24 Punkten entlang der Wirbelsäule (7 HWS, 12 BWS und
5 LWS) und die Erfassung der klinischen Daten der Studie (bspw. BMI, FBA) erfolgte prospektiv bei Aufnahme und nach drei Wochen bei Entlassung. Im Verlauf erhielten die Probanden (n = 80) Therapien gemäß den RehabilitationsTherapieStandards der Deutschen Rentenversicherung. Neben der ärztlichen Untersuchung wurden die Funktionsverbesserung, die Symptomlinderung i.S. der
Schmerzreduktion, sowie die Minderung der psychosozialen
Problemlage anhand standardisierter Fragebögen (bspw. UKS, FFbH,
ODI, NAS) zu Beginn und bei Abschluss der therapeutischen
Intervention erhoben. Die rückengesunden Kontrollen erhielten keine Therapie. Aufgrund des messtechnischen Verfahrens kam es innerhalb der beiden Gruppen zu Dropouts in den Messreihen, so dass sich die Zahlen von n = 80 in der Probandengruppe und n = 64 in der Kontrollgruppe unterscheiden. Als statistische Verfahren kamen der T-Test und die ANOVA zum Einsatz.
Ergebnis: Durch den Spineliner wurde eine signifikante Zunahme der Geweberesistenz (gemessen in Durometer) bei der Probandengruppe
nach Rehabilitation (t2) erfasst (p(HWS) = 1.594E-05, p(BWS)= 0.045
und p(LWS)= 0.005). Die klinischen Parameter zeigten sich ebenfalls
verbessert. Die Schmerzen zeigten sich nach erfolgter Therapie
signifikant reduziert. Dies zeigte sich u.a. anhand des NAS in Ruhe
mit einem p = 1.48E-09. Zusätzlich zeigten sich Probanden nach
erfolgter Rehabilitation deutlich beweglicher, welches sich bspw. bei
dem Finger-Boden-Abstand gemessen in cm mit einem p = 0.003
erfassen ließ. Die Minderung der psychosozialen Problemlage
evaluiert mittels UKS zeigt sich statistisch signifikant in der
Untersuchungsgruppe mit einem p = 1.596E-13. Die Verbesserung der
Funktionskapazität bei Alltagstätigkeiten zeigt sich mittels des FFbHs
mit einem p = 7.628E-0.5 und mittels des ODIs mit einem p =
2.556E-07.
Schlussfolgerung: In diesem Zusammenhang konnten wir zeigen, dass die RTS zu einer signifikanten Verbesserung hinsichtlich des körperlichen und psychischen Befindens der Patienten beitragen. Es konnte in der Studie gezeigt werden, dass der Parameter
Gewebewiderstand als objektivierbarer Messparameter geeignet ist, die o. g. Fragestellung zu beantworten. Der Spineliner scheint ein geeignetes Instrument zur Erfassung von objektiver
Rehabilitationsergebnissen zu sein.
Obwohl die Goldmann-Applanationstonometrie (GAT) immer noch der Goldstandard zur Intraokulardruckmessung bei der Glaukomversorgung ist, nimmt seit mehreren Jahren das Interesse am Einsatz von Selbsttonometer in der ambulanten Glaukomdiagnostik zu. Im Jahr 1996 wurde das Ocuton S-Selbsttonometer der Firma EPSa GmbH in Saalfeld mit dem Applanationsmessverfahren entwickelt. Eine Versorgungsforschungsstudie TT-MV führte 2006 zu einer Optimierung des Gerätes. Ein weiteres Gerät zur Selbsttonometrie ist das 2014 von der finnischen Firma „Tiolat Oy“ auf den Markt gebrachte „iCare-HOME-Tononometer“, das auf dem Prinzip der Rebound-Tonometrie beruht.
Ziel der eigenen Untersuchungen war es zu evaluieren, ob und inwieweit sich die beiden Selbsttonometer Ocuton S*TT-MV und iCare Home von der Standarduntersuchung des Augeninnendruckes mittels GAT bei Berücksichtigung der biomechanischen Eigenschaften der Hornhaut unterscheiden. Dazu ist das Ziel, dass die Selbsttonometer in der ambulantern Glaukomdiagnostik die Applanationstonometrie unterstützen und ergänzen.
Zu diesem Zweck wurde bei 108 Probanden der Intraokulardruck mittels GAT und den beiden Selbsttonometern an unterschiedlichen Zeitpunkten und in wechselnder Reihenfolge gemessen. Zusätzlich erfolgte u.a. die Bestimmung der Hornhautdicke (CCT), der kornealen Hysterese (CH) und des kornealen Resistenzfaktors (CRF).
Die wichtigen Ergebnisse dieser Studie sind:
- Die Messwerte des iCare Home unterscheiden sich statistisch signifikant zwischen den verschiedenen Messreihenfolgen. Dagegen wurde bei GAT und Ocuton S*TT-MV kein signifikanter Unterschied festgestellt.
- Es besteht eine positive Korrelation zwischen den Messergebnissen mit dem GAT und den beiden Selbsttonometern
- Der Augeninnendruck mittels iCare Home wird gegenüber der Referenzmessung mit der GAT eher unterschätzt. Die mittlere Differenz der Messungen aller Probanden betrug 1,73±2,84 mmHg bzw. 0,84±3,03 mmHg bei der Reihenfolge iCare Home-Ocuton S-GAT (I-O-G), wobei die anderen Gerätesysteme keinen Einfluss auf iCare Home-Messwerte hatten
- Der Augeninnendruck mittels Ocuton S*TT-MV wird gegenüber der Messung mit der GAT eher überschätzt. Die mittlere Differenz der Messungen aller Probanden betrug 1,49±2,9 mmHg
- Die Messergebnisse des iCare Home korreliert negativ statistisch signifikant mit CCT. Eine Änderung der zentralen Hornhautdicke um 10 μm führt zu einer Abweichung des IODs von 0,75 bzw. 0,9 mmHg (bei der Reihenfolge I-O-G)
- Die Messergebnisse des Ocuton S*TT-MV korrelieren negativ statistisch signifikant mit CCT. Eine Änderung der zentralen Hornhautdicke um 10 μm führt zu einer Abweichung des IODs von 0,2 mmHg
- Die mit den beiden Selbsttonometern gemessenen IOD-Werte korrelieren signifikant mit den CRF-Werten
- Die mit dem Ocuton S*TT-MV gemessenen IOD-Werte korrelieren signifikant mit den CH-Werten. Demgegenüber trifft dies für die iCare Home-Werte nicht zu.
Damit wir die Vorteile der Selbsttonometrie zukünftig besser benutzen und die Geräte als Ergänzung zu den ambulant gewonnenen GAT-Werten in der Glaukomversorgung einordnen können, ist es wichtig die Genauigkeit dieser Geräte nachzuweisen und alle Einflussfaktoren, die die Validität beeinträchtigen können, zu kennen.
Bei vorliegendem Einfluss der Applanationstonometrie auf den Messwert des iCare Home ist zu empfehlen, die Messungen mit iCare Home vor der Applanationstonometrie durchzuführen.
Die beiden Geräte liegen in einer guten Durchschnittsdifferenz der Messwerte zur GAT. Das Ocuton S*TT-MV liegt mit seinen Messwerten durchschnittlich immer etwas über der Goldmann-Applanationstonometrie, während die Resultate mit dem iCare Home Gerät systematisch meistens etwas die GAT-Werte unterschätzen.
Die Berücksichtigung der zentralen Hornhautdicke ist bei der IOD-Messungen mittels beider Selbstonometer vor allem beim iCare Home besonders wichtig.
Die CRF-Werte sind bei beiden Selbstonometern zu beachten. Bei Messungen mit dem Ocuton S*TT-MV sollten zusätzlich die CH-Werte in die Messwertinterpretation einbezogen werden.
With an increasing trend towards neoliberal immigration policies, the migration regime provides flexibility with regard to the workforce and the labour market as a whole. And there has been more engagement between research on the labour regime for migrant workers in global production networks (GPN) (Coe and Hess, 2013, Baglioni et al., 2022, Raj-Reichert, 2013). As functional and geographical fragmentation of production poses challenges for collective labour power at the nodes of GPNs (Mosley, 2010), for migrant workers in particular, new needs for research on how the connection between flexibilisation and migration shapes the local labour market arise conceptually and empirically (Baglioni et al., 2022).
This dissertation aims at developing a conceptual framework of migrant labour regime (MLR) with a particular focus on the interplay of the role of the state, the firm and labour market intermediaries (LMI) in global production networks (GPN) and illustrates this by the example of Filipino migrant workers in the Taiwanese semiconductor industry. Furthermore, the study examines working conditions of
migrant workers to expand the conceptualization of social upgrading.
The primary data for this dissertation are collected through semi-structured interviews with key persons in the semiconductor industry and survey of 457 Filipino migrant workers in two clusters of the Taiwanese semiconductor industry: Kaohsiung and Hsinchu. On the one hand, the study demonstrates the different roles of actors and connections within the GPN. For example, firstly, it emphasises the importance of the state and firms in shaping the MLR. Secondly, the coordination between contract manufacturers and lead firms in the GPN leads to a transformation of the workplace, e.g., intensification and increased flexibility. Thirdly, LMIs play a role in facilitating and mediating migrant labour in the transnational labour market. The coupling between the local labour market and the GPN is essential to understand the dynamics resulting from commercial pressure and inter-firm relationships. One the other hand, the study uses social upgrading as an analytical lens to examine the working conditions and further improve the understanding of the migration process in the cross-border labor market.
Forests influence the climate of our Earth and provide habitat and food for many species and resources for human use. These valuable ecosystems are threatened by fast environmental changes caused by human-induced climte change. Negative growth responses and higher tree mortality rates were associated with increasing physiological stress induced by global warming. Especially boreal forests at high latitudes in the arctic region are threatened, a region predicted to undergo the highest increase in temperature during the next decades. Therefore, it is important to assess the adaptation potential in trees. For this purpose, I studied natural populations of white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) in Alaska. In this thesis, I present three scientific papers in which my co-authors and I studied the phenotypic plasticity and genetic basis of tree growth, wood anatomy and drought tolerance as well as the genetic structure of white spruce populations in contrasting environments. We established three sites representing two cold-limited treelines and one drought-limited treeline with a paired plot design including one plot located at the treeline and one plot located in a closed-canopy forest, respectively. Additionally, the study design included one forest plot as reference. Within the entire project, in total 3,000 trees were measured, genotyped and dendrochronological data was obtained. I used several approaches to estimate the neutral and adaptive genetic diversity and phenotypic plasticity of white spruce as a model organism to explore the adaptation potential of trees to climate change.
In the first chapter, I combined neutral genetic markers with dendrochronological and climatic data to investigate population structure and individual growth of white spruce. Several individual-based dendrochronological approaches were applied to test the influence of genetic similarity and microenvironment on growth performance. The white spruce populations of the different sites showed high gene flow and high genetic diversity within and low genetic differentiation among populations, rather explained by geographic distance. The individual growth performances showed a high plasticity rather influenced by microenvironment than genetic similarity.
In the second chapter, I investigated the populations of the drought and cold-limited treeline sites to decipher the underlying genetic structure of drought tolerance using different genotype-phenotype association analyses. Based on tree-ring series and climatic data, growth declines caused by drought stress were identified and the individual reaction to the drought stress event was determined. A subset of 458 trees was genotyped, using SNPs in candidate genes and associated with the individual drought response. Most of the associations were revealed by an approach which took into account small-effect size SNPs and their interactions. Populations of the contrasting treelines responded differently to drought stress events. Populations further showed divergent genetic structures associated with drought responsive traits, most of them in the drought-limited site, indicating divergent selection pressure.
In the third chapter, my co-authors and I studied xylem anatomical traits at one of the cold-limited treeline sites to investigate whether genetic or spatial grouping affected the anatomy and growth of white spruce. Annual growth and xylem anatomy were compared between spatial groups and between genetic groups and individuals. Overall, wood traits were rather influenced by spatial than genetic grouping. Genetic effects were only found in earlywood hydraulic diameter and latewood density. Environmental conditions indirectly influenced traits related to water transport.
In conclusion, white spruce showed a high genetic diversity within and a low genetic differentiation among populations influenced by high gene flow rates. Genetic differences among populations are rather caused by geographical distance and therefore genetic drift. Differing selection pressure at the treeline ecotones presumably lead to divergent genetic structures underlying drought-tolerant phenotypes among the populations. Thus, adaptation to drought most likely acts on a local scale and involves small frequency shifts in several interacting genes. The identified genes with adaptive growth traits can be used to further exlore local adaptation in white spruce. Tree growth and wood anatomical traits are rather influenced by the environment than genetics and showed a high phentoypic plasticity. The high genetic diverstiy and phenotypic plasticity of white spruce may help the species to cope with rapid environmental changes. Still, additional work is needed to further explore adaptation processes to estimate how tree species reacted to rapid climate change. The presented thesis shed some light on the adaptation potential of trees by the example of white spruce using several approaches.
Diese Arbeit befasst sich mit dem Einfluss des Transkriptionsfaktors ChREBP und eines
Diabetes mellitus auf die hepatische Tumorgenese sowie das Wachstum und die Glykogenspeicherung
der Hepatozyten. Im speziellen sollte untersucht werden, inwieweit sich
die in den Kurzzeitversuchen beobachteten Glykogenspeicherherde nach drei Monaten
Versuchszeitraum weiterentwickeln.
ChREBP beeinflusst als Transkriptionsfaktor maßgeblich den Zucker- und Fettstoffwechsel,
indem es unter anderem die Lipogenese, Glykolyse und den Pentosephosphatweg
aktiviert und die Glukoneogenese hemmt. Zudem ist ChREBP an der Tumorentstehung
in verschiedenen Geweben z.B. der Leber, des Kolons und der Brust beteiligt, indem es
unter anderem den zellulären Metabolismus in Richtung einer starken Proliferation und
einer erhöhten Glykolyse, Laktatbildung und Aktivierung des Pentosephosphatwegs verändert.
Mäusen mit einem durch Streptozotocin induzierten Diabetes wurden je 200 isolierte,
isologe Pankreasinseln intraportal transplantiert. Somit entstand in den Empfängertieren
lokal in der Leber sowohl eine Hyperglykämie als auch eine Hyperinsulinämie im Sinne
eines Typ 2 Diabetes. Der Einfluss von ChREBP auf die Leber wurde durch den Einsatz eines
Knockout-Stammes untersucht. Nach drei Monaten wurden die Tiere nach einer Perfusion
getötet und Paraffinschnittpräparate der Lebern angefertigt und hinsichtlich ihrer
Proliferationsaktivität, Glykogenspeicherung und Herd- bzw. Tumorentstehung histologisch
ausgewertet.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen ein deutlich geringeres Auftreten von Glykogenspeicherherden
nach drei Monaten Versuchsdauer im Vergleich zu den Kurzzeitversuchen
nach einer und vierWochen. Auch sind nach drei Monaten noch keine manifesten Leberzelltumoren
entstanden. Es gab keinen Unterschied in der Herdfrequenz zwischen den
beiden Genotypen.
Weiterhin wurde der Einfluss von ChREBP auf die Proliferationsaktivität der Hepatozyten
untersucht. In der nicht diabetischen, transplantierten Gruppe zeigten die ChREBPKnockout-
Tiere eine stärkere und bei den diabetischen nicht transplantierten Mäusen
eine geringere Proliferationsaktivität als die Wildtyp-Tiere.
Die Hepatozyten der diabetischen Knockout-Tiere speicherten weniger und die der nicht
diabetischen mehr Glykogen als ihre Vertreter aus der Wildtyp-Gruppe.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass ChREBP zu einer veränderten Glykogenspeicherung
der Hepatozyten führt. Sein Einfluss zeigt sich bei der diabetischen Stoffwechsellage
durch eine Steigerung und bei der nicht diabetischen durch eine Verminderung
dieser. Auch die Proliferationsaktivität der Hepatozyten wird von ChREBP beeinflusst,
indem es sie beim Vorliegen eines Diabetes mellitus steigert. Da sich auch aus
den vorhandenen klarzelligen Herden keine Tumoren entwickelt haben scheint die Tumorentstehung
bei der Maus bei beiden Genotypen länger als drei Monate zu dauern.
In dieser Arbeit wurde der Einfluss von zwei Angiotensin (1-7) Derivaten TXA301 und TXA302 im Vergleich mit einer Placebo behandelten Kontrollgruppe einer Rattenpopulation mit mittels vorübergehendem Verschluss der Arteria cerebri media (tMCAO) herbeigeführtem Schlaganfall auf die adulte Neurogenese durch Immunfluoreszenzfärbungen untersucht. Beide Derivate, TXA301 und TXA 302, und damit Angiotensin (1-7) haben einen Einfluss auf die adulte Neurogenese, was sich anhand der gegenüber der Kontrollgruppe erhöhten Doublecortin Zahlen beweisen lässt. Diese Neurone scheinen im Fall von TXA301 weniger gut zu überleben wie solche, die mit TXA302 behandelt wurden. Ebenfalls besteht ein messbarer Einfluss auf die Zellteilungsrate 21 Tage nach Applikationsende, da mehr phosphorylierte-Histon-H3 positive Zellen gemessen werden konnten. Die Mikroglia Aktivität wurde durch Angiotensin (1-7) ebenfalls beeinflusst, wie sich in der ionisierten-kalziumbindendes-Adaptermolekül-1 Färbung zeigen ließ. Somit ist die Beeinflussung der adulten Neurogenese nach einem ischämischen Schlaganfall durch die Angiotensin (1-7) Derivate anzunehmen und sollte in größeren Studien weiter untersucht werden.
To this day, the patient’s outcome after any form of cerebral ischemia is often mediocre
at best. The added damage that occurs at reperfusion after ischemia seems to be as
important as the ischemic injury itself. New therapeutic strategies targeted at this
critical issue are therefore crucial. P188, an amphiphilic triblock copolymer, has risen
to be one of the most promising pharmacological therapeutics, as its capability to insert
into injured cell membranes seems to perfectly fit the needed criteria to protect against
I/R injury. Lately, it has become apparent that mitochondrial function particularly profits
from P188 treatment after I/R injury. Therefore, the question arose, if P188 may
interact directly with mitochondria.
In the present study, rat isolated brain mitochondria were injured and then treated with
P188. The injury took place either in vivo by asphyxial cardiac arrest before isolation
of mitochondria or in vitro after isolation by addition of the ROS H2O2. After treatment
with P188, mitochondrial function was evaluated through the assessment of ATP
synthesis, O2 consumption and CRC.
10 or 15 min of asphyxia in vivo as well as 200 μM H2O2 for 10 min in vitro significantly
impaired mitochondrial function. Furthermore, a damaging effect of RT on isolated
mitochondria became apparent. Contrary to the underlying hypothesis, P188 did not
preserve mitochondrial function independently of the injury mechanism chosen.
In conclusion, in the context of studying P188, two new methods of I/R injury
simulation, namely asphyxial cardiac arrest in vivo and the injury with H2O2 in isolated
mitochondria in vitro, have been established. However, it is not yet conclusive, if P188
does or does not directly improve mitochondrial function after I/R injury. Further
research looking at different injuring methods as well as modulating the treatment
method is needed to ultimately clarify this question.
Bats are special: although they have a small body size, bats are extremely long-lived and have a low annual reproductive output, which puts them at the ‘slow’ end of the slow-fast continuum of mammalian life-histories. Species typically respond to climate change by genetic adaptation, range shifts or phenotypic plasticity. However, limited dispersal behavior in many bat species and long generation times make it very likely, that adaptive responses in bats are rather driven by phenotypic plasticity than by genetic adaptation or range shifts. Changing weather patterns, a higher frequency of extreme weather events and overall rising temperatures, caused by climate change, will impact phenology, energy supply and energy expenditure. In species where adult survival largely shapes population dynamics, it is thus of crucial importance to understand how climate change affects individual fitness and fitness relevant traits by altering behavior and development.
In my study, I investigated how weather impacts behavior, fitness and fitness relevant traits in free ranging Natterer’s bats from two geographical regions (south vs. north) in Germany. In the Nature Park Nossentiner/Schwinzer Heide (northern region, NSH), long-term data for investigations on population dynamics are partially collected by hibernation counts. Although counting hibernating bats is a regularly applied method, it is still unclear to which degree human visits in the hibernaculum trigger energy consuming arousals and thus increase energy expenditure. Thus, I first investigated if hibernation counts potentially threaten winter survival by assessing the number of energy consuming arousals of hibernating Natterer’s bats (Myotis nattereri) and two other bat species (Pipistrellus spp., Plecotus auritus) using thermal imaging. Additionally, I used light barriers in the hibernacula to investigate the relative impact of winter temperatures and human visits on flight activity of hibernating bats. Secondly, I investigated effects on survival and reproduction during summer by analyzing capture-mark-recapture data from summer roosts. Data from summer roosts have been collected since 2011 in Würzburg (WB, south) and 1990 in the Nature Park (NSH, north). Based on these data, I analyzed the effect of intrinsic (e.g. age) and extrinsic(e.g. different weather parameters) factors on individual survival probability and reproductive success. I further focused on the question if individual body size is a fitness relevant trait in Natterer’s bats and how body size of young bats is affected by summer temperatures.
During hibernation, ambient temperatures were the most important driver for bat activity and were positively correlated with the number of flight passes in the light barrier, suggesting that bats can exploit foraging opportunities more frequently during warm weather bouts. Monitoring caused only a small number of arousals and only a slight increase in activity, which was less severe on warmer days, when activity was generally higher. Thus, I propose that benefits of hibernation counts outweigh the costs of human presence in the hibernaculum and unlikely threaten winter survival in hibernating bats.
In spring, increased precipitation during a short time window strongly reduced the probability of successful reproduction in first-year females (females that returned from first hibernation, FY). In terms of timing, this sensitive period comprises the implantation or early pregnancy, a time before substantial investment into embryo development. Moreover, I identified a positive correlation between a large body size and reproductive success in FY females. Given the evidence that suitable weather conditions during early life support juvenile growth and thus a large body size, my findings suggest that reproduction may be condition dependent in young females. Reproductive success of older females was not affected by either weather or individual parameters. This suggests that older and experienced females can better deal with adverse conditions.
To examine if beneficial weather conditions are linked to a large body size, I investigated the effect of ambient temperatures during the growing season on body size. I found that higher ambient temperatures during summer led to larger individuals, however, only in the northern population. In the on average colder North, warmer summers may benefit juvenile growth by reducing thermoregulatory costs and increasing prey abundance, whereas in the general warmer South, this effect might not be visible or relevant. When I analyzed the link between body size and survival, I revealed that larger adult females have higher survival rates. Given the fact, that a large body size is a response to beneficial early life conditions, this demonstrates the impact of early life conditions on long lasting fitness effects.
The results of my research lead to the assumption that warmer ambient temperatures have positive effects on Natterer’s bats, both during winter and summer. However, increased activity in response to rising winter temperatures, as expected under climate change scenarios, could be a serious thread for hibernating bats, if food availability does not increase in the same amount as bat activity. During summer, warmer temperatures may have positive effects on juvenile development in northern regions, but this effect could be negative in more southern regions by exceeding heat tolerance and resulting in water stress. This research highlights, that investigating periods of weather sensitivity on a finer time scale and also in a spatial context is of crucial importance to gain a better understanding for mechanisms leading to the impacts of weather on fitness.
Im Vergleich zu anderen deutschen Hochschulen begann die Ausbildung von Studierenden der Zahnheilkunde in Greifswald relativ spät. Seit dem Wintersemester 1893/94 führte der Greifswalder Zahnarzt Hermann Bahls fakultative zahnärztliche Spezialkurse für Medizinstudierende an der Chirurgischen Universitätsklinik durch. Erst am 12. Dezember 1900 wurde dann das zahnärztliche Institut an der Greifswalder Universität unter dem Dach der Chirurgischen Universitätsklinik eröffnet.
Als erster Leiter wurde Hermann Schröder noch in seiner Eigenschaft als Assistent der Chirurgischen Universitätsklinik eingesetzt. Unter der Leitung von Hermann Schröder (1900-1907), Guido Fischer (1907-1911) und Paul Adloff (1911-1920) entwickelte sich das zahnärztliche Institut zu einem anerkannten Glied der Medizinischen Fakultät der Greifswalder Universität.
Ab dem 15. April 1916 durfte das bisher der Chirurgischen Klinik zugeordnete zahnärztliche Institut als selbständige Einrichtung der Universität geführt werden.
Mit Erich Becker (1920-1923) und Friedrich Proell (1923-1935) entwickelte sich das Greifswalder zahnärztliche Institut in den zwanziger Jahren zum viertgrößten zahnärztlichen Universitätsinstitut in Deutschland. Die Bemühungen der Institutsleiter lagen immer in der Gewährleistung der Ausbildung der Studierenden, der baulichen Erweiterung des Institutes und der technischen Verbesserung. Erst 1934 wurde das Institut im Gebäude der Rotgerberstraße 8 zusammengefasst, nachdem es zeitweilig in drei verschiedenen Häusern, ab 1901 Hunnenstraße 1, ab 1928 Hunnenstraße 31 und ab 1931 Stralsunder Straße 10, untergebracht war.
Paul Wustrow (1936-1945) wollte die Einheit von Lehre, Forschung und medizinischer Betreuung fortführen, doch der Ausbruch des 2.Weltkrieges behinderte diese Fortführung. Schwerste Kriegsverletzungen mit Kieferbrüchen und Kieferschüssen machte die Einrichtung einer Kieferchirurgischen Bettenstation notwendig. Diese entstand unter Wustrow noch im Januar 1945.
Nach Kriegsende und dem Suizid von Wustrow wurde die Zahnklinik in kurzer Abfolge durch Richard Plötz (1945-1946), Georg Packhäuser (1946-1946) und Karl Jarmer (1946-1947) geleitet, bis Otto Hübner (1947-1952) als neuer Direktor ins Amt trat.
Josef Heiss (1952-1953) übernahm nach Hübner die Leitung der Zahnklinik und forschte intensiv über die chirurgische Wiederherstellung des Alveolarkammes. Gerd Staegemann arbeitete als Assistent unter der Leitung von Heiss und beschäftigte sich auch intensiv mit der Problematik der Fremdkörperwirkung. Unter der Leitung von Richard Plötz (1953-1963) wurden für die zahnärztliche Chirurgie Operationsstühle angeschafft und ein Operationsraum eingerichtet.
1963 übernahm Albrecht Schönberger (1963-1993) 30 Jahre die Leitung der Klinik und Poliklinik für Zahn-Mund- und Kieferheilkunde. Es entstand ein Neubau für die Klinik der Mund-Kiefer- und Gesichtschirurgie im Klinikumskomplex in der Sauerbruchstraße, welcher im April 1992 bezogen wurde.
Nach Schönberger übernahm Hans-Robert Metelmann (1993-2020) den Lehrstuhl und das Direktorat der Klinik und Poliklinik für Mund- Kiefer- und Gesichtschirurgie in Greifswald. Lokalisiert an zwei Standorten fungieren die Oralchirurgie und die Mund-Kiefer- und Gesichtschirurgie unverändert als eine Einheit an der Universitätsmedizin in Greifswald.
Die enossale Implantologie begann in Greifswald mit Gerd Staegemann, der die Methode der geschlossenen enossalen Implantologie als sogenannte Stiftverbolzung bzw. transdentale Fixation erforschte und publizierte. Die transdentale Fixation als eine Form der geschlossenen enossalen Implantation war seit den 50iger an der Greifswalder Zahnklinik eine übliche und erfolgreiche Behandlungsmethode.
Ab 1983 forschten die Greifswalder Universitätszahnärzte im Sinne einer Prüfklinik zur Anwendung der Titanblattimplantate des Typs Leipzig als offenes enossales Implantationsverfahren. Die politische Wende in Deutschland brachte auch für die Greifswalder Zahnklinik eine schnelle Weiterentwicklung der offenen enossalen Implantologie.
Die Behandlungsmethoden wurden weiter verbessert und die Produktpalette der Implantatsysteme maßgeblich erweitert. Wobei insbesondere die ITI-Straumann- Implantate und die Ankylos- Implantate erfolgreich zur implantologischen Therapie zum Einsatz kamen.
Die sich vollziehenden Veränderungen in der deutschen Zahnmedizin sind nicht vorwiegend struktureller sondern vor allem inhaltlicher Art. Daher wurde und muss die Ausbildung der Zahnmedizinstudierenden immer wieder angepasst werden, insbesondere die Implantologie als junge Teildisziplin fand Eingang in die studentische Ausbildung.
Die Fort- und Weiterbildungen in Form der Greifswalder Fachsymposien und der Curricula in der Implantologie sind ein weiterer wichtiger Baustein der Aktivitäten in der Universitätszahnmedizin Greifswald.
Heute blickt die Greifswalder Zahnklinik auf mehr als 125 Jahre erfreuliche Entwicklungen in der zahnärztlichen Chirurgie und davon 65 Jahre erfolgreiche Implantologie zurück.
Gefahrenlagen, wie schwere Unwetter, Terroranschläge oder die COVID-19-Pandemie, stellen aktuell und zukünftig eine Bedrohung unserer Gesellschaft dar. Im Fall dieser und weiterer Gefahren können Warnungen helfen, Schäden zu verhindern und Menschenleben zu retten, indem sie die Empfänger*innen informieren und Schutzmaßnahmen vermitteln. Das Protective Action Decision Model (PADM) (Lindell & Perry, 2012) bietet einen theoretischen Rahmen, der Verarbeitungsprozesse von Warnungen und die Entstehung von Schutzverhalten abbildet. Neben zahlreichen weiteren Elementen beinhaltet das PADM die Wahrnehmung von Risiko als zentralen Faktor. Im Sinne des Modells sowie bereits existierender Literatur wird Risikowahrnehmung jedoch häufig ausschließlich kognitiv abgebildet. Zudem untersuchen Studien vorwiegend einzelne Gefahrenlagentypen oder singuläre Ereignisse.
Die vorliegende Arbeit bildet mit drei Beobachtungsstudien sowie einer experimentellen Studie Verarbeitungsprozesse von Warnungen vor verschiedenen Gefahrenlagen ab. Untersucht wurde der Einfluss der Warnungen auf kognitive und affektive Facetten der Risikowahrnehmung und ihre Rolle bei der Suche nach Informationen sowie der Intention, Schutzverhalten auszuführen. Über Online-Befragungen erhielten die Teilnehmenden Warnungen zu verschiedenen Gefahrenlagen (schweres Unwetter, Großbrand, extreme Gewalttat, Ausfall der Notrufnummer, Fund einer Weltkriegsbombe, COVID-19-Pandemie, Gewitter), die Informationen zur Gefahr sowie Handlungsempfehlungen enthielten. Befragt wurden sie unter anderem hinsichtlich ihrer Risikowahrnehmung vor und nach Warnerhalt sowie ihrer Intention, die angegebenen Schutzmaßnahmen zu befolgen oder sich Informationen zu suchen. Zudem wurden Eigenschaften der Warnungsempfänger*innen erhoben.
Die Ergebnisse stärken die Rolle affektiver Risikowahrnehmung für die Verarbeitung
von Warnungen sowie die Entstehung von Schutzverhalten und Informationssuche. Dies gilt
jedoch nicht für alle Gefahrenlagen gleichermaßen, sodass der Einfluss von Eigenschaften der Gefahr, wie Häufigkeit oder Schweregrad, deutlich wird. Bezüglich der Eigenschaften der Empfänger*innen ergab sich ebenfalls kein einheitliches Bild. Basierend auf den Ergebnissen wird eine Erweiterung des PADM um ein Modellelement der affektiven Risikowahrnehmung vorgeschlagen.
Fortführende Forschung zu Warnungen sollte eine multifacettierte Sichtweise von Risikowahrnehmung anstreben. Darüber hinaus sollten Gefahrenlagen vergleichend untersucht und ihre Eigenschaften sowie Eigenschaften der Warnungen systematisch variiert werden.
In this work, spatial distributions for reactive stable and transient species that are involved
in the reaction cycle of H2O2, a key species for biomedical applications, were
determined directly in the effluent of a kINPen-sci plasma jet. The small diameter
of cold atmospheric pressure plasma jets and their operation at atmospheric pressure
that causes strong quenching reactions make diagnostics challenging. Here, various diagnostic
techniques have been employed and adapted for the use in the effluent of a
cold atmospheric pressure plasma jet, which were laser atomic absorption spectroscopy
(LAAS) at 811.5 nm for the detection of Ar(3P2), picosecond two-photon absorption
laser-induced fluorescence spectroscopy (ps-TALIF) at 225 nm and 205 nm for the
detection of O and H atoms, respectively, and continuous wave cavity ring-down spectroscopy
(cw-CRDS) at 1.506 µm for the detection of HO2, and cw-CRDS at 8000 µm
for the detection of H2O2. All these methods provide absolute number densities. In
this work, spatial distributions within the small diameter of the effluent of a CAPJ
were obtained, which have not been reported so far literature. In order to overcome the
line-of-sight limitations of CRDS, radial scans were performed and transformed into a
spatial distribution by using Abel inversion.
Based on the determined spatial density distributions for H atoms, O atoms, HO2
radicals, and H2O2 molecules, together with the investigated impact of humidity in the
feed gas on the excitation dynamics and the production of Ar(3P2), and finally on a
comparison of the experimental results to a plasma chemical and reacting flow model,
three different zones with varying reaction kinetics were identified. The densities close
to the nozzle of the kINPen-sci plasma jet were dominated by reactions within the
plasma zone including the dissociation of H2O added to the Ar feed gas and O2 that
was presumably transferred into the plasma zone by counter-propagating ionisation
waves. Notably, also the larger molecules, such as HO2 and H2O2 were mainly formed
within the plasma zone of the plasma jet. Between 1.5 mm and 5 mm below the nozzle,
the atomic species and molecular radicals generated in the plasma zone were consumed
by chemical reactions with the surrounding gas, whose composition was controlled by
applying a gas curtain. At further distances from the nozzle, where typically biological
samples are positioned, only H2O2 and HO2 were observed.
With this work, it is successfully demonstrated that even for the small diameters of
cold atmospheric pressure plasma jets the determination of spatial profiles for reactive
transient and stable species is possible within the effluent. By combining the experimental
results, important insights into the formation and consumption of H2O2 and its
precursors were gained, which are essential for the understanding of use of plasmas in
biomedical applications.
This thesis aims to investigate effects of anthropogenic environmental impact on the Richards Bay area. Located on the east coast of South Africa, Richards Bay Harbour evolved into the country’s premier bulk cargo port. The Associated change in land-use and industrial as well as agricultural pollution pose environmental, ecological and human health risks. Here, sedimentological and geochemical investigations focus on the port as final sink for environmental and industrial pollutants, such as metal concentrations, organochlorine pesticides and microplastics.
The study is based on investigations of surface sediment samples from the water-sediment interface to identify spatial distribution patterns, as well as sediment cores to follow temporal changes. Endmember modelling of grainsize distributions, proved to be a viable parameter to distinguish different accumulation spaces and enabled the classification into six harbour sub-basins. Subsequent investigations on the content of microplastics, Polyethylene terephthalate (PET) and Low-density polyethylene (LDPE), showed that these different types of microplastics predominate in two different areas: PET appears to be directly tied to higher populated (tourism) beaches, while LDPE is deposited in low-current sub-basins. Increased metal concentrations link to activities at the bulk cargo berths, where especially Cr and Cu concentrations exceeded the local sediment guideline thresholds. In the areas of high metal concentrations, bioindicators (ostracods, foraminiferas, diatoms) also indicate increased shares of malformed specimens. Multiple recovered sediment cores recorded changes in recent export practices, indicating ceased Cu handling and increased Cr handling over the past decade. Noticing multiple possible influencing factors on elemental distributions, created by the surrounding geological and industrial impact, the usefulness of different normalisers (Al, Fe, Rb, Ti and silt fraction) for Cr, Cu, Co and Pb concentrations was compared and site specific baseline metal concentrations were defined. This identified Al and Rb to be effective normalisers in Richards Bay and Fe or Ti to be affected by local conditions. Data of organochlorine pesticide pollution was gathered in the area of Richards Bay, Goedertrouw Dam and Umlalazi River. The two dominant groups of contaminants detected are dichlorodiphenyltrichloroethanes (ΣDDT, 12 – 350 ng g-1), linked to the use of malaria vector control, and hexachlorocyclohexanes (ΣHCH 35 – 230 ng g-1), an agricultural insecticide. Both indicate recent entry and exceed sediment quality guideline limits, raising concern for local communities and estuarine environments. Seismic data was used to investigate the preindustrial evolution of the incised valley system and bayhead delta at Richards Bay Harbour. A stratigraphically supported development model was created. The thesis shows that harbour sediment is an important sink for inorganic and organic contaminants. Each investigation on environmental pollutants, such as metals, pesticides, microplastics or bioindicator analyses, indicates their deposition in distinct harbour sub-basins. Therefore, their effect can be spatially differentiated and related to plausible sources of pollution. Richards Bay thus represents a variously affected system along the South African coast, in which it is necessary to take environmental protection measures in terms of sustainable and environmentally friendly management.
In der vorliegenden Studie wurden die in einzelnen Kasuistiken berichteten schwerwiegenden Komplikationen, wie die Perforation des Spinalkanals und dadurch hervorgerufenen Verletzungen der intraspinalen Strukturen (Heyll und Ziegenhagen 2000; Schmittinger et al. 2011) im Rahmen der neuraltherapeutischen Injektion der Tonsilla pharyngea aus morphologischer Sicht einer näheren Betrachtung unterzogen. Zu diesem Zweck wurde der mögliche Stichkanal einer Kanüle virtuell anhand computertomographischer Datensätze von insgesamt 53 adulten Schädeln von sieben unterschiedlichen Populationen verschiedener historischer und geographischer Herkunft rekonstruiert. Dabei wurde der Einfluss einer 8 cm langen und nach 4 cm um 140° nach kranial gebogenen Kanüle entsprechend den Vorgaben von Barop (2015) mit einer 8 cm langen, geraden Kanüle in Anlehnung an Dosch (1995) verglichen. Der knöcherne Treffpunkt der Kanülenspitzen im Epipharynx wurde anschließend mittels linearer Streckenmaße metrisch erfasst. Um den Einfluss der Schädelmorphologie auf die Messergebnisse beurteilen zu können, wurden zusätzlich Zusammenhänge zwischen definierten Parametern am Epipharynx und ausgewählten Schädelparametern statistisch geprüft.
Alle Untersuchungen erfolgten an CT-Datensätzen mittels des Programmes Horos v3.3.5 (© 2019 Horos Project). Dazu wurden Längenmessungen und Winkelberechnungen am Schädel vorgenommen sowie Abstände zu definierten Landmarken an Schädelbasis und Epipharynx vermessen. Die Beziehungen zwischen den erhobenen Parametern wurden bei Vorliegen einer Normalverteilung mit Hilfe parametrischer Tests (u. a. einfaktorielle Varianzanalyse (ANOVA)) untersucht.
Die Untersuchungsergebnisse zeigten für alle Schädel und unabhängig der Verwendung einer geraden oder abgewinkelten Kanüle stets einen knöchernen Treffpunkt im Epipharynx. Die Treffpunkte der gebogenen Kanüle lagen stets weiter anterior als jene der gerade Kanüle. Demzufolge ist hinsichtlich des Risikos, den Spinalkanal zu verletzen, die gebogene Kanüle zu favorisieren.
Mögliche statistische Beziehungen zwischen den Schädelparametern mit den Abständen des knöchernen Treffpunktes der Kanülen zum Basion wurden mittels einer Korrelationsanalyse nach Pearson, einer einfachen linearen Regressionsanalyse sowie mit einer multifaktoriellen ANOVA geprüft. Die Ergebnisse dieser Studie verdeutlichen signifikante Korrelationen zwischen Epipharynx- und Gesichtslänge. Zudem ließ sich ein tendenzieller Zusammenhang zwischen der mittleren Gesichtshöhe bzw. der Epipharynxhöhe zum Abstand des knöchernen Kanülentreffpunktes und dem höchsten Punkt im Epipharynx nachweisen. Im Ergebnis der statistischen Untersuchungen zeigte sich jedoch auch, dass mögliche Populationsunterschiede keinen Einfluss auf den knöchernen Kanülentreffpunkt im Epipharynx haben.
Mit der vorliegenden Arbeit wurde eine standardisierte Methode vorgestellt, die es ermöglicht, den knöchernen Treffpunkt einer Kanüle an der Schädelbasis zu analysieren und quantitativ zu bestimmen. Damit ergeben sich neue Möglichkeiten zur Untersuchung der neuraltherapeutischen Injektion an das Rachendach auch unter Berücksichtigung phylogenetischer und populationsbiologischer Aspekte. Derartige Daten sind für die Reduktion schwerwiegender Komplikationen von unmittelbarer klinischer Bedeutung.
Herz-Kreislauf-Stillstände außerhalb eines Krankenhauses (OHCA) sind in Deutschland mit einer Inzidenz von 84/100.000 ein häufiges und in 90-92% der Fälle ein letales Krankheitsbild. Eine zeitnahe kardiopulmonale Reanimation ist für eine gute Prognose entscheidend. Deshalb sind sowohl deutschlandweit, als auch europaweit bereits zahlreiche Systeme der Smartphone-basierten Ersthelferalarmierung eingeführt worden. Mithilfe einer App werden sich in der Umgebung befindende Ersthelfer zu einer Reanimation disponiert und können mit Maßnahmen des Basic Life Support das therapiefreie Intervall verkürzen. Da diese Systeme mit einer gesteigerten Überlebensrate und verbessertem neurologischen Outcome von OHCA Patienten assoziiert sind, wird die Implementierung eines solchen Systems durch die europäischen Reanimationsleitlinien 2021 empfohlen. Seit 2017 steht dem Landkreis Vorpommern-Greifswald mit der „Land|Retter App“ ein System der Smartphone-basierten Ersthelferalarmierung zur Verfügung. Für eine erfolgreiche langfristige Implementierung in die lokale Rettungskette bei einem Herz-Kreislauf-Stillstand sind sowohl die Funktionalität des Systems, als auch die Anwenderzufriedenheit essenziell.
Um zu evaluieren, ob regionenspezifische Charakteristika einen Einfluss auf die Einsatzcharakteristik der Land|Retter haben, wurde in der vorliegenden Arbeit eine retrospektive Analyse des Backend Datensatzes vom 15. September 2017 bis zum 29. Oktober 2018 durchgeführt. Zusätzlich erfolgte eine Korrelation der Ersthelferdichte/km2 mit der Einsatzannahmequote in allen Postleitzahlgebieten des Landkreises. Mit zunehmender Dichte an verfügbaren Ersthelfern/km2 stieg die Wahrscheinlichkeit einer Einsatzannahme. Das Gebiet der Greifswalder Innenstadt wies eine 5,7fach höhere Einsatzannahmequote auf als die durchschnittliche Einsatzannahmequote im Landkreis Vorpommern-Greifswald (40,7% vs. 7,2%). Einsätze wurden im Schnitt nach 42 Sekunden angenommen. Im Beobachtungszeitraum erfolgte analog zur nächtlichen Alarmreduktion keine Einsatzannahme durch einen Ersthelfer zwischen 22 Uhr und 6 Uhr. Die Berufsgruppe der Notärzte nahm prozentual die meisten Einsätze an.
Zur Evaluation von disponenten-, ersthelfer-, oder systemspezifischen Faktoren, die als Promotoren und Inhibitoren wirken, wurde nach einem Jahr Projektlaufzeit im Herbst 2018 eine Befragung der Leitstellendisponenten und inaktiven Land|Retter hinsichtlich ihrer Einstellung bezüglich der App durchgeführt. Den Leitstellendisponenten war eine gute Umsetzung des Datenschutzes ebenso wie eine direkte Implementierung des Alarmierungssystems in die Leitstellensoftware gleichermaßen wichtig. In der Umfrage gaben vier von fünf Leitstellendisponenten an, dass die App von Seiten der Leitstelle fehlerfrei oder mit kleineren Fehlern funktioniere.
Die Zufriedenheit der aktiven Land|Retter mit dem System der „Land|Retter App“ wurde im zeitlichen Verlauf im Längsschnittstudiendesign nach einem, zwei und drei Jahren Projektlaufzeit mit Hilfe eines Fragebogens erfasst. Anfängliche Probleme im Alarmierungssystem konnten teilweise behoben werden, sodass der Anteil der Land|Retter, die fanden, dass sich die Funktionalität der App verbessert habe, in den drei Umfragejahren von 21% auf 31% anstieg. Gleichzeitig verringerte sich der Anteil der Land|Retter, die Fehlfunktionen in den Freitextfragen angaben, von 16% im ersten Jahr auf 7% im dritten Jahr. 9 von 10 Land|Rettern empfahlen die App weiter. Fest planbare und einstellbare Abwesenheitszeiten als zusätzliches App Feature wurden vielfach durch die aktiven Nutzer gefordert. Für ein solches Feature kann anhand der Daten eine Implementierungsempfehlung ausgesprochen werden.
Es kann geschlussfolgert werden, dass die fortlaufende Fehlerbeseitigung und Verbesserung der Technologie im Verlauf zu einer gestiegenen Funktionalität und höheren Nutzerzufriedenheit mit dem System der Smartphone-basierten Ersthelferalarmierung „Land|Retter App“ im Landkreis Vorpommern-Greifswald führte.
In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Parameter von computergestützten Kieferübungen und deren Effekte auf das kraniomandibuläre System untersucht. Es wurden 32 Studierende der Zahnmedizin der Universitätsmedizin Greifswald (15 Frauen und 17 Männer) an drei Terminen, die jeweils eine Woche auseinander lagen, zu speziellen Übungen für den Unterkiefer mithilfe eines computergestützten Messsystems (JMA+ und Winjaw+, Fa. zebris Medical GmbH, D-Isny; Programme Universitätsmedizin Greifswald) angeleitet und aufgezeichnet. Ein Feedback der Teilnehmenden zu der Übung Zielscheibe wurde auf drei Ebenen eingeholt: nach jeder einzelnen durchgeführten Übung (Ebene 1), nach jedem Übungstermin (Ebene 2) und nach vollständigem Durchlaufen der gesamten Untersuchung (Ebene 3). Mithilfe der Feedbackebenen 1 und 2 konnten die individuellen Erfahrungen der Teilnehmenden bezogen auf einzelne Geschwindigkeitsstufen, durch die Feedbackebene 3 die Durchführbarkeit bzw. Wirkung des gesamten Trainings ausgewertet werden. Alle Ergebnisauswertungen wurden für das gesamte Probandenkollektiv sowie untergruppiert nach Geschlecht und CMD-Wahrscheinlichkeit der Teilnehmenden vorgenommen. Es zeigt sich für alle Auswertungsgruppen eine Trainierbarkeit des kraniomandibulären Systems durch den verwendeten Versuchsaufbau, wenngleich Unterschiede bei der Ausführung der Unterkieferbewegung hinsichtlich der Präzision, d.h. wie exakt die vorgegebene Bahn getroffen wurde, für die Unterteilung nach Geschlecht sowie bei der Bewegungsgleichförmigkeit, d.h. wie gleichmäßig die Geschwindigkeit der Unterkieferbewegung gehalten wurde, für die Gruppen nach CMD-Wahrscheinlichkeit der Proband*innen sichtbar werden. Diese Untersuchung gibt Grund zur Annahme, dass eine geeignete vorgegebene Geschwindigkeit für digital unterstützte Unterkieferübungen ähnlich der in dieser Arbeit verwendeten zweiten Geschwindigkeitsstufe sinnvoll ist. Diese wurde von den Testpersonen insgesamt am positivsten bewertet und konnte am besten ausgeführt werden. Für individuelle Trainingsziele kann diese Untersuchung eine Orientierung geben, wie Übungen angepasst werden könnten, um diese zu erreichen. Um die gewonnenen Erkenntnisse aus der zugrundeliegenden Untersuchung zu präzisieren und auf einem hohen Evidenzniveau verifizieren zu können, sind weitere Studien auf dieser Grundlage zu empfehlen.
In dieser Arbeit wurde der Einfluss des Transkriptionsfaktors Carbohydrate responsive element binding protein (ChREBP) auf die experimentelle Hepatokarzinogenese untersucht, der eine wichtige Rolle in der protoonkogenen AKT/mTOR-vermittelten Karzinogenese der Leber spielen soll.
Dazu diente das Pankreasinseltransplantationsmodell bei diabetischen C57Bl/6J- Wildtyp- (WT; n = 180) und ChREBP-Knockout-Mäusen (KO; n = 143). Es erfolgten histologische, proliferationskinetische, immunhistochemische und Western-Blot- Analysen.
Das Hauptergebnis dieser Arbeit stellt die Hyperproliferation im Lebergewebe der diabetischen, transplantierten Mäuse dar, aus der sich klarzellige Leberherde (CCF) und im weiteren Verlauf auch hepatozelluläre Adenome (HCA) und Karzinome (HCC) entwickelten. Die Proliferationsaktivität lag in den Herden der Knockout- Mäuse bei 21,77 ± 3,38 % (Mittelwert ± S.E.M.), in denen der Wildtyp-Mäuse bei 29,04 ± 11,97 %. Die Leberherde unterschieden sich in ihrer Morphologie: Die Herde der KO-Mäuse waren kleiner und sie zeigten nur eine starke Glykogenspeicherung, während die Herde der Wildtyp-Mäuse neben dem Glykogen auch viel Fett speicherten.
Die Entstehung manifester Tumoren setzte im Knockout-Stamm später ein und die Tumoren wiesen auch ein langsameres Wachstum auf. Tumoren entstanden nicht nur in diabetischen, transplantierten Mäusen (WT-HCC n = 3; KO-HCC n = 1; KO-HCA n = 2), sondern auch in diabetischen Wildtyp-Kontrollmäusen (n = 4), aber nicht bei diabetischen KO-Tieren. Immunhistochemisch konnte in den Tumoren des KO- Stamms eine verminderte Glykolyse und de novo Lipogenese sowie ein herunterregulierter AKT/mTOR-Signalweg nachgewiesen werden.
Diese Ergebnisse weisen auf einen protoonkogenen Charakter von ChREBP zum einen in der hormonell-induzierten Hepatokarzinogenese, aber auch in einem metabolischen Karzinogeneseprozess im Rahmen eines Insulinmangeldiabetes hin. Der Einfluss von ChREBP auf den Energiestoffwechsel der Zelle und auf den metabolischen Switch vom glykogenotischen zum lipogenen Phänotyp in der experimentellen Hepatokarzinogenese-Sequenz scheint essentiell zu sein. Der Knockout von ChREBP reduziert dementsprechend die Proliferation im Lebergewebe und scheint die Hepatokarzinogenese in diesem Modell zu verzögern.
Anthropogenic greenhouse gases such as carbon dioxide (C02) must be mitigated and reduced to preserve
a stable climate for future generations. One promising technology is carbon capture and storage (CCS) in
geologic formations, which is currently being deployed in numerous pilot projects across the United
States. One of these is the Illinois Basin–Decatur Project that has successfully stored 1 million metric tons
of C02 in the Mt. Simon storage complex. The Mt. Simon Sandstone reservoir has been largely unexplored
due to a previous lack of economic interest. Oil-bearing formations in the Illinois Basin are in younger
successions and formation waters in the Mt. Simon are highly saline but with low levels of critical elements
(i.e. lithium, magnesium). In the Illinois Basin, a limited number of drill holes penetrate the Mt. Simon
formation with an even smaller number of core samples in these deep strata. This has left the earliest
Paleozoic rocks in the Illinois Basin poorly understood. The stratigraphic test well at the IBDP revealed
the lowest most section of the Mt. Simon to be a thick highly porous and permeable sandstone. With a
near to complete lack of other wells penetrating this lower Mt. Simon unit, major questions arose such as
1) what is the origin of this deep porous sandstone; 2) what controls the distribution of this sandstone
and where can more of it be found; 3) what controls porosity at this depth when overlying sandstones
have largely poor reservoir properties; and 4) is it suitable for geologic carbon storage (i.e. are there high
quality seals that provide secure storage and prevent vertical migration)?
This research examines the origin and diagenesis of the Mt. Simon storage complex by first resolving the
age of the underlying Precambrian basement and investigating basement structures associated with
sediment accommodation (chapter ii). Basement geochronology and a comprehensive investigation of
the Mt. Simon provenance (chapter iii) suggests a largely local sediment supply depositing into a rift basin.
Detrital zircon geochronology of the lower Mt. Simon yields a dominant Mesoproterozoic proximal source
as confirmed in regional basement samples yielding Eastern Granite-Rhyolite, Southern Granite-Rhyolite,
and Mazatzal Province rocks. A small peak of Early Cambrian zircons (527 to 541 Ma) in the lower Mt.
Simon is indicative of rift volcanics as confirmed by the geochronology of a basalt sample recovered in a
deep stratigraphic test hole along the rift axis in west-central Indiana. Failed rifting pre-dated the
formation of the Illinois Basin with the earliest Paleozoic sediments deposited in a northward trending
Cambrian aulacogen. Locally sourced arkose in the lower Mt. Simon is considered to present an
anomalously high porosity that was preserved throughout its diagenetic history. Petrographic
characterization shows the lower Mt. Simon contains abundant diagenetic grain coatings of illite that
prevented pervasive nucleation of authigenic quartz found in the other overlying Mt. Simon units (chapter
iv). These clay coating are considered the most significant feature that controlled porosity preservation
in the Mt. Simon storage complex. Geochronology of these illite coatings reveals two major events of
illitization both of which correspond with structural deformation and igneous activity in and around the
basin in response to regional orogenic events (chapter v). The early illitization event (mostly
Carboniferous) was associated with smectite illitization and potassium feldspar dissolution, which caused
significant secondary porosity. The later illitization event (Triassic) is identified in non-reservoir units of
the Mt. Simon where pore occluding kaolinite was partially illitized. Lastly, high-resolution pore space
characterization of thick pervasive shale formations overlying the Mt. Simon indicates the Eau Claire shale, directly overlying the Mt. Simon, provides the best seal to the Mt. Simon reservoir completing the Mt. Simon storage complex (chapter vi).
Background and objective
The COVID-19 pandemic started in Wuhan, China, in December 2019. Although there are some doubts about the reporting of cases and deaths in China, it seems that this country was able to control the epidemic more effectively than many other countries. In this paper, we would like to analyze the measures taken in China and compare them with other countries in order to find out what they can learn from China.
Methods
We develop a system dynamics model of the COVID-19 pandemic in Wuhan. Based on a number of simulations we analyze the impact of changing parameters, such as contact rates, on the development of a second wave.
Results
Although China’s health care system seems to be poorly financed and inefficient, the epidemic was brought under control in a comparably short period of time and no second wave was experienced in Wuhan until today. The measures to contain the epidemic do not differ from what was implemented in other countries, but China applied them very early and rigorously. For instance, the consequent implementation of health codes and contact-tracking technology contributed to contain the disease and effectively prevented the second and third waves.
Conclusions
China’s success in fighting COVID-19 is based on a very strict implementation of a set of measures, including digital management. While other countries discuss relaxing the lock-down at a rate of 50 per 100,000 inhabitants, China started local lock-downs at a rate of 1.59 per 100,000. We call for a public debate whether this policy would be feasible for more liberal countries as well.
Nowadays, a challenge in wildlife management and nature conservation is to reach a state of human-wildlife coexistence, integrating wildlife into the human-dominated landscape. Achieving a state of coexistence is urgent as human-wildlife conflicts increase over time. Thus a "route guide" for researchers and conservation practitioners will be needed to identify if a human-wildlife interaction is heading towards conflict or coexistence, enabling them to conduct management activities, when possible, to achieve human-wildlife coexistence. Researchers have used different individual-based attributes as a proxy to measure support towards wildlife species by the general public. Different operationalizations from Environmental Economics and Environmental and Conservation Psychology research fields have been used to measure support. Examples of operationalization are the willingness-to-pay and Likert-type scale, or rating scale, from the first and second research fields. In the first, participants must indicate how much they would be willing to pay to protect a specific wildlife species population in a particular area and time. In the second, participants are asked to rate statements through, e.g., a five-point ordinal rating scale with opposite alternatives between, e.g., strongly agree and strongly disagree. In the human dimension of natural resources management research, variations of these methodologies have been used to measure support, not only for one wildlife species but for a set. For the willingness-to-pay variation, i.e., money allocation, participants must distribute a constant sum of money among a set of wildlife species. For the rating scale variation, each of the wildlife species in the set corresponds to a statement to be rated. The thesis aims to contrast these two variations, i.e., money allocation and rating scale, in their capacity to assess support changes towards a set of 12 native wildlife species from different taxa.
A survey was applied in 2018 (n: 368) and replicated in 2019 (n: 359) among urban dwellers who cohabit with the wildlife species set, in Valdivia, south of Chile. The surveys were applied before and after information disclosure and exposure in an experimental and longitudinal research design structure, respectively. As information disclosure, the threatened and endemic status of the wildlife species was presented to the participants. On the other hand, mass media coverage of a human-wildlife conflict involving one of the species included in study, the South American Sea Lion, was used for information exposure. The results indicate that the money allocation method identified support changes among the wildlife species to a greater extent than the rating scale for both types of information (Chapters 2, 3, and 4). The money allocation in the experimental design structure grouped the wildlife species based on their threatened and endemic status, while the rating scale did not come with the same results (Chapter 3). In the longitudinal design structure, the South American Sea Lion support decreased based on the average values of the money allocation and rating scale after the information exposure (Chapter 4). Differently, when the South American Sea Lion position support is compared with the other wildlife species, based on the money allocation, there was a descent, while the rating scale presented an ascent after the mass media coverage of the human-wildlife conflict (Chapter 4). This difference between the results of the two methods, in both research design structures, can be explained to a certain extent due to their scaling technique characteristics. The money allocation is a comparative scale; therefore, the support given to one wildlife species will affect the possible support given to the other species. In contrast, the rating scale is a non-comparative scale, i.e., the support given to a wildlife species is independent of the support given to the other wildlife species in the set. In the experimental research design structure (Chapters 2 and 3), to give or increase the support to a threatened or endemic wildlife species, a bill should be taken from another wildlife species, usually not threatened nor endemic. On the contrary, in the rating scale, there was no need to choose; the support could be increased for a wildlife species without decreasing the support for other wildlife species. In the longitudinal study design structure, the money allocation allows direct comparison between wildlife species from one year to another, while the rating scale does not. For the money allocation, the possible amount of support to be given to a wildlife species, i.e., 12 bills of 1,000 CLP each, did not vary from 2018 to 2019. For the rating scale, the values received among the wildlife species can vary within the rating scale from one year to another, misleading to incorrect interpretations. The money allocation method can be suitable for monitoring human-wildlife interactions, i.e., to position and visualize support shifts. The money allocation could be used as an overview of human-wildlife interactions in a specific area, working as a first assessment.
Sepsis ist eine der häufigsten Todesursachen und doch in der Bevölkerung und auch zum Teil von ärztlichen Kollegen unterschätzt. Bis heute bilden Blutkulturen den Goldstandard in der Diagnostik einer Sepsis. Das gerade eine schnelle Therapie für das Outcome der Erkrankten entscheidend ist, konnte bereits durch viele Studien und Publikationen gezeigt werden. Bei einer Analyse der Abläufe der Blutkulturdiagnostik im Universitätsklinikum Greifswald stießen wir auf eine deutliche Zeitverzögerung durch den Transport von beimpften, nicht bebrüteten Blutkulturen von schwer Erkrankten in das ausgelagerte mikrobiologische Labor. Als Folge verzögert sich die gesamte Kette der Blutkulturdiagnostik und damit einhergehend auch die Therapieanpassung. In unserem Setting fand sich lediglich für 12,29 % der Blutkulturen keine Zeitverzögerung durch verzögerte Transporte beimpfter Blutkulturen zum mikrobiologischen Labor oder durch ein Positivitätssignal der bebrüteten Blutkultur außerhalb der Laboröffnungszeiten für Blutkulturen der Labor-Gruppe. Um diesem Defizit entgegenzuwirken untersuchten wir den Effekt einer Blutkulturbebrütung vor Ort. Wir fanden im Vergleich zur Bebrütung im ausgelagerten Labor eine signifikante Reduktion der Zeit bis zum mikrobiologischen Ergebnis der Erregerdiagnostik mit Resistogramm (TTR). Durch die Installation eines Bebrütungssystems auf der Intensivstation konnte zudem die Zeit bis zum Wissen um Blutkulturpositivität deutlich reduziert werden. Die hier gezeigten Daten zeigen durch eine unmittelbare vor Ort Bebrütung einen Lösungsansatz für die Optimierung der Präanalytik der Blutkulturdiagnostik bei schwer kranken Patienten. Insbesondere für Kliniken mit externer Mikrobiologie können unsere Schlussfolgerungen von Interesse sein.
Im Jahr 2011 kam es in Deutschland von Anfang Mai bis Ende Juli zu einem großen
Ausbruch von Erkrankungsfällen des hämolytisch-urämischen Syndroms (HUS) und
blutiger Diarrhöen durch Infektionen mit Escherichia coli des Serotyps O104:H4 [1].
Die während der Epidemie durch die DGfN erfassten Daten zu den erkrankten
Menschen und die bundesweit gesammelten Blutproben, die für diese Studie zur
Verfügung gestellt wurden, untersuchten wir hinsichtlich eines
neuroinflammatorischen Prozesses auf pro- und antiinflammatorische Zytokine bzw.
Entzündungsmediatoren. Des Weiteren wurde die Paraklinik der in dieser Studie
eingeschlossenen Patienten ausgewertet und verschiedene Therapieansätze und
deren Einfluss auf die Entzündungsmediatoren betrachtet. Dabei war die
neurologische Symptomatik das Unterscheidungsmerkmal der beiden Gruppen des
Studienkollektivs.
Abschließend führten wir nach 30 Monaten eine Follow-up-Untersuchung der an der
Universitätsmedizin Greifswald mittels Immunadsorption behandelten Patienten
durch.
Nach Auswertung der Ergebnisse kann konstatiert werden, dass das
Patientenkollektiv im Auftreten der Symptomatik, dem zeitlichen Verlauf und der
Häufigkeit, vor allem in Bezug auf die neurologische Symptomatik der von
Gesamtdeutschland ähnlich ist.
Paraklinisch fielen bei den Patienten mit neurologischer Symptomatik bei EHEC-HUS
signifikant höhere Kreatinin-Konzentrationen auf so wie im Verlauf signifikant höhere
maximale Kreatinin-Konzentrationen, was eine stärkere Beeinträchtigung der
Nierenfunktion bedeutet. Ebenfalls in der Gruppe der Patienten mit neurologischen
Symptomen konnte eine signifikant niedrigere Anzahl von Thrombozyten und eine
Tendenz in Bezug auf den niedrigsten Wert der Thrombozyten im Verlauf
nachgewiesen werden. Dies deutet auf einen schwerwiegenderen Verlauf des
hämolytisch-urämischen Syndroms hin.
Die Untersuchung der Entzündungsmediatoren IL-6, IL-17A, IL-10, CCL2/MCP-1,
CCL5/Human Rantes, CXCL8/IL-8, CXCL9/MIG, CXCL10/IP-10, sE-Selectin, MMP9
und TIMP1 sowie sTNFR1 erfolgte von Blutproben vor jeglicher Therapiemaßnahme
bzw. zum Aufnahmezeitpunkt. Es konnte bei keinem der Zytokine und Chemokine
ein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Gruppen (EHEC-HUS mit vs.
ohne neurologische Symptome) ermittelt werden. Dennoch ließen sich teilweise
starke signifikante Korrelationen innerhalb der Gruppe der Patienten mit
neurologischen Symptomen nachweisen. Dies betraf vor allem Interleukine, was auf
einen neuroinflammatorischen Prozess hindeutet.
Zum Vergleich der Plasmapherese und der Immunadsorption als
Therapiemöglichkeit wurden einige der Entzündungsmediatoren im Verlauf von
Einzelfällen bestimmt. Dabei konnte für sTNFR1 die stärkste prozentuale Reduktion
durch die Plasmapheresebehandlung verzeichnet werden (58,4 %), während durch
die Immunadsorption nur um 0,9 % reduziert wurde. Insgesamt scheint die
Immunadsorption in der Reduktion der Entzündungsmediatoren effektiver zu sein als
die Plasmapherese. Den stärksten Effekt sahen wir bei der Reduktion von IL-6 um
90,8 % (Plasmapherese 14,6 %)
In der durchgeführten Follow-up-Untersuchung von fünf Greifswalder Patienten, die
mit Immunadsorption behandelt worden waren, zeigten sich keine höhergradigen
Residuen nach der schweren Erkrankung. Nephrologisch fiel bei allen Patienten eine
verminderte eGFR auf und bei drei Patienten zusätzlich eine Proteinurie, sodass es
sich hier um eine eingeschränkte Nierenfunktion Stadium CKD-G2 bzw. CKD-G2A2
handelt. Neurologisch bestanden vor allem leichte Residuen im Rahmen der Critical
Illnes-Polyneuropathie. Insgesamt konnten alle Patienten wieder in ihr normales
alltägliches Leben zurückkehren.
In Zeiten des demographischen Wandels liegt mit dieser Arbeit eine weitere Analyse im Bereich der gerontologischen Forschung zum erfolgreichen Altern vor. Mit dem Hintergrund des salutogenetischen Modells wurde das körperliche Wohlbefinden in den Fokus der Analyse gestellt. Die Studienteilnehmer*innen waren Teil der Greifswalder Altersstudie „Gesund und bewegt ins Alter“ aus dem Jahr 2006. Die Proband*innen wurden über lokale Medien und Flyer rekrutiert. Insgesamt nahmen 387 Personen im Alter von 57 bis 96 Jahren an der Studie teil.
Die Prüfung der Dimensionalität des Fragebogens zur Erfassung körperlichen Wohlbefindens (FEW-16) ergab mittels explorativer Faktorenanalyse eine Extraktion von drei Faktoren, die 72 Prozent der Gesamtvarianz erklärten. Unter der Vorgabe von vier Faktoren zeigte sich mithilfe der konfirmatorischen Faktorenanalyse eine erklärte Gesamtvarianz von 78 Prozent. Weiterhin war das körperliche Wohlbefinden in der Greifswalder Altersstudie geschlechtsunabhängig und altersabhängig mit geringeren Werten im vierten Lebensalter.
Es erfolgte zudem die empirische Prüfung der Zusammenhänge zwischen körperlichem Wohlbefinden, Kohärenzgefühl und ausgewählten Widerstandsressourcen. Zwischen dem körperlichen Wohlbefinden und dem Kohärenzgefühl konnte ein positiver Zusammenhang nachgewiesen werden. Sowohl das Kohärenzgefühl als auch das körperliche Wohlbefinden zeigten sich ressourcenabhängig. Die Widerstandsressourcen erklärten jeweils 48 Prozent des Kohärenzgefühls und des körperlichen Wohlbefindens. Die allgemeine Selbstwirksamkeitserwartung, das Selbstwertgefühl, die Alltagsaktivitäten, die erwartete soziale Unterstützung, die internale sowie die sozial externale Kontrollüberzeugung zu Krankheit und Gesundheit stellten sich als wichtige Ressourcen heraus. Das Kohärenzgefühl erklärte unter Kontrolle der Ressourcen eine zusätzliche Varianz von fünf Prozent am körperlichen Wohlbefinden. Die Mediatorfunktion des Kohärenzgefühls zwischen den Widerstandsressourcen und dem körperlichem Wohlbefinden konnte ebenso belegt werden. Die Ergebnisse bestätigen die Relevanz des Kohärenzgefühls und verdeutlichen die Notwendigkeit der Förderung des Kohärenzgefühls im Alter mit Hinblick auf das körperliche Wohlbefinden.
The poor aqueous solubility of many drug substances has been addressed using different solubility enhancement approaches in the pharmaceutical technology field over the last decades. In this context, advanced drug delivery systems based on lipids referred to as SNEDDS were used to overcome solubility limitations of drugs, that are often associated with a low bioavailability after oral administration. There are numerous examples in the literature for the development of L-SNEDDS, which have led to some pharmaceutical products available on the market. As L-SNEDDS development using conventional methods requires a lot of time and experimental effort, a streamlining of this procedure was aimed in the first part of the presented work.
Starting with the development of L-SNEDDS formulations for solubility enhancement of poorly-water soluble drugs, extensive solubility studies with different BCS Class II drugs were performed in various excipients to determine drugs with high solubilities in these excipients as well as to evaluate multiple excipients for their suitability to be used in L-SNEDDS formulations. Celecoxib, efavirenz and fenofibrate were selected as model drugs and a pre-selection of excipients for further development was made. In a next step, a novel screening approach for L-SNEDDS formulation development based on a customized mapping method in a special triangular mixture design was established. This customized tool for L-SNEDDS development comprised the systematic analysis of results obtained with different in vitro characterization methods such as droplet size analysis and distribution, transmittance measurement and emulsification performance assessment. Furthermore, the novel approach streamlined the procedure for L-SNEDDS development as a reduction of experimental effort and time compared to conventional methods was achieved. The most promising L-SNEDDS formulations determined via the customized screening tool approach showed high drug release of celecoxib, efavirenz as well as fenofibrate, and clearly indicated that this method was suitable for efficiently designing stable and rapidly releasing L-SNEDDS formulations incorporating poorly water-soluble drugs.
After the successful development of L-SNEDDS formulations with different drug substances using the novel screening approach, a further aspect of this work dealt with conversion of L-SNEDDS into S-SNEDDS, since a limited storage stability has been reported for many L-SNEDDS formulations. The conversion into S-SNEDDS required the determination of appropriate solid carriers with different material properties depending on the manufacturing process. As a first technological approach, adsorption to a solid carrier was investigated by adding a carrier to drug-loaded L-SNEDDS applying a defined mixing ratio resulting in a solid, particulate formulation. When performing drug release studies, S-SNEDDS based on different commercial
carrier materials revealed major limitations due to incomplete drug release. Thus, a tailor-made microparticulate carrier material based on cellulose was developed for the purpose of adsorbing L-SNEDDS and presented with superior performance compared to conventional adsorbents based on cellulose or silica. Based on the obtained results, this novel cellulose-based microparticle prepared with gum arabic as a binder was determined to be the most promising material amongst all adsorptive carriers that were investigated.
In addition to the technology approach of adsorption, another manufacturing process was considered in the course of the present work, which focused on the preparation of S-SNEDDS by means of HME. As a successful conversion of L-SNEDDS into S-SNEDDS using HME processing requires at least one additional polymeric component, a selection of marketed (co-)polymers that were frequently used in the field of solubility enhancement were evaluated for their suitability in this context. Critical process parameters and target properties of the (co-)polymers were determined, ultimately leading to the idea of developing a novel, customized polymer in order to perform the conversion step via HME in a more suitable and effective manner. In this context, a new copolymer referred to as ModE, as it disclosed a structural association with the commercially available copolymer EUDRAGIT® E PO, was developed. The novel copolymer ModE was evaluated for its suitability for different formulation technologies and showed promising results when used for S-SNEDDS and ASD formulations prepared by the HME process. Different variants of ModE in terms of Mw, Tg and PDI were synthesized via radical polymerization and it was found that the modification of Mw, Tg and PDI of the novel aminomethacrylate-based copolymer had significant effects on drug release as well as storage stability of S-SNEDDS and ASDs. The ModE copolymer type with a Mw of 173 kDa turned out to be the most suitable candidate for S-SNEDDS development using HME technology. In addition, drug-loaded S-SNEDDS based on the ModE variant 173 kDa were storage stable and presented with the highest drug release among all S-SNEDDS formulations tested.
In conclusion, a novel screening tool approach for efficient L-SNEDDS development was established in order to streamline the process for obtaining stable and rapidly releasing L-SNEDDS formulations which improved the solubility of poorly water-soluble drugs. Apart from the L-SNEDDS development process, the conversion from L-SNEDDS into S-SNEDDS was successfully performed using the technology approaches of adsorption to a solid carrier and HME processing. An improved storage stability compared to L-SNEDDS as well as high drug release were achieved for several S-SNEDDS formulations, especially for those prepared with tailor-made materials. Based on the results obtained for S-SNEDDS formulations produced via adsorption, especially in terms of drug release performance, the new cellulose-based
microparticle carriers (M-GA and M-MC) turned out to be the most suitable materials. S-SNEDDS that were manufactured via HME presented with a superior performance regardless of the incorporated drug when comparing the results of S-SNEDDS with those of the corresponding ASDs regarding drug release performance, amorphicity/crystallinity and storage stability. In this context, among all S-SNEDDS formulations prepared via HME, S-SNEDDS based on the ModE variant 173 kDa showed the best results, especially when using the drug substances celecoxib and efavirenz. Although the S-SNEDDS formulation approach is still largely unexplored, based on the research results generated in the present work, it represents a promising technology platform that should definitely be further developed in future experiments.
Multiloop Edgewise Archwire Technique (MEAW) und Denture Frame Analysis: Ein systematisches Review
(2022)
Ziel dieser Studie war es, war die alle verfügbaren Publikationen aus der Fachliteratur zu den Themen Multiloop Edgewise Archwire Technique und der Denture Frame Analysis systematisch zu ermitteln und diese anschließend hinsichtlich der therapeutischen Effekte, allgemeinen kephalometrischen Veränderungen, Vor- und Nachteile sowie Grenzen von MEAW zu untersuchen. Eine elektronische Literaturrecherche wurde unter Verwendung von vier medizinischen Datenbanken (PubMed, Google Scholar, Web of Science und Cochrane Central Register of Controlled Trials) durchgeführt und durch eine zusätzliche Handrecherche ergänzt. Die Ergebnisse wurden nach den PRISMA-Richtlinien geprüft und bewertet.
Im Zuge der Literaturrecherche wurden von den anfänglich 677 themenbezogenen Publikationen 134 Artikel als geeignet identifiziert. Schlussendlich wurden drei zueinander äquivalente Studien bei der qualitativen Analyse herausgefiltert. Diese konnten in eine vergleichende Gegenüberstellung einbezogen werden.
Die Resultate dieser Untersuchung heben die Vorteile der MEAW-Technik deutlich hervor. Zu diesen zählen die genaue Kontrolle über dreidimensionale Einzelzahnbewegungen und die geringen und zugleich kontinuierlichen Kräfte, welche zu überwiegend dentoalveolären Veränderungen führen. Die skelettalen Strukturen wurden gar nicht oder nur geringfügig beeinflusst. Die durch die MEAW-Therapie hervorgerufene dentoalveoläre Kompensation führt zu medizinisch akzeptablen Ergebnissen und stellt somit eine Alternative zur orthognathen Chirurgie dar.
Hinsichtlich der unzureichenden Datengrundlage der derzeit verfügbaren Literatur sind weitere Studien dringend notwendig, um die Kenntnisse auf diesem Fachgebiet zu erweitern. Aspekte wie die Langzeitstabilität oder die detaillierte Wirkungsweise sollten anhand anatomischer und physiologischer Prinzipien genauer erforscht werden. Darüber hinaus bezieht sich die DFA hauptsächlich auf die asiatische Bevölkerung, daher wäre es sinnvoll, die Übertragbarkeit der DFA auf andere ethnische Gruppe zu überprüfen. Die erarbeiteten Erkenntnisse wurden anhand zweier klinischer Fallbeispiele veranschaulicht.