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Over the last decades, thyroid hormone metabolites (THMs) received marked attention as it has been demonstrated that they are bioactive compounds. Their concentrations were determined by immunoassay or mass-spectrometry methods. Among those metabolites, 3,5-diiodothyronine (3,5-T2), occurs at low nanomolar concentrations in human serum, but might reach tissue concentrations similar to those of T4 and T3, at least based on data from rodent models. However, the immunoassay-based measurements in human sera revealed remarkable variations depending on antibodies used in the assays and thus need to be interpreted with caution. In clinical experimental approaches in euthyroid volunteers and hypothyroid patients using the immunoassay as the analytical tool no evidence of formation of 3,5-T2 from its putative precursors T4 or T3 was found, nor was any support found for the assumption that 3,5-T2 might represent a direct precursor for serum 3-T1-AM generated by combined deiodination and decarboxylation from 3,5-T2, as previously documented for mouse intestinal mucosa. We hypothesized that lowered endogenous production of 3,5-T2 in patients requiring T4 replacement therapy after thyroidectomy or for treatment of autoimmune thyroid disease, compared to production of 3,5-T2 in individuals with intact thyroid glands might contribute to the discontent seen in a subset of patients with this therapeutic regimen. So far, our observations do not support this assumption. However, the unexpected association between high serum 3,5-T2 and elevated urinary concentrations of metabolites related to coffee consumption requires further studies for an explanation. Elevated 3,5-T2 serum concentrations were found in several situations including impaired renal function, chronic dialysis, sepsis, non-survival in the ICU as well as post-operative atrial fibrillation (POAF) in studies using a monoclonal antibody-based chemoluminescence immunoassay. Pilot analysis of human sera using LC-linear-ion-trap-mass-spectrometry yielded 3,5-T2 concentrations below the limit of quantification in the majority of cases, thus the divergent results of both methods need to be reconciliated by further studies. Although positive anti-steatotic effects have been observed in rodent models, use of 3,5-T2 as a muscle anabolic, slimming or fitness drug, easily obtained without medical prescription, must be advised against, considering its potency in suppressing the HPT axis and causing adverse cardiac side effects. 3,5-T2 escapes regular detection by commercially available clinical routine assays used for thyroid function tests, which may be seriously disrupted in individuals self-administering 3,5-T2 obtained over-the counter or from other sources.
Abstract
Environmentally‐friendly processes for the manufacturing of valuable industrial compounds like ω‐hydroxy fatty acids (ω‐OHFAs) are highly desirable. Herein, we present such an approach by establishing a two‐step enzymatic cascade reaction for the production of 2,15,16‐trihydroxy hexadecanoic acid (THA). Starting with the easily accessible natural compound ustilagic acid (UA) that is secreted by the corn smut fungus Ustilago maydis, the recombinantly expressed esterase BS2 from Bacillus subtilis and the commercial β‐glucosidase from almonds were applied yielding 86 % product. Both hydrolases do not require expensive cofactors, making the process economically attractive. Additionally, no harmful solvents are required, so that the product THA can be labelled natural to be used in food and cosmetic products.
Introduction: It has been shown that Alzheimer’s disease (AD) is accompanied by marked structural brain changes that can be detected several years before clinical diagnosis via structural magnetic resonance (MR) imaging. In this study, we developed a structural MR-based biomarker for in vivo detection of AD using a supervised machine learning approach. Based on an individual’s pattern of brain atrophy a continuous AD score is assigned which measures the similarity with brain atrophy patterns seen in clinical cases of AD.
Methods: The underlying statistical model was trained with MR scans of patients and healthy controls from the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI-1 screening). Validation was performed within ADNI-1 and in an independent patient sample from the Open Access Series of Imaging Studies (OASIS-1). In addition, our analyses included data from a large general population sample of the Study of Health in Pomerania (SHIP-Trend).
Results: Based on the proposed AD score we were able to differentiate patients from healthy controls in ADNI-1 and OASIS-1 with an accuracy of 89% (AUC = 95%) and 87% (AUC = 93%), respectively. Moreover, we found the AD score to be significantly associated with cognitive functioning as assessed by the Mini-Mental State Examination in the OASIS-1 sample after correcting for diagnosis, age, sex, age·sex, and total intracranial volume (Cohen’s f2 = 0.13). Additional analyses showed that the prediction accuracy of AD status based on both the AD score and the MMSE score is significantly higher than when using just one of them. In SHIP-Trend we found the AD score to be weakly but significantly associated with a test of verbal memory consisting of an immediate and a delayed word list recall (again after correcting for age, sex, age·sex, and total intracranial volume, Cohen’s f2 = 0.009). This association was mainly driven by the immediate recall performance.
Discussion: In summary, our proposed biomarker well differentiated between patients and healthy controls in an independent test sample. It was associated with measures of cognitive functioning both in a patient sample and a general population sample. Our approach might be useful for defining robust MR-based biomarkers for other neurodegenerative diseases, too.
Dengue virus (DV) is a positive-strand RNA virus of the Flavivirus genus. It is one of the most prevalent mosquito-borne viruses, infecting globally 390 million individuals per year. The clinical spectrum of DV infection ranges from an asymptomatic course to severe complications such as dengue hemorrhagic fever (DHF) and dengue shock syndrome (DSS), the latter because of severe plasma leakage. Given that the outcome of infection is likely determined by the kinetics of viral replication and the antiviral host cell immune response (HIR) it is of importance to understand the interaction between these two parameters. In this study, we use mathematical modeling to characterize and understand the complex interplay between intracellular DV replication and the host cells' defense mechanisms. We first measured viral RNA, viral protein, and virus particle production in Huh7 cells, which exhibit a notoriously weak intrinsic antiviral response. Based on these measurements, we developed a detailed intracellular DV replication model. We then measured replication in IFN competent A549 cells and used this data to couple the replication model with a model describing IFN activation and production of IFN stimulated genes (ISGs), as well as their interplay with DV replication. By comparing the cell line specific DV replication, we found that host factors involved in replication complex formation and virus particle production are crucial for replication efficiency. Regarding possible modes of action of the HIR, our model fits suggest that the HIR mainly affects DV RNA translation initiation, cytosolic DV RNA degradation, and naïve cell infection. We further analyzed the potential of direct acting antiviral drugs targeting different processes of the DV lifecycle in silico and found that targeting RNA synthesis and virus assembly and release are the most promising anti-DV drug targets.
Abstract
Non‐native invasive species are threatening ecosystems and biodiversity worldwide. High genetic variation is thought to be a critical factor for invasion success. Accordingly, the global invasion of a few clonal lineages of the gastropod Potamopyrgus antipodarum is thus both puzzling and has the potential to help illuminate why some invasions succeed while others fail. Here, we used SNP markers and a geographically broad sampling scheme (N = 1617) including native New Zealand populations and invasive North American and European populations to provide the first widescale population genetic assessment of the relationships between and among native and invasive P. antipodarum. We used a combination of traditional and Bayesian molecular analyses to demonstrate that New Zealand populations harbour very high diversity relative to the invasive populations and are the source of the two main European genetic lineages. One of these two European lineages was in turn the source of at least one of the two main North American genetic clusters of invasive P. antipodarum, located in Lake Ontario. The other widespread North American group had a more complex origin that included the other European lineage and two New Zealand clusters. Altogether, our analyses suggest that just a small handful of clonal lineages of P. antipodarum were responsible for invasion across continents. Our findings provide critical information for prevention of additional invasions and control of existing invasive populations and are of broader relevance towards understanding the establishment and evolution of asexual populations and the forces driving biological invasion.
Swine are regarded as promising biomedical models, but the dynamics of theirgastrointestinal microbiome have been much less investigated than that of humans or mice. The aimof this study was to establish an integrated multi-omics protocol to investigate the fecal microbiomeof healthy swine. To this end, a preparation and analysis protocol including integrated samplepreparation for meta-omics analyses of deep-frozen feces was developed. Subsequent data integrationlinked microbiome composition with function, and metabolic activity with protein inventories, i.e.,16S rRNA data and expressed proteins, and identified proteins with corresponding metabolites.16S rRNA gene amplicon and metaproteomics analyses revealed a fecal microbiome dominated byPrevotellaceae,Lactobacillaceae,Lachnospiraceae,RuminococcaceaeandClostridiaceae.Similar microbiomecompositions in feces and colon, but not ileum samples, were observed, showing that feces can serveas minimal-invasive proxy for porcine colon microbiomes. Longitudinal dynamics in composition,e.g., temporal decreased abundance ofLactobacillaceaeandStreptococcaceaeduring the experiment,were not reflected in microbiome function. Instead, metaproteomics and metabolomics showed arather stable functional state, as evident from short-chain fatty acids (SCFA) profiles and associatedmetaproteome functions, pointing towards functional redundancy among microbiome constituents.In conclusion, our pipeline generates congruent data from different omics approaches on the taxonomyand functionality of the intestinal microbiome of swine.
Alongside biological, psychological, and social risk factors, psychotic syndromes may berelated to disturbances of neuronal migration. This highly complex process characterizesthe developing brain of the fetus, the early postnatal brain, and the adult brain, as reflectedby changes within the subventricular zone and the dentate gyrus of the hippocampus,where neurogenesis persists throughout life. Psychosis also appears to be linked tohuman cytomegalovirus (HCMV) infection. However, little is known about the connectionbetween psychosis, HCMV infection, and disruption of neuronal migration. The presentstudy addresses the hypothesis that HCMV infection may lead to mental disordersthrough mechanisms of autoimmune cross-reactivity. Searching for common peptidesthat underlie immune cross-reactions, the analyses focus on HCMV and human proteinsinvolved in neuronal migration. Results demonstrate a large overlap of viral peptides withhuman proteins associated with neuronal migration, such as ventral anterior homeobox 1and cell adhesion molecule 1 implicated in GABAergic and glutamatergicneurotransmission. The presentfindings support the possibility of immune cross-reactivity between HCMV and human proteins that—when altered, mutated, orimproperly functioning—may disrupt normal neuronal migration. In addition, thesefindings are consistent with a molecular and mechanistic framework for pathologicalsequences of events, beginning with HCMV infection, followed by immune activation,cross-reactivity, and neuronal protein variations that may ultimately contribute to theemergence of mental disorders, including psychosis
Abstract
Multiple G‐tracts within the promoter region of the c‐myc oncogene may fold into various G‐quadruplexes with the recruitment of different tracts and guanosine residues for the G‐core assembly. Thermodynamic profiles for the folding of wild‐type and representative truncated as well as mutated sequences were extracted by comprehensive DSC experiments. The unique G‐quadruplex involving consecutive G‐tracts II–V with formation of two one‐nucleotide and one central two‐nucleotide propeller loop, previously proposed to be the biologically most relevant species, was found to be the most stable fold in terms of its Gibbs free energy of formation at ambient temperatures. Its stability derives from its short propeller loops but also from the favorable type of loop residues. Whereas quadruplex folds with long propeller loops are significantly disfavored, a snap‐back loop structure formed by incorporating a 3’‐terminal guanosine into the empty position of a tetrad seems highly competitive based on its thermodynamic stability. However, its destabilization by extending the 3’‐terminus questions the significance of such a species under in vivo conditions.
Changes in the environment will alter the growth rate of trees and forests. Different disciplines assess such growth rates differently, for example, with tree-ring width data, forest inventories or with carbon-flux data from eddy covariance towers. Such data is used to quantify forests biomass increment, forest’s carbon sequestration or to reconstruct environmental variables before instrumental records. However, raw measurement data is typically not considered to be representative for the average growth rate of trees or forests. Depending on the research question, the effects of certain environmental variables or effects of tree and forest structure have to be removed first. It can be challenging to define and quantify a growth trend that can answer a specific research question because trees and forests grow and respond to environmental change in multiple ways simultaneously, for example, with altered radial increment, height growth, and stand density. Further challenges pose time-lagged feedback loops, for example, between height and radial increment or between stand density and radial increment. Generally, different environments will lead to different tree and forest structures, but because of tree’s longevity this adaptation to the new environment will take decades or even centuries. Consequently, there can be an offset between the present forest structure and what we term the potential natural forest (PNF): Similar to the potential natural vegetation (PNV), the PNF represents that forest that would develop under the current environmental conditions in the absence of human intervention. Because growth rates are affected by the tree and forest structure, growth-trend estimates will differ between the present and the potential forest. Consequently, if the legacy effects of the past are not of interest, the PNF is the theoretical baseline to correct and estimate growth trends.
Abomasal emptying rate of diarrhoeic and healthy suckling calves fed with oral rehydration solutions
(2020)
Abstract
The aim of the study was to determine the abomasal emptying rate (AER) of calves suffering from naturally occurring diarrhoea compared with that of healthy calves. Furthermore, the effects of an oral rehydration solution (ORS) mixed into milk replacer on the AER were determined. Acetaminophen absorption test (APAT) was performed to estimate the AER. Sixty Holstein–Frisian calves (age < 14 days) were included in the study and divided into groups as follows: healthy calves (H; n = 16), healthy calves fed with ORS (HORS; n = 14), diarrhoeic calves (D; n = 15) and diarrhoeic calves fed with ORS (DORS; n = 15). For the APAT, the calves were fed 2 L of milk replacer containing 50 mg acetaminophen (AP)/kg body weight. Venous blood samples were collected before and after milk replacer and AP intake in 30–60 min intervals for 12 hr. During the APAT, no significant differences in median maximum acetaminophen concentration (Cmax) were observed among all groups. Time to reach maximum acetaminophen concentration (Tmax) in DORS (median 390 min, 25/75 quartiles: 300/480 min) was significantly higher compared with that in H (median: 270 min 25/75 quartiles: 210/315 min) and HORS (median: 300 min (25/75 quartiles: 240/360 min). Non‐linear regression revealed that the calculated abomasal half‐life (AP t1/2) tended to be delayed in DORS (median: 652 min, 25/75 quartiles: 445/795 min, p = .10). The area under the AP curve values (AUC) from 0 to 120 min and 0 to 240 min of the observation period were significantly higher in H than D and DORS. In conclusion, significant differences in the AER indices reflected delayed abomasal emptying in diarrhoeic calves. Furthermore, the hypertonic ORS tended to have an additive delaying impact on the AER, which needs attention for the feeding management of diarrhoeic calves.
Abstract
Background
Heparin induced thrombocytopenia (HIT) is likely a misdirected bacterial host defense mechanism. Platelet factor 4 (PF4) binds to polyanions on bacterial surfaces exposing neo‐epitopes to which HIT antibodies bind. Platelets are activated by the resulting immune complexes via FcγRIIA, release bactericidal substances, and kill Gram‐negative Escherichia coli.
Objectives
To assess the role of PF4, anti‐PF4/H antibodies and FcγRIIa in killing of Gram‐positive bacteria by platelets.
Methods
Binding of PF4 to protein‐A deficient Staphylococcus aureus (SA113Δspa) and non‐encapsulated Streptococcus pneumoniae (D39Δcps) and its conformational change were assessed by flow cytometry using monoclonal (KKO,5B9) and patient derived anti‐PF4/H antibodies. Killing of bacteria was quantified by counting colony forming units (cfu) after incubation with platelets or platelet releasate. Using flow cytometry, platelet activation (CD62P‐expression, PAC‐1 binding) and phosphatidylserine (PS)‐exposure were analyzed.
Results
Monoclonal and patient‐derived anti‐PF4/H antibodies bound in the presence of PF4 to both S. aureus and S. pneumoniae (1.6‐fold increased fluorescence signal for human anti‐PF4/H antibodies to 24.0‐fold increase for KKO). Staphylococcus aureus (5.5 × 104cfu/mL) was efficiently killed by platelets (2.7 × 104cfu/mL) or their releasate (2.9 × 104cfu/mL). Killing was not further enhanced by PF4 or anti‐PF4/H antibodies. Blocking FcγRIIa had no impact on killing of S. aureus by platelets. In contrast, S. pneumoniae was not killed by platelets or releasate. Instead, after incubation with pneumococci platelets were unresponsive to TRAP‐6 stimulation and exposed high levels of PS.
Conclusions
Anti‐PF4/H antibodies seem to have only a minor role for direct killing of Gram‐positive bacteria by platelets. Staphylococcus aureus is killed by platelets or platelet releasate. In contrast, S. pneumoniae affects platelet viability.
Abstract
A N‐heterocyclic olefin (NHO), a terminal alkene selectively activates aromatic C−F bonds without the need of any additional catalyst. As a result, a straightforward methodology was developed for the formation of different fluoroaryl‐substituted alkenes in which the central carbon–carbon double bond is in a twisted geometry.
Abstract
Because isoenzymes of the experimentally and therapeutically extremely relevant sirtuin family show high similarity, addressing the unique selectivity pocket of sirtuin 2 is a promising strategy towards selective inhibitors. An unrelated approach towards selective inhibition of isoenzymes with varied tissue distribution is targeted drug delivery or spatiotemporal activation by photochemical activation. Azologization of two nicotinamide‐mimicking lead structures was undertaken to combine both approaches and yielded a set of 33 azobenzenes and azopyridines that have been evaluated for their photochemical behaviour and bioactivity. For some compounds, inhibitory activity reached the sub‐micromolar range in their thermodynamically favoured E form and could be decreased by photoisomerization to the metastable Z form. Besides, derivatization with long‐chain fatty acids yielded potent sirtuin 2 inhibitors, featuring another intriguing aspect of azo‐based photoswitches. In these compounds, switching to the Z isomer increased aqueous solubility and thereby enhanced biological activity by up to a factor of 21. The biological activity of two compounds was confirmed by hyperacetylation of sirtuin specific histone proteins in a cell‐based activity assay.
Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) and tryptophan 2,3-dioxygenase (TDO2) are the key enzymes of tryptophan (TRP) metabolism in the kynurenine pathway (KP). Both enzymes function as indicators of immunosuppression and poor survival in cancer patients. Direct or indirect targeting of either of these substances seems thus reasonable to improve therapy options for patients. In this study, glioblastoma multiforme (GBM) as well as head and neck squamous cell carcinomas (HNSCC) were examined because of their different mechanisms of spontaneous and treatment-induced immune escape. Effects on gene expression and protein levels were examined. Accompanying assessment of TRP metabolites from treated GBM cell culture supernatants was conducted. Our results show a heterogeneous and inversely correlated expression profile of TRP-metabolizing genes among GBM and HNSCC cells, with low, but inducible IDO1 expression upon IFNγ treatment. TDO2 expression was higher in GBM cells, while genes encoding kynurenine aminotransferases were mainly confined to HNSCC cells. These data indicate that the KP is active in both entities, with however different enzymes involved in TRP catabolism. Upon treatment with Temozolomide, the standard of care for GBM patients, IDO1 was upregulated. Comparable, although less pronounced effects were seen in HNSCC upon Cetuximab and conventional drugs (i.e., 5-fluorouracil, Gemcitabine). Here, IDO1 and additional genes of the KP (KYAT1, KYAT2, and KMO) were induced. Vice versa, the novel yet experimental cyclin-dependent kinase inhibitor Dinaciclib suppressed KP in both entities. Our comprehensive data imply inhibition of the TRP catabolism by Dinaciclib, while conventional chemotherapeutics tend to activate this pathway. These data point to limitations of conventional therapy and highlight the potential of targeted therapies to interfere with the cells' metabolism more than anticipated.
Abstract
Background
A growing proportion of older people in Germany receive long‐term care from informal and professional caregivers at home. Their personal assessment of the individual care situation is scarcely considered.
Aim
This study aimed to explore the subjective views of care recipients, informal and professional caregivers on the adequacy of care provision in long‐term home care arrangements.
Design and Methods
Qualitative semi‐structured face‐to‐face interviews were conducted with ten care recipients, ten professional caregivers and eight informal caregivers to capture their perspectives on the adequacy of the care received and delivered. Qualitative content analysis was applied using MAXQDA software.
Results
All groups highlighted that they perceive an underprovision of care, even though their explanations differed. The underprovision was mainly described regarding the quality rather than quantity of services. It occurs especially in interpersonal relationships and social inclusion, where the gap between the self‐perceived current situation and the desires of those affected is most prominent. The ambivalent impact of home care on social participation becomes apparent. Perceptions of an overprovision of care range from the view that it appears mainly with respect to informal care to the statement that it is currently non‐existent or generally impossible. Misprovision of care is experienced as serious whenever the interviewees face the challenge of preserving existing abilities or regaining certain skills.
Abstract
Two decades after the discovery of adult‐born neurons in the brains of decapod crustaceans, the deutocerebral proliferative system (DPS) producing these neural lineages has become a model of adult neurogenesis in invertebrates. Studies on crayfish have provided substantial insights into the anatomy, cellular dynamics, and regulation of the DPS. Contrary to traditional thinking, recent evidence suggests that the neurogenic niche in the crayfish DPS lacks self‐renewing stem cells, its cell pool being instead sustained via integration of hemocytes generated by the innate immune system. Here, we investigated the origin, division and migration patterns of the adult‐born neural progenitor (NP) lineages in detail. We show that the niche cell pool is not only replenished by hemocyte integration but also by limited numbers of symmetric cell divisions with some characteristics reminiscent of interkinetic nuclear migration. Once specified in the niche, first generation NPs act as transit‐amplifying intermediate NPs that eventually exit and produce multicellular clones as they move along migratory streams toward target brain areas. Different clones may migrate simultaneously in the streams but occupy separate tracks and show spatio‐temporally flexible division patterns. Based on this, we propose an extended DPS model that emphasizes structural similarities to pseudostratified neuroepithelia in other arthropods and vertebrates. This model includes hemocyte integration and intrinsic cell proliferation to synergistically counteract niche cell pool depletion during the animal's lifespan. Further, we discuss parallels to recent findings on mammalian adult neurogenesis, as both systems seem to exhibit a similar decoupling of proliferative replenishment divisions and consuming neurogenic divisions.
Abstract
Caveolae position CaV3.2 (T‐type Ca2+ channel encoded by the α‐3.2 subunit) sufficiently close to RyR (ryanodine receptors) for extracellular Ca2+ influx to trigger Ca2+ sparks and large‐conductance Ca2+‐activated K+ channel feedback in vascular smooth muscle. We hypothesize that this mechanism of Ca2+ spark generation is affected by age. Using smooth muscle cells (VSMCs) from mouse mesenteric arteries, we found that both Cav3.2 channel inhibition by Ni2+ (50 µM) and caveolae disruption by methyl‐ß‐cyclodextrin or genetic abolition of Eps15 homology domain‐containing protein (EHD2) inhibited Ca2+ sparks in cells from young (4 months) but not old (12 months) mice. In accordance, expression of Cav3.2 channel was higher in mesenteric arteries from young than old mice. Similar effects were observed for caveolae density. Using SMAKO Cav1.2−/− mice, caffeine (RyR activator) and thapsigargin (Ca2+ transport ATPase inhibitor), we found that sufficient SR Ca2+ load is a prerequisite for the CaV3.2‐RyR axis to generate Ca2+ sparks. We identified a fraction of Ca2+ sparks in aged VSMCs, which is sensitive to the TRP channel blocker Gd3+ (100 µM), but insensitive to CaV1.2 and CaV3.2 channel blockade. Our data demonstrate that the VSMC CaV3.2‐RyR axis is down‐regulated by aging. This defective CaV3.2‐RyR coupling is counterbalanced by a Gd3+ sensitive Ca2+ pathway providing compensatory Ca2+ influx for triggering Ca2+ sparks in aged VSMCs.
Background: Alexithymia is a personality trait characterized by difficulties in identifying and describing emotions and associated with various psychiatric disorders. Neuroimaging studies found evidence for morphological and functional brain alterations in alexithymic subjects. However, the neurobiological mechanisms underlying alexithymia remain incompletely understood. Methods: We study the association of alexithymia with cortical correlation networks in a large community-dwelling sample of the Study of Health in Pomerania. Our analysis includes data of n = 2,199 individuals (49.4% females, age = 52.1 ± 13.6 years) which were divided into a low and high alexithymic group by a median split of the Toronto Alexithymia Scale. Cortical correlation networks were constructed based on the mean thicknesses of 68 regions, and differences in centralities were investigated. Results: We found a significantly increased centrality of the right paracentral lobule in the high alexithymia network after correction for multiple testing. Several other regions with motoric and sensory functions showed altered centrality on a nominally significant level. Conclusions: Finding increased centrality of the paracentral lobule, a brain area with sensory as well as motoric features and involvement in bowel and bladder voiding, may contribute to explain the association of alexithymia with functional somatic disorders and chronic pain syndromes.
Staphylococcus aureussuperantigens (SAgs) are among the most potent T cell mitogensknown.They stimulate large fractions of T cells by cross-linking their T cell receptor withmajor histocompatibility complex class-II molecules on antigen presenting cells, resulting in Tcell proliferation and massive cytokine release. To date, 26 different SAgs have been described in thespeciesS. aureus; they comprise the toxic shock syndrome toxin (TSST-1), as well as 25 staphylococcalenterotoxins (SEs) or enterotoxin-like proteins (SEls). SAgs can cause staphylococcal food poisoningand toxic shock syndrome and contribute to the clinical symptoms of staphylococcal infection. Inaddition, there is growing evidence that SAgs are involved in allergic diseases. This review providesan overview on recent epidemiological data on the involvement ofS. aureusSAgs and anti-SAg-IgEin allergy, demonstrating that being sensitized to SEs—in contrast to inhalant allergens—is associatedwith a severe disease course in patients with chronic airway inflammation. The mechanisms by whichSAgs trigger or amplify allergic immune responses, however, are not yet fully understood. Here, wediscuss known and hypothetical pathways by which SAgs can drive an atopic disease
Einleitung: Der Gesetzgeber hat die 2001 von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) veröffentlichte Internationale Klassifikation der Funktionsfähigkeit, Behinderung und Gesundheit (ICF) als Grundlage der Rehabilitation in Deutschland im Sozialgesetzbuch IX verankert. Anders als bisherige Klassifikationsmodelle, die einen linearen Zusammenhang zwischen Beeinträchtigung der Funktion und Behinderung annehmen, basiert die ICF auf einem bio-psycho-sozialen Verständnis von Gesundheit und Krankheit. Das ICF-Modell sieht Beeinträchtigungen der funktionalen Gesundheit einer Person als das Ergebnis der negativen Wechselwirkung zwischen den Gesundheitsproblemen sowie den personbezogenen und umweltbezogenen Kontextfaktoren der Person. Ziel einer Rehabilitationsmaßnahme ist die Förderung der gleichberechtigten Teilhabe am Leben der Gemeinschaft und die Selbstbestimmung von behinderten und von Behinderung bedrohten Menschen. Auf Basis der ICF ist es also Aufgabe der deutschen Rehabilitationseinrichtungen, die Kontextfaktoren mit zu berücksichtigen, um den Rehabilitanden eine bestmögliche (Re-)Integration in die Gesellschaft und Teilhabe am gesellschaftlichen Leben zu ermöglichen. Besonders gefordert sind hierbei ambulante Rehabilitationseinrichtungen, die nach der Akutbehandlung bzw. Frührehabilitation ansetzen, in einer Phase, in der der Rehabilitand bereits in sein gewohntes häusliches Umfeld zurückgekehrt ist, was eine Mitberücksichtigung von Kontextfaktoren in besonderer Weise ermöglicht. Bislang gibt es nur wenige Studien, die explizit das Konstrukt Teilhabe als Zielvariable im Rehabilitationsverlauf untersuchen und beeinflussende Kontextfaktoren mit in den Blick nehmen.
Material und Methoden: In vier empirischen Studien wurden Teilhabeverläufe und beeinflussende Kontextfaktoren in der ambulanten Neurorehabilitation untersucht. Da Depressivität den Behandlungserfolg im Kontext einer ambulanten Neurorehabilitation beeinflussen kann, wurde mit den Depressions-Angst-Stress-Skalen (DASS-21) eine Raschanalyse durchgeführt, um ihre Eignung als Screeninginstrument zu untersuchen.
Ergebnisse und Diskussion: In der ersten Studie wurde explorativ die teilhabebezogene Ergebnisqualität in vier ambulanten Reha-Einrichtungen im österreichischen Vorarlberg erfasst. Es zeigten sich positive Entwicklungen im Reha-Verlauf. In deutschen ambulanten neurologischen Rehabilitationseinrichtungen konnten in Studie 2 mehrheitlich positive Teilhabeentwicklungen im Rehabilitationsverlauf gezeigt werden, darüber hinaus fanden sich aber auch Teilnehmer, deren Teilhabe sich nicht veränderte oder sogar verschlechterte. Als beeinflussende Kontextfaktoren konnten sowohl das Geschlecht als auch das Nettoeinkommen identifiziert werden, wobei die genauen Hintergründe hinsichtlich des Geschlechts noch weiterer Forschung bedürfen. In Studie 3 zeigte sich zudem, dass insbesondere eine niedrige Depressivität am Ende der Rehabilitation die Wahrscheinlichkeit erhöhte, in der Gruppe der Teilhabeverbesserten zu sein. Zu Beginn der Rehabilitation unterschieden sich die Depressivitäts-Werte der zum Ende der Rehabilitation Teilhabeverbesserten und Teilhabeverschlechterten nicht, was auf Einflussmöglichkeiten im Verlauf der Rehabilitation hindeutet. Die Mehrheit der Teilnehmer erfüllte nicht das Vollbild einer klinisch relevanten Depression. Bei der Raschanalyse einer Kurzversion der Depressions-Angst-Stress-Skalen (DASS-21) zeigte sich passend dazu, dass sich insbesondere eine zusammengefasste Skala aus Stress- und Depressions-Items, die den generellen Faktor „psychologischer Distress“ erfassen sollte, für den Einsatz in der ambulanten Neurorehabilitation als besonders geeignet erwies. Auch die Depressions- und die Stressskala konnten jedoch mit einigen Einschränkungen die Kriterien des Rasch-Modells erfüllen, die Angstskala erwies sich bei den Teilnehmern dieser Studie als ungeeignet, die Stichprobe erwies sich hinsichtlich des mit der Angstskala erfassten Angstkonstrukts als wenig ängstlich.
Fazit: Neben ersten, weiter zu erforschenden Erkenntnissen hinsichtlich der ambulanten Neurorehabilitation in Österreich konnten insbesondere Informationen zu unterschiedlichen Teilhabeverläufen und beeinflussenden Kontextfaktoren in der ambulanten Neurorehabilitation in Deutschland gewonnen werden. Insbesondere die kontinuierlich erfasste Variable Depressivität geriet hierbei in den Blickpunkt, die DASS-21 erwiesen sich im Rahmen einer Raschanalyse mit einigen Einschränkungen als geeignetes Screeninginstrument, um besonders gefährdete Patienten herauszufiltern. Neben der Untersuchung weiterer Kontextfaktoren besteht insbesondere noch Forschungsbedarf bei der Frage, welche Unterstützungsmethoden bei psychischem Distress im Rahmen der ambulanten Neurorehabilitation effizient und realistisch umsetzbar eingesetzt werden können
Osteosarcoma and Ewing’s sarcoma are the most common malignant bone tumors.Conventional therapies such as polychemotherapy, local surgery, and radiotherapy improve theclinical outcome for patients. However, they are accompanied by acute and chronic side effectsthat affect the quality of life of patients, motivating novel research lines on therapeutic optionsfor the treatment of sarcomas. Previous experimental work with physical plasma operated atbody temperature (cold atmospheric plasma, CAP) demonstrated anti-oncogenic effects on differentcancer cell types. This study investigated the anti-cancer effect of CAP on two bone sarcomaentities, osteosarcoma and Ewing’s sarcoma, which were represented by four cell lines (U2-OS,MNNG/HOS, A673, and RD-ES). A time-dependent anti-proliferative effect of CAP on all cell lineswas observed. CAP-induced alterations in cell membrane functionality were detected by performinga fluorescein diacetate (FDA) release assay and an ATP release assay. Additionally, modifications ofthe cell membrane and modifications in the actin cytoskeleton composition were examined usingfluorescence microscopy monitoring dextran-uptake assay and G-/F-actin distribution. Furthermore,the CAP-induced induction of apoptosis was determined by TUNEL and active caspases assays.The observations suggest that a single CAP treatment of bone sarcoma cells may have significantanti-oncogenic effects and thus may be a promising extension to existing applications.
Summary
This study aimed to establish a robust and reliable metaproteomics protocol for an in‐depth characterization of marine particle‐associated (PA) bacteria. To this end, we compared six well‐established protein extraction protocols together with different MS‐sample preparation techniques using particles sampled during a North Sea spring algae bloom in 2009. In the final optimized workflow, proteins are extracted using a combination of SDS‐containing lysis buffer and cell disruption by bead‐beating, separated by SDS‐PAGE, in‐gel digested and analysed by LC–MS/MS, before MASCOT search against a metagenome‐based database and data processing/visualization with the in‐house‐developed bioinformatics tools Prophane and Paver. As an application example, free‐living (FL) and particulate communities sampled in April 2009 were analysed, resulting in an as yet unprecedented number of 9354 and 5034 identified protein groups for FL and PA bacteria, respectively. Our data suggest that FL and PA communities appeared similar in their taxonomic distribution, with notable exceptions: eukaryotic proteins and proteins assigned to Flavobacteriia, Cyanobacteria, and some proteobacterial genera were found more abundant on particles, whilst overall proteins belonging to Proteobacteria were more dominant in the FL fraction. Furthermore, our data points to functional differences including proteins involved in polysaccharide degradation, sugar‐ and phosphorus uptake, adhesion, motility, and stress response.
An Ultrasensitive Fluorescence Assay for the Detection of Halides and Enzymatic Dehalogenation
(2020)
Abstract
Halide assays are important for the study of enzymatic dehalogenation, a topic of great industrial and scientific importance. Here we describe the development of a very sensitive halide assay that can detect less than a picomole of bromide ions, making it very useful for quantifying enzymatic dehalogenation products. Halides are oxidised under mild conditions using the vanadium‐dependent chloroperoxidase from Curvularia inaequalis, forming hypohalous acids that are detected using aminophenyl fluorescein. The assay is up to three orders of magnitude more sensitive than currently available alternatives, with detection limits of 20 nM for bromide and 1 μM for chloride and iodide. We demonstrate that the assay can be used to determine specific activities of dehalogenases and validate this by comparison to a well‐established GC‐MS method. This new assay will facilitate the identification and characterisation of novel dehalogenases and may also be of interest to those studying other halide‐producing enzymes.
In der vorliegenden Arbeit wurde eine Koordinationsübung zum Bewegungsverhalten des Unterkiefers untersucht. Die Koordination stellt, neben der Bewegungskapazität und der okklusalen Stabilität bzw. der gelenkbezogenen Zentrierung, ein Charakteristikum der Mobilität des Unterkiefers dar. Die für die Analyse notwendigen Daten wurden aus der bevölkerungsrepräsentativen SHIP-Studie (Study of Health in Pomerania), speziell aus der Basisstudie SHIP-0 im Zusammenhang mit dem zahnmedizinisch Assoziierten Projekt (Teilprojekt D), erhoben. Insgesamt wurden 279 Probanden untersucht, ein vollständiger Datensatz lag bei 260 Probanden vor. Die für die Untersuchung zugelassenen Probanden durften keinen herausnehmbaren Zahnersatz und keinen Stützzonenverlust aufweisen. Die Bewegungsdaten wurden mit dem ultraschallbasierten Messsystem Jaw-Motion-Analyser (Fa. Zebris Medical, D-Isny) dreidimensional aufgezeichnet. Die Probanden wurden gebeten, einen vorgegebenen Kreis mit dem Unterkiefersensor so koordiniert und kreisförmig nachzuzeichnen. Die Übung unterlag keinen Vorgaben hinsichtlich der Startrichtung, Zyklenanzahl oder der Geschwindigkeit. Zusätzlich zu den erhobenen Bewegungsdaten wurden in der Basisstudie mittels Befundbögen weitere Parameter erhoben. Diese waren der Hugoson-Index, der Helkimo-Index, das Geschlecht, das Alter, ob eine präferierte Kauseite vorlag oder ob die Probanden eine Parafunktion (Knirschen oder Pressen) aufwiesen. Die Messdaten wurden zunächst aus der systemeigenen Software, WinJaw, exportiert und in eine Auswertungssoftware, JawReports, importiert. Mit Hilfe von JawReports konnten an den dargestellten Bewegungsbahnen Messpunkte festgelegt werden. Für die Analyse einer Kreisbewegung wurden zuvor Variablen definiert. Die mittels JawReports gemessenen metrischen Variablen wurden in eine Form einer Excel-Tabelle gespeichert und in das Statistikprogramm SPSS importiert und anschließend statistisch ausgewertet. In der Probandengruppe der über (40 – 60) und unter Vierzigjährigen (0 – 39) unterschieden sich der Kreisfehler (Abweichung vom Idealkreis) und die Geschwindigkeit signifikant. Beide Variablen vergrößerten sich mit zunehmendem Alter. Zwischen der Helkimo-Gruppe D0 (symptomfrei) und der Gruppe D1 – 3 (leichte bis schwere Symptome) waren der Kreisradius und die linkslaterale Auslenkung signifikant kleiner mit der Symptomatik einer Dysfunktion. Zwischen den Probanden der Helkimo-Gruppe A (mandibuläre Mobilität), die symptomfrei (Score 0) waren und leichte bis schwere Symptome (Score 1 -5) aufwiesen, wurden die meisten signifikanten Unterschiede gefunden. Mit den Anzeichen einer Symptomatik verringerte sich signifikant der Kreisradius, die Öffnungsweite in 2D und in 3D, die links- und rechtslaterale Auslenkung und die Geschwindigkeit. Der frontale Öffnungs- und Schließwinkel hingegen wurde signifikant größer. Bei einer Kauseitenpräferenz vergrößerte sich der frontale Öffnungswinkel signifikant. Der Einfluss von einem Knirschen und Pressen ergab keine Signifikanzen zwischen den Probandengruppen. Die Ergebnisse lassen schlussfolgern, dass die Kreisbewegung eine geeignete Übung zur Analyse der Koordination des Unterkiefers darstellt. Die Ergebnisse sollten im Zusammenhang mit weiteren Befunden der Funktionsanalyse gesehen werden.
Die Arthrose des Hüft- und auch des Kniegelenkes ist eine weltweit häufige Gelenkerkrankung. Die konservativen Maßnahmen wie Analgesie, Physiotherapie und Gewichtsreduktion können die Schmerzen nicht ausreichend lindern. Ultima Ratio ist der operative Gelenkersatz durch eine Totalendoprothese, der bei Patient*innen großes Angsterleben auslösen kann.
Ziel dieser randomisiert-kontrollierten Studie war, durch eine patient*innenzentrierte präoperative Kurzintervention Angst vor der Operation zu reduzieren. Es wurden 68 Patient*innen (35 Frauen, 33 Männer) der Klinik für Orthopädie vor einer Hüft- oder Knie-TEP-Operation eingeschlossen. Präoperativ wurde das subjektive Angstempfinden (NAS, STAI) und der Grad der Schmerzchronifizierung (MPSS) erfasst.
Die innovative Kurzintervention wurde so konzipiert, dass sie einmalig präoperativ anwendbar und durch die kurze Dauer von 20 Minuten in den Stationsalltag integrierbar war. Zur Stärkung der Selbstwirksamkeit der Patient*innen wurden die metakognitiven Konzepte Mentales Kontrastieren nach Oettingen und Implementierungsintentionen nach Gollwitzer kombiniert. Zusätzlich beinhaltete die Kurzintervention Psychoedukation zum Angst- und Schmerzempfinden sowie zur Bedeutung der frühen postoperativen Mobilisation. Diese Form der präoperativen Kurzintervention kam erstmalig bei orthopädischen Patient*innen zur Anwendung.
Unsere Daten zeigen, dass eine deutliche Reduktion des postoperativen subjektiven Schmerzempfindens in der Interventionsgruppe zu erreichen war. Die ANOVA mit Messwiederholung ergab einen Haupteffekt in der Anwendung der Intervention mit einem Trend zu einem statistisch signifikanten Unterschied (p=.051). Die Kurzintervention konnte durch ihre modernen Strategien zur Angstreduktion bei den orthopädischen Patient*innen das direkte postoperative Schmerzempfinden und somit den wichtigsten Risikofaktor für die Entstehung von chronischen postoperativen Schmerzen reduzieren. Die Variablen präoperatives Angstempfinden, Mobilisation und Analgetikaeinnahme an den ersten drei postoperativen Tagen waren nicht beeinflusst.
Mit dieser Kurzintervention wurde zu einem verbesserten Outcome der Patient*innen beigetragen. Es bedarf jedoch weiterer Forschungsarbeiten, um die auf das Gesundheitssystem zukommende große Anzahl von Patient*innen vor einer Hüft- und Knie-TEP-Operation angemessen zu versorgen.
Although antigen-specific priming of antibody responses is impaired during sepsis, there is nevertheless a strong increase in IgM and IgG serum concentrations. Using colon ascendens stent peritonitis (CASP), a mouse model of polymicrobial abdominal sepsis, we observed substantial increases in IgM as well as IgG of all subclasses, starting at day 3 and peaking 2 weeks after sepsis induction. The dominant source of antibody-secreting cells was by far the spleen, with a minor contribution of the mesenteric lymph nodes. Remarkably, sepsis induction in splenectomized mice did not change the dynamics of the serum IgM/IgG reaction, indicating that the marginal zone B cells, which almost exclusively reside in the spleen, are dispensable in such a setting. Hence, in systemic bacterial infection, the function of the spleen as dominant niche of antibody-producing cells can be compensated by extra-splenic B cell populations as well as other lymphoid organs. Depletion of CD4+ T cells did not affect the IgM response, while it impaired IgG generation of all subclasses with the exception of IgG3. Taken together, our data demonstrate that the robust class-switched antibody response in sepsis encompasses both T cell-dependent and -independent components.
Abstract
Objectives
To examine the association between third molars and orofacial pain. We hypothesized that impacted third molars are a cause of orofacial pain.
Methods
Magnetic resonance images of 1808 participants from two population‐based cohorts from Northeastern Germany were analysed to define the status of third molars according to the Pell and Gregory classification. A self‐reported questionnaire and a clinical dental examination were used to detect chronic and acute complaints of orofacial pain, masticatory muscle pain, migraine and other types of headache. Logistic regression models were used to analyse the associations between third molar status and orofacial pain.
Results
Individuals with impacted third molars in the maxilla had a higher chance of chronic orofacial pain than those with erupted third molars (odds ratio 2.19; 95% CI 1.19‐4.02). No such association was detected for third molars in the lower jaw. Third molars were not associated with masticatory muscle pain, migraine or other types of headache.
Conclusions
Impacted maxillary third molars might be a cause of chronic orofacial pain. Thus, physicians should consider the eruption/impaction status of third molars in their decision‐making process when treating patients who complain of orofacial pain.
Objective
This study provides a comprehensive overview of the associations of five adipokines (adiponectin, chemerin, galectin‐3, leptin, and resistin) with fat deposits, behavioral risk factors, and metabolic phenotypes.
Methods
Using multivariable linear and logistic regression models, cross‐sectional data from 4,116 participants of the population‐based Study of Health in Pomerania were analyzed.
Results
Participants with obesity showed higher chemerin, galectin‐3, and leptin but showed lower adiponectin concentrations. Independently of other fat compounds, liver fat content, visceral adipose tissue, and subcutaneous adipose tissue (SAT) were inversely associated with adiponectin. Independent positive associations of liver fat content and SAT with chemerin as well as of SAT with galectin‐3 and leptin were observed. Physically inactive participants had higher chemerin and leptin concentrations. Smokers had higher chemerin and galectin‐3 as well as lower leptin. Alcohol consumption was associated with adiponectin (positive) and resistin (inverse). All adipokines were associated with at least one lipid marker. Associations with glucose metabolism were seen for adiponectin, chemerin, galectin‐3, and leptin.
Conclusions
High adiponectin concentrations were related to favorable metabolic conditions, whereas high chemerin, galectin‐3, and leptin were associated with an unfavorable metabolic profile. High leptin seems to be primarily indicative of obesity, whereas high adiponectin and chemerin are associated with a broader range of metabolic phenotypes.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Assoziationen von Sexualhormonen und anthropometrischen Parametern bei Frauen und Männern aus der Allgemeinbevölkerung zu untersuchen.
Studiendesign und Methodik
Es wurden Querschnittsdaten von 957 Frauen und Männern aus der bevölkerungsbasierten Gesundheitsstudie in Pommern „Study of Health in Pomerania“ (SHIP) verwendet. Assoziationen von Sexualhormonen mit physischen, laborchemischen und bildgebenden Parametern der Anthropometrie wurden in multivariablen Regressionsmodellen für die gesamte Stichprobe analysiert und nach Geschlecht stratifiziert. Sexualhormonmessungen umfassten Gesamttestosteron (TT), freies Testosteron (fT), Estron und Estradiol, Androstendion (ASD), Dehydroepiandrosteronsulfat (DHEAS) und Sexualhormon-bindendes Globulin (SHBG). Zu den anthropometrischen Parametern zählten Body-Mass-Index (BMI), Taillenumfang, Hüftumfang, Taille-zu-Höhe-Verhältnis und Taillen-Hüft-Verhältnis (WHR). Zu den Magnetresonanztomographie basierten Messgrößen zählten viszerales Fettgewebe und subkutanes Fettgewebe. Zu den laborchemisch bestimmten Fettgewebshormonen zählten Leptin und Vaspin.
Ergebnisse
Bei Männern wurden inverse Assoziationen zwischen allen berücksichtigten anthropometrischen Parametern mit TT gefunden: BMI (β-Koeffizient, Standardfehler (SE): -0,159, 0,037), Taillenumfang (β-Koeffizient, SE: -0,892, 0,292), subkutan Fettgewebe (β-Koeffizient, SE: -0,156, 0,023) und Leptin (β-Koeffizient, SE: -0,046, 0,009). Bei Frauen waren TT (β-Koeffizient, SE: 1,356, 0,615) und Estron (β-Koeffizient, SE: 0,014, 0,005) positiv mit dem BMI assoziiert. In Varianzanalysen waren BMI und Leptin bei Männern invers mit TT, ASD und DHEAS assoziiert, jedoch positiv mit Estron. Bei Frauen waren BMI und Leptin mit allen Sexualhormonen positiv assoziiert.
Schlussfolgerung
Zusammenfassend bestätigte und erweiterte die vorliegende Arbeit die zuvor beschriebenen geschlechtsspezifischen Assoziationen zwischen Sexualhormonen und verschiedenen anthropometrischen Parametern für Übergewicht und Adipositas.
Chemerin ist ein Adipokin, welches unter anderem vom Fettgewebe exprimiert wird und wichtige Funktionen im Rahmen des Fettstoffwechsels übernimmt. Verschiedene klinische Studien konnten Korrelationen zwischen der Chemerinkonzentration im Blut und diversen metabolischen, renalen sowie kardiovaskulären Phänotypen identifizieren. Aufgrund der Verwendung von sehr unterschiedlichen Patientenpopulationen mit häufig kleinen Kollektiven ist die derzeitige Befundlage insgesamt allerdings noch recht widersprüchlich. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher, den Zusammenhang zwischen Chemerin und einem breiten Spektrum von inflammatorischen, metabolischen, renalen sowie kardiovaskulären Parametern in einer großen, gut charakterisierten, populationsbasierten Studie zu analysieren und dabei den Einfluss der Fettmasse und anderer Störfaktoren angemessen zu berücksichtigen.
Unter Zuhilfenahme von Methoden der multivariablen linearen und logistischen Regressionsanalyse wurden in dieser Arbeit Daten von 4420 Probanden der SHIP-TREND-Population ausgewertet. Die Analysen zeigten positive Assoziationen zwischen Chemerin und den Inflammationsparametern hsCRP und Fibrinogen. Darüber hinaus konnten positive Zusammenhänge mit dem HbA1c-Wert, dem Nüchterninsulinwert und dem HOMA-IR identifiziert werden. Für den Glukosespiegel ließ sich dagegen kein Zusammenhang mit Chemerin nachweisen. Die Ergebnisse zeigten weiterhin, dass ein hoher Chemerinspiegel mit einem unvorteilhaften Lipid-Profil assoziiert ist. Während eine glockenförmige Assoziation zwischen Chemerin und dem diastolischen Blutdruck vorlag, wurde kein Zusammenhang mit dem systolischen Blutdruck beobachtet. Alle beschriebenen Zusammenhänge waren unabhängig von Unterschieden der Probanden in der individuellen Fettmasse sichtbar. Die Analysen zeigten darüber hinaus, dass ein hoher Chemerinspiegel signifikant mit einer schlechteren Nierenfunktion einhergeht und dass sich dieser Effekt mit zunehmender Fettmasse noch verstärkt. Bezüglich der verschiedenen subklinischen Parameter der Atherosklerose konnte nach vollständiger Modelladjustierung eine inverse Assoziation von Chemerin mit dem ABI sowie eine positive Assoziation mit dem Vorliegen einer Karotisstenose beobachtet werden.
Zusammenfassend zeigen die dargestellten Ergebnisse, dass Chemerin unabhängig von individuellen Unterschieden in der Fettmasse mit einer ganzen Reihe von verschiedenen inflammatorischen, metabolischen, renalen und kardiovaskulären Parametern assoziiert ist. Dementsprechend kann vermutet werden, dass Chemerin auch abseits seiner Funktionen im Fettgewebe wichtige pathophysiologische Prozesse im Körper steuert. Existierende experimentelle Arbeiten liefern erste Hinweise auf die zugrundeliegenden Mechanismen. Das gesamte Funktionsspektrum von Chemerin ist zum jetzigen Zeitpunkt allerdings nicht vollständig geklärt. Die vorliegende Arbeit liefert einen umfassenden Überblick über die epidemiologischen Zusammenhänge der genannten Parameter in einer allgemeinen Bevölkerung und stellt damit eine wichtige Grundlage für weitere Forschungsarbeiten dar. Langfristig ist denkbar, dass Chemerin als diagnostischer Biomarker oder Therapeutikum im klinischen Alltag eingesetzt wird.
Abstract
Aims
To demonstrate the attitudes of general practitioners (GPs), nurses, persons with dementia, and caregiver towards suitable tasks and qualification needs for and the acceptance and impact of advanced nursing roles in German dementia primary care.
Design
Observational study using a questionnaire survey with 225 GPs, 232 nurses, 211 persons with dementia, and 197 caregivers, conducted between December 2017–August 2018.
Methods
A questionnaire was generated that includes specific assessment, prescription, and monitoring tasks of advanced nursing roles in dementia primary care as well as qualification requirements for and the acceptance and the impact of advanced nursing roles. Data were analysed using descriptive statistics. Group differences were assessed using the Fisher's exact test.
Results
Advanced nursing roles were highly appreciated across all groups. Assessment and monitoring tasks were rated as highly suitable, and prescription authorities as moderately suitable. Nurses felt less confident in assessment and monitoring, but more confident in prescribing as practitioners expected. Patients and caregivers would appreciate a takeover of tasks by nurses; nurses and practitioners preferred a delegation. A dementia‐specific qualification was rated as best suitable for advanced nursing roles, followed by ‘no specific qualification’ if medical tasks that only can be carried out by practitioners were delegated and an academic degree if tasks were substituted. Advanced nursing roles were rated as beneficial, strengthening the confidence in nursing care and improving the cooperation between professionals and the treatment. Practitioners assumed that advanced nursing roles would improve job satisfaction of nurses, which was not confirmed by nurses.
Conclusion
There is an extended consensus towards the enlargement of advanced nursing roles, represented by high endorsement, acceptance, and willingness to reorganize tasks.
Impact
Results debunk the common notion that German practitioners would be reluctant towards advanced nursing roles and a takeover of current practitioner tasks, supporting the implementation of advanced nursing roles in Germany.
Bei dem weit verbreiteten, Gram-positiven Bakterium Bacillus subtilis handelt es sich um einen der am besten charakterisierten Organismen. Drei Faktoren haben insbesondere zur Etablierung von B. subtilis als Modellorganismus beigetragen: I.) die einfache genetische Manipulierbarkeit und Handhabung im Labor, II.) das Interesse an zellulären Differenzierungsprozessen wie der Bildung von Endosporen und III.) die biotechnologische Bedeutung von Bacillus-Arten. Deshalb sind die zellulären Komponenten, wie Proteine, Metabolite und regulatorische RNAs, und physiologischen Prozesse von B. subtilis, einschließlich seiner Anpassungsmechanismen an verschiedene Nährstoff- und Stressbedingungen, bereits sehr gut charakterisiert. Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stand die Anpassung der Genexpression von B. subtilis an hyperosmotische Bedingungen, mit denen das Bakterium in seinen natürlichen Habitaten häufig konfrontiert ist.
Die Konstruktion genomreduzierter Stämme ist ein Ansatz, die Interaktionen zwischen den zellulären Komponenten sowie die Funktion aller Proteine und funktionellen RNAs eines Organismus besser zu verstehen. Das MiniBacillus-Projekt verfolgt das Ziel, durch schrittweise Deletion aller nicht-essentiellen genomischen Regionen einen B. subtilis-Stamm zu entwickeln, der mit einem minimalen Set an Genen in komplexen Medien wachsen kann. In einer von der Arbeitsgruppe um Prof. J. Stülke (Georg-August-Universität Göttingen) koordinierten Studie erfolgte die bisher umfassendste Multi-Omics-basierte Charakterisierung von genomreduzierten Stämmen. Die zwei analysierten Stämme wiesen eine Genomreduzierung von ca. 35 % auf. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden das Transkriptom der Stämme im Vergleich zum Ausgangsstamm unter Verwendung von strangspezifischen Tiling-Arrays untersucht sowie phänotypische Merkmale der Zellen mittels Fluoreszenzmikroskopie analysiert. Die Studie lieferte wichtige Befunde zur Verteilung der zellulären Translationskapazität und zeigte beispielsweise, dass der Anteil der essentiellen Proteine am gesamten Proteom in den drei B. subtilis-Stämmen größer als 50 % ist, während Proteine mit unbekannter Funktion weniger als 3 % des Proteoms ausmachen. Weiterhin wurden die Auswirkungen der Deletionen auf die Genexpression und den Metabolismus untersucht, wobei sich die Unterschiede zwischen den genomreduzierten Stämmen und dem Ausgangsstamm zum größten Teil mit Veränderungen der Menge oder der Aktivität von Transkriptionsfaktoren erklären lassen. Die Multi-Omics-Studie trug nicht nur zum besseren Verständnis der zellulären Netzwerke bei, sondern identifizierte auch Ansatzpunkte für die gezielte Deletion weiterer genomischer Bereiche.
Eine weitere Transkriptomanalyse wurde im Rahmen eines Projektes mit der Arbeitsgruppe um Prof. J. Stülke zur Charakterisierung der physiologischen Rolle des sekundären Botenstoffs c-di-AMP durchgeführt. c-di-AMP ist ein essentielles Signalnukleotid vieler Bakterien, das bei Gram-positiven Organismen eine wichtige Rolle bei der zellulären Kalium-Homöostase spielt, aber auch weitere Funktionen wie den Zellwandmetabolismus beeinflusst. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Genexpressionsmuster des B. subtilis-Stammes 168 und einer Mutante, die c-di-AMP nicht abbauen kann, miteinander verglichen, um die Auswirkungen einer Akkumulation von c-di-AMP auf globaler Ebene zu untersuchen. Zu den stärksten Effekten gehörte die Repression der beiden Operons, die für die Biofilmbildung entscheidend sind. In weiteren Experimenten in Göttingen wurde mit einem nicht domestizierten Stamm gezeigt, dass B. subtilis bei hohen intrazellulären c-di-AMP-Konzentrationen keinen Biofilm ausbilden kann.
Ebenfalls im Rahmen eines Kooperationsprojektes mit der Arbeitsgruppe um Prof. J. Stülke wurde eine Transkriptomanalyse durchgeführt, um den Zusammenhang zwischen Veränderungen der DNA-Topologie und dem Glutamatstoffwechsel von B. subtilis aufzuklären. Der Ausgangspunkt dieser Analyse waren Studien der Göttinger Arbeitsgruppe zum zentralen Regulator der Kohlenstoff-Katabolitenrepression, CcpA, dessen Inaktivierung dazu führt, dass B. subtilis Glutamat nicht selbst synthetisieren kann. Die Ursache dafür ist die konstitutive Expression des rocG-Gens, das einen negativen Effektor des Transkriptionsaktivators GltC kodiert. Bestimmte Supressormutanten, die ohne Zugabe von Glutamat wachsen können, besitzen aufgrund einer Punktmutation im topA-Gen eine hyperaktive Form der Topoisomerase I, die mit einer Reduktion des negativen DNA-Supercoilings verbunden ist. In der durchgeführten Transkriptomanalyse wurden mehr als 1100 Gene identifiziert, die in der ccpA topAhyper-Mutante eine im Vergleich zur ccpA-Mutante veränderte Expression aufwiesen. Die damit verbundenen Auswirkungen auf das metabolische Netzwerk von B. subtilis führen dazu, dass RocG seine regulatorische Funktion nicht mehr ausüben kann und GltC dadurch in der Lage ist, die Transkription des Glutamat-Biosynthese-Operons gltAB zu aktivieren. Insgesamt hat die Studie Verbindungen zwischen der DNA-Topologie und dem metabolischen Netzwerk gezeigt, die unter physiologischen und biotechnologischen Aspekten von Interesse sind.
Um ein Absinken des Turgors unter hyperosmotischen Bedingungen zu vermeiden, akkumulieren Bakterien kompatible Solute im Zytoplasma. B. subtilis kann mit Hilfe von fünf osmotisch induzierbaren Aufnahmesystemen (OpuA bis OpuE, engl. osmostress protectant uptake) mindestens 15 verschiedene osmoprotektive Substanzen aus der Umgebung aufnehmen. Die aus einem Genduplikationsereignis hervorgegangenen Transporter OpuB und OpuC weisen eine Sequenzhomologie von über 70 % auf, unterscheiden sich aber dennoch deutlich hinsichtlich ihres Substratspektrums. Während OpuB weitgehend spezifisch für das Glycin-Betain-Vorläufermolekül Cholin ist, kann der OpuC-Transporter eine Vielzahl an verschiedenen Substanzen, einschließlich Glycin-Betain und Cholin, aufnehmen. Für das opuB-Operon wurde in einer vorangegangenen Transkriptomstudie ein Antisense-Transkript mit der Bezeichnung S1290 identifiziert, welches eine starke transiente Induktion nach Einwirkung eines Salzschocks zeigte. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die bioinformatisch vorhergesagte Abhängigkeit der S1290-Expression vom alternativen RNA-Polymerase-Sigmafaktor SigB, dem zentralen Regulator der generellen Stressantwort von B. subtilis, experimentell bestätigt und die potentielle regulatorische Rolle der asRNA (engl. antisense RNA) untersucht. Es wurde gezeigt, dass die S1290-asRNA für die zeitlich verzögerte Induktion von opuB nach einem Salzschock verantwortlich ist. Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass B. subtilis die effektive Nutzung der vorhandenen osmoprotektiven Substanzen und der energetischen Ressourcen erreicht, indem zunächst vorrangig die Gene induziert werden, die für den relativ unspezifischen OpuC-Transporter kodieren, und erst danach die Synthese des Cholin-spezifischen Transporters OpuB aktiviert wird.
Neben der Akkumulation von osmoprotektiven Substanzen sind andauernde hyperosmotische Bedingungen mit vielen weiteren Veränderungen der Genexpression und Physiologie von B. subtilis verbunden. Dazu zählen unter anderem Veränderungen im Zellwandmetabolismus, die Induktion einer Eisenlimitationsantwort, eine reduzierte Motilität und die Unterdrückung der Sporulation. Um zusätzliche Facetten der Anpassung von B. subtilis an ein kontinuierliches Wachstum unter hyperosmotischen Bedingungen aufzudecken, erfolgte im Rahmen dieser Arbeit eine globale Analyse des Transkriptoms unter Verwendung strangspezifischer Tiling-Arrays. Der Vergleich der Transkriptmengen unter Hochsalzbedingungen (1,2 M NaCl) und unter Standardbedingungen zeigte Veränderungen der Expression von mehr als einem Viertel der proteinkodierenden Gene sowie zahlreicher nicht-kodierender RNAs. Es wurden bisher nicht bekannte Anpassungsreaktionen von B. subtilis an hyperosmotische Bedingungen identifiziert, wie beispielsweise eine anhaltende nicht-maximale Induktion des SigB-Regulons und eine erhöhte Expression CymR-abhängiger Gene. Ein weiteres Ergebnis der durchgeführten Studie war, dass eine hohe Osmolarität der Umgebung nicht nur die Motilität der B. subtilis-Zellen negativ beeinflusst, sondern auch zu einer stark verringerten Biofilmbildung führt. Die Akkumulation von osmoprotektiven Substanzen wie Glycin-Betain wirkt der Dehydrierung des Zytoplasmas entgegen, kann aber zelluläre Prozesse auch durch eine stabilisierende Wirkung auf Proteine und Nukleinsäuren beeinflussen. Die genomweiten Effekte von Glycin-Betain auf die Genexpression von B. subtilis wurden in dieser Arbeit zum ersten Mal untersucht. In Gegenwart von 1,2 M NaCl und 1 mM Glycin-Betain wiesen 40 % der Gene, die unter Hochsalzbedingungen im Vergleich zur Kontrolle induziert waren, eine signifikant verringerte Expression auf. Darunter befanden sich Gene, die für Opu-Aufnahmesysteme kodieren, sowie viele Gene des SigB-Regulons. Demgegenüber wird die bei hohen Salzkonzentrationen unterdrückte Expression der Sporulationsgene durch die Supplementation des Mediums mit Glycin-Betain nicht aufgehoben. Die Transkriptmengen von 150 Genen waren durch Glycin-Betain sowohl unter Hochsalz- als auch unter Kontrollbedingungen beeinflusst. Mit dieser Studie wurden umfassende Daten zur Genexpression von B. subtilis unter hyperosmotischen Bedingungen generiert, wodurch neue Facetten der zellulären Anpassung sowie globale Effekte der osmoprotektiven Substanz Glycin-Betain aufgedeckt werden konnten.
Ausgewählte Lyrik
(2020)
Bei der Fokussanierung einer abdominellen Sepsis kommt meist eine Peritoneallavage mit physiologischer Kochsalzlösung zum Einsatz. Antibiotikahaltige Lösungen scheinen keinen Vorteil zu haben und der Zusatz von Antiseptika wie z. B. PHMB hat teils toxische Wirkungen. Aktuelle Studien haben gezeigt, dass die Kombination aus PHMB und Lipofundin® gegenüber PHMB in wässriger Lösung eine geringere Zytotoxizität bei erhaltener antiseptischer Aktivität in-vitro besitzt.
Um die Hypothese zu bestätigen, dass eine Peritoneallavage mit dieser Emulsion einen Vorteil für das Überleben der abdominellen Sepsis bietet, wurde eine Überlebenskinetik am Sepsismodell CASPI durchgeführt. In weiteren Experimenten wurde die bakterielle Besiedlung 24 h nach Sepsisinduktion in Blut, Lavage und Organen ermittelt. Des Weiteren erfolgten die Bestimmung der Zytokinspiegel, die Erstellung eines Blutbildes sowie die laborchemische Bestimmung des Serumkreatinins.
Die höchste Überlebensrate mit signifikantem Unterschied zu allen Vergleichsgruppen zeigte sich in der PHMB + Lipofundin®-Gruppe mit 68,4 %, gefolgt von der mit NaCl lavagierten Gruppe mit 38,1 %. Die hohe Überlebensrate in der erstgenannten Gruppe korrelierte mit der niedrigsten bakteriellen Belastung in allen untersuchten Kompartimenten. PHMB in wässriger Lösung führte zu einer signifikant erhöhten Sterblichkeit mit einer Überlebensrate von nur 5,3 %. Im Gegensatz zu allen anderen Gruppen bestanden signifikant erhöhte Kreatininspiegel, die auf ein akutes Nierenversagen hindeuteten.
Die Kombination von PHMB und Lipofundin® könnte in Zukunft eine neue Therapieoption zur Behandlung der abdominellen Sepsis darstellen. Bis dato sind die Mechanismen in vivo, die den diametralen Unterschied im Überleben zwischen PHMB in Emulsion und in wässriger Lösung ausmachen, nicht geklärt. Auch In-vivo-Studien zur Toxizität stehen aus.
Summary
Sphagnum farming can substitute peat with renewable biomass and thus help mitigate climate change. Large volumes of the required founder material can only be supplied sustainably by axenic cultivation in bioreactors.
We established axenic in vitro cultures from sporophytes of 19 Sphagnum species collected in Austria, Germany, Latvia, the Netherlands, Russia, and Sweden: S. angustifolium, S. balticum, S. capillifolium, S. centrale, S. compactum, S. cuspidatum, S. fallax, S. fimbriatum, S. fuscum, S. lindbergii, S. medium/divinum, S. palustre, S. papillosum, S. rubellum, S. russowii, S. squarrosum, S. subnitens, S. subfulvum and S. warnstorfii. These species cover five of the six European Sphagnum subgenera; namely, Acutifolia, Cuspidata, Rigida, Sphagnum and Squarrosa.
Their growth was measured in suspension cultures, whereas their ploidy was determined by flow cytometry and compared with the genome size of Physcomitrella patens. We identified haploid and diploid Sphagnum species, found that their cells are predominantly arrested in the G1 phase of the cell cycle, and did not find a correlation between plant productivity and ploidy. DNA barcoding was achieved by sequencing introns of the BRK1 genes.
With this collection, high‐quality founder material for diverse large‐scale applications, but also for basic Sphagnum research, is available from the International Moss Stock Center.
Die traumatische Dissektion des Truncus coeliacus ist eine der seltenen Gefäßverletzungen. In der Literatur finden sich hierzu bislang lediglich 14 Einzelfallberichte. Im Zeitraum von September 1997 bis Dezember 2012 wurden 5.194 Patienten unter dem Verdacht auf ein erlittenes Polytrauma im Unfallkrankenhaus Berlin behandelt. Hiervon wurde bei neun Patienten die Diagnose einer traumatischen Dissektion des Truncus coeliacus gestellt. In diesen neun Fällen wurden die Unfallmechanismen und Verletzungsmuster, die bildgebenden Untersuchungen sowie die erfolgten therapeutischen Maßnahmen retrospektiv ausgewertet. Die Ergebnisse wurden im Hinblick auf mögliche Aussagen zur Ätiopathogenese, zu etwaigen Markerverletzungen, zur Bildgebung im Akut- und Langzeitverlauf sowie zur Behandlung dieser seltenen Verletzung mit den publizierten Daten zu traumatischen und spontanen Viszeralarteriendissektionen in der Literatur verglichen.
Es zeigte sich ein heterogenes Verteilungsmuster an Unfallursachen, wobei vermutlich Scherkräfte am Übergang des fixierten zum mobilen Gefäßabschnitt für die Dissektion verantwortlich sind. Eine vorbestehende Stenose des Truncus coeliacus durch das Ligamentum arcuatum scheint die Dissektion zu begünstigen.
Aufgrund auffälliger Koinzidenzen knöcherner Wirbelsäulenverletzungen im thorako-lumbalen Übergang besitzen diese beim polytraumatisierten Patienten möglicherweise den Charakter von Markerverletzungen für eine potenziell vorliegende traumatische Dissektion des Truncus coeliacus.
In der Akutphase stellt die CT-Angiographie den Goldstandard für die bildgebende Diagnostik dar, während in späteren Verlaufskontrollen auch die MR-Angiographie sowie duplexsonographische Untersuchungen eingesetzt werden können.
Die Behandlung ist primär konservativ. In Abhängigkeit der Hämodynamik des Patienten und der kollateralen Blutversorgung im Bereich der Viszeralarterien stellen Zeichen einer Organischämie das wichtigste Kriterium für die Notwendigkeit einer endovaskulären oder operativen Intervention dar.
Aneurysmen im Bereich der peripankreatischen arteriellen Arkaden sind als mögliche vaskuläre Spätkomplikationen zu berücksichtigen.
Die der Konsolidierung hippocampus-abhängiger, deklarativer Gedächtnisinhalte zugrundeliegenden neurophysiologischen Prozesse im Schlaf (z.B. langsame Oszillationen, engl. Slow Oscillations und Spindeln) unterliegen im Laufe des Lebens altersbedingten Veränderungen. Einige Studien konnten eine Leistungsverbesserung bei jungen Probanden aufzeigen, die während des nächtlichen, frühen nonREM Schlafs (non-rapid eye movement) eine Stimulation mit schwachem, transkraniell verabreichtem Gleichstrom (so-tDCS) erhielten. Ob eine nächtliche Anwendung von so-tDCS mit einem ähnlichen Studienprotokoll die schlafabhängige Gedächtniskonsolidierung bei einer älteren Probandenpopulation in gleicher Weise moduliert, war eine grundlegende Überlegung der vorliegenden Studie. Da bisherige Studien zu so-tDCS allerdings ein divergentes Bild in den kognitiven Leistungen zeigten, sollten anhand von posthoc Analysen verschiedene Faktoren (Aufgabencharakteristika, interinidviduelle Unterschiede), die die Ansprechbarkeit modulieren können, exploriert werden.
In dieser Arbeit wurden die in der Augenheilkunde der Universitätsmedizin Greifswald durchgeführten Behandlungsvorgänge eines Basalzellkarzinoms retrospektiv ausgewertet. Dabei wurde der Zeitraum vom 01. 01. 2005 bis zum 20. 03. 2016 betrachtet.
Hinsichtlich der Geschlechterverteilung konnte ein Wert von 56 % für Frauen und von 44 % für Männer ermittelt werden. Somit lag in unserem Patientenkollektiv keine ausgeglichene Verteilung vor, sondern der Anteil der weiblichen Patienten war höher. Die Angaben in der Literatur hierzu sind uneinheitlich.
Bei der Altersverteilung zeigte sich ein deutlicher Anstieg mit zunehmendem Lebensalter ab 61 Jahren, der dann im Bereich von 71 – 80 Jahren sein Maximum erreichte. Danach ging die Anzahl der Behandlungsvorgänge wieder zurück. Dies deckt sich mit der Literatur, allerdings wird dort auch beschrieben, dass eine Inzidenzzunahme beim jüngeren Erwachsenenalter erkennbar ist.
Die mit Abstand häufigste Lokalisation, die von uns gefunden werden konnte, lag am Unterlid vor. Dies ist auch der Teil des Auges, der am wenigsten vor der Sonneneinstrahlung geschützt ist. In absteigender Häufigkeit reihten sich der nasale Lidwinkel, der Rest des Gesichtes, das Oberlid und der temporale Lidwinkel ein. Von einigen Autoren wurde auch in ihrem Patientenkollektiv das Unterlid als der primäre Manifestationsort beschrieben.
Durch die Abgabe eines Präparates an das Institut für Pathologie und die dortige histopathologische Untersuchung konnte die klinisch gestellte Diagnose in 82 % bestätigt werden. Um das vorherrschende Ziel einer R0 – Resektion zu erhalten, war insgesamt 43mal eine Nachresektion notwendig.
Bei der Art der verwendeten Therapiemethode stellte sich vordergründig die chirurgische Exzision, dann als zweithäufigstes die Kryotherapie dar. Gemäß der Literatur konnte hier eine Übereinstimmung für die Chirurgie gefunden werden, als Goldstandart für die Behandlung von Basalzellkarzinomen.
Anhand der Pathologieberichte wurden die Untergruppen ermittelt und es stellte sich der noduläre Typ als der häufigste dar. Auch hierbei besteht ein Konsens mit der gängigen Literatur.
Insgesamt fanden wir 18 Rezidive, wobei 9 davon extern vortherapiert wurden. Die daraus errechnete Rezidivrate für das Behandlungsmanagement der Universitätsaugenklinik Greifswald beträgt somit 2,6 %.
Zuletzt wurde von uns ein Fragebogen erstellt und an einem kleinen Patientenkollektiv erprobt, der zukünftig das Erheben und Auswerten solcher Daten erleichtern und positiv zum Patientenmanagement beitragen soll.
Die Pflege demenziell erkrankter Menschen geht bekanntermaßen mit einer Belastung für die Pflegepersonen einher. Ziel dieser Studie war es, die Belastung pflegender Angehöriger und professioneller Pflegekräfte unmittelbar nach Krankenhausaufnahme des Menschen mit Demenz zu beschreiben.
In dieser deskriptiven Querschnittstudie füllten 25 pflegende Angehörige und 25 professionelle Pflegekräfte der geschlossenen gerontopsychiatrischen Station eines Krankenhauses in Greifswald einen Fragebogen (BIZA-D-PV)
aus, der in verbundenen Stichproben ausgewertet wurde. Es wurden Häufigkeitsverteilungen, Mittelwertunterschiede und Korrelationen bestimmt. Darüber hinaus erfolgte eine Einordnung der pflegenden Angehörigen in Risikogruppen.
Die pflegenden Angehörigen empfanden eine höhere Belastung durch kognitive Einbußen, Aggressivität und Verwirrtheit des Menschen mit Demenz im Vergleich zu den professionellen Pflegekräften. Statistisch signifikante Unterschiede in Hinblick auf die Belastung durch praktische Pflegeaufgaben ließen sich nicht feststellen. Weibliche Angehörige gaben eine höhere Belastung an als männliche Angehörige, wohingegen in der Gruppe der professionellen Pflegekräfte die männlichen Befragten eine höhere Belastung empfanden.
Es wurden Korrelationen zwischen einzelnen Belastungsdimensionen und dem Alter der Pflegenden, dem Schweregrad der Demenz sowie körperlichen Beschwerden der Pflegenden beschrieben. Die Einordnung der pflegenden Angehörigen in Risikogruppen zeigte ein hohes Risiko für die Entwicklung von Depressionen bei den Pflegenden, für Gewaltanwendung gegenüber den demenziell Erkrankten und deren Heimeinweisung innerhalb der nächsten Monate in 44-72% der Fälle.
Die Ergebnisse verdeutlichen die Notwendigkeit, Erkenntnisse über die Belastung der Pflegenden im zeitlichen Verlauf der Pflege zu sammeln, um zielgerichtete Interventionen entwickeln zu können. Derartige Interventionen sollten darauf abzielen, eine Reduktion der Pflegebelastung zu ermöglichen und Krankenhauseinweisungen aufgrund einer Krise
der häuslichen Pflege zu vermeiden.
Das trockene Auge ist eine häufige multikausale Augenerkrankung, welche nicht selten mit einer erheblichen Einschränkung der Lebensqualität einhergeht. Therapie der Wahl ist die Anwendung von Tränensubstitutionspräparaten. Ziel dieser pharmakologischen und zytomorphologischen Untersuchung war die Evaluation der Wirkung und des protektiven Effekts von fünf kommerziellen, auf Hyaluronsäure basierenden Medikamenten und einem Testpräparat an humanen konjunktivalen (Chang) und kornealen (pRSV-T) Epithelzellen. Dafür wurden die Zellen jeder Zelllinie mit einer Zellzahl von 1,5x104 jeweils in einer 96-well-Platte bis zum konfluenten Wachstum inkubiert. Für den Zellversuch wurden die Zellen jeder Vertiefung für 20 Minuten jeweils mit 50μl der zu testenden Proben inkubiert. Als Positivkontrolle wurde das Medium in den Vertiefungen belassen und als Negativkontrolle diente die gleiche Menge an PBS. Die Zellen wurden einem standardisierten Stressfaktor (Luft) für eine der Austrocknungszeiten 0, 15, 30 oder 45 Minuten ausgesetzt. Anschließend erfolgte eine vierstündige Inkubation mit dem Farbstoff alamarBlueR. Aus den mit dem ELISA-Reader gemessenen Absorptionswerten wurde daraufhin die Überlebensrate fur jede Austrocknungszeit ermittelt. Bei dem LIVE/DEADR Viability/ Cytotoxicity Kit wirkte auf die Zellen nach Austrocknung bei Raumtemperatur für 20 Minuten eine Propidium-Jodit-Calcein-Losung ein. Für die Auswertung wurde die Relation von vitalen und avitalen Zellen unter dem Fluoreszenzmikroskop evaluiert. Probe 2 imponierte im zeitlichen Verlauf für beide Zelllinien mit einer sehr geringen Verlustrate vitaler Zellen. Verglichen dazu wies das Testpräparat einen starken Zellzahlabfall auf. Alle weiteren Proben zeigten insgesamt eine gute protektive Wirkung auf die Zellen. Es fiel auf, dass diese umso großer war, je hoher Hyaluronsäure im Präparat konzentriert war. Probe 2 mit 0,3% Hyaluronsäure zeigte die besten Überlebensraten. Über das Testpräparat lassen sich aufgrund fehlender Informationen über dessen pharmakologische Zusammensetzung nur beschrankt Aussagen machen. Sowohl die Chang- als auch die pRSV-T-Zellen zeigten allerdings unter dessen Wirkung nach 20 Minuten Einwirkzeit und nach 0 und 15 Minuten Austrocknung eine überdurchschnittlich hohe Verlustrate, sodass hier ein toxischer Effekt nicht unwahrscheinlich ist. Bei allen untersuchten Proben wurde mit zunehmender Expositionszeit ein Abfall vitaler Zellen verzeichnet. Schlussfolgernd lasst sich sagen, dass Zellkulturverfahren geeignete Methoden sind, um modellhaft den Effekt von ophthalmo-pharmakologischen Zubereitungen für die Augenoberflache zu evaluieren. Grundsätzlich ist eine höhere Konzentration von Hyaluronsäure in Benetzungsmitteln mit einem höheren Austrocknungsschutz und einer antiinflammatorischen Wirkung assoziiert. Auch die Wahl des Puffers spielt eine wichtige Rolle in Bezug auf die Protektion. Für ein optimales Benetzungsmittel kann additiv Natriumchlorid eingesetzt werden. Zellen in vitro reagieren auf verschiedene Expositionen meist wegen der nicht zu simulierenden Barrierefunktion der Augenoberflache deutlich empfindlicher als intaktes Oberflächenepithel, dennoch lassen sich für die klinische Praxis einige Tendenzen ableiten.
Abstract
Biocatalysis has found numerous applications in various fields as an alternative to chemical catalysis. The use of enzymes in organic synthesis, especially to make chiral compounds for pharmaceuticals as well for the flavors and fragrance industry, are the most prominent examples. In addition, biocatalysts are used on a large scale to make specialty and even bulk chemicals. This review intends to give illustrative examples in this field with a special focus on scalable chemical production using enzymes. It also discusses the opportunities and limitations of enzymatic syntheses using distinct examples and provides an outlook on emerging enzyme classes.
In food chain, Pseudomonas spp. cause spoilage by reducing shelf life of fresh products, especially during cold storage, with a high economic burden for industries. However, recent studies have shed new light on health risks occurring when they colonize immunocompromised patient tissues. Likewise to P. aeruginosa, they exhibit antibiotic resistance and biofilm formation, responsible for their spread and persistence in the environment. Biofilm formation might be induced by environmental stresses, such as temperature fluctuations causing physiological and metabolic changes exacerbating food spoilage (by protease and pigment synthesis), and the production of adhesion molecules, chemotactic or underestimated virulence factors. In order to provide a new insight into phenotypic biodiversity of Pseudomonas spoilers isolated from cold stored cheese, in this work 19 Pseudomonas spp. were investigated for biofilm, pigments, exopolysaccharide production and motility at low temperature. Only nine strains showed these phenotypic traits and the blue pigmenting cheese strain P. fluorescens ITEM 17298 was the most distinctive. In addition, this strain decreased the survival probability of infected Galleria mellonella larvae, showing, for the first time, a pathogenic potential. Genomic and proteomic analyses performed on the ITEM 17298 planktonic cells treated or not with lactoferrin derived antibiofilm peptides allowed to reveal specific biofilm related-pathways as well as proteins involved in pathogenesis. Indeed, several genes were found related to signaling system by cGMP-dependent protein kinases, cellulose, rhamnolipid and alginate synthesis, antibiotic resistance, adhesion and virulence factors. The proteome of the untreated ITEM 17298, growing at low temperature, showed that most of the proteins associated with biofilm regulation, pigmentation motility, antibiotic resistance and pathogenecity were repressed, or decreased their levels in comparison to that of the untreated cultures. Thus, the results of this work shed light on the complex pathways network allowing psychrotrophic pseudomonads to adapt themselves to food-refrigerated conditions and enhance their spoilage. In addition, the discovery of virulence factors and antibiotic resistance determinants raises some questions about the need to deeper investigate these underestimated bacteria in order to increase awareness and provide input to update legislation on their detection limits in foods.
Adipositas stellt weltweit ein zunehmendes Problem dar. Es besteht kein Zweifel an
den systemischen schädlichen Auswirkungen des übermäßigen Körperfetts. Auch
das Nervensystem ist von den pathologischen Prozessen betroffen, die durch
Adipositas angestoßen werden. Die genauen Mechanismen, die diesen Prozessen
zugrunde liegen, sind noch unklar. Auch gibt es bislang keine klinisch etablierten
Biomarker, die eine gezielte Diagnostik und ein Therapiemonitoring der neuronalen
Schäden ermöglichen. NSE ist ein Marker für Neurodestruktion. Bei Adipositas und
Demenz weisen Studien auf das Potenzial von NSE als Marker für die zerebralen
Auswirkungen dieser Erkrankungen hin. Daher behandelt diese Dissertation die
Zusammenhänge zwischen NSE, BMI, GMV und Alter. Darüber hinaus wurde die
Assoziation zwischen dem weiteren Biomarker BDNF sowie Vitamin D und
Adipositas untersucht. Die Daten wurden im Rahmen der SHIP-Studie in einer
Teilstichprobe (SHIP-TREND) erhoben.
Es zeigten sich altersabhängig geschlechtsspezifische Unterschiede der NSE-
Spiegel. Während bei Frauen die NSE-Werte im Alter anstiegen, sanken sie bei
Männern. Zwischen NSE-Werten und BMI fand sich eine parabolische Assoziation
mit fallenden NSE-Werten ab einem BMI ≥25 kg/m². Kein Zusammenhang fand sich
zwischen NSE und GMV, Alter und magnetresonanz-tomographischen Mustern der
Gehirnalterung. Zwischen Vitamin D und Adipositas fand sich eine inverse
Assoziation, zwischen BDNF und der WHR ein U-förmiger Zusammenhang. Als
zugrunde liegende Pathomechanismen werden geschlechtsspezifische Unterschiede
der Hirnalterung, neuronale Degeneration, Veränderungen des neuronalen
Glukosemetabolismus und der neuronalen Differenzierung sowie Neuroinflammation
diskutiert.
Im Einklang mit der aktuellen Studienlage kann im Frühstadium von Adipositas eine
akute neuronale Schädigung angenommen werden. Jedoch scheint das
Fortschreiten und Andauern von Adipositas tiefgreifende Veränderungen durch das
überschüssige Körperfett anzustoßen, die sich auf neuronaler Ebene manifestieren.
Weitere Studien zur Evaluierung von Biomarkern bei Adipositas sind nötig, um
klinisch wirksame Handlungsstrategien entwickeln zu können.
Die zukünftige Erfassung von Biomarkern bei Adipositas im klinischen Alltag könnte
so die Therapieadhärenz von Patienten verbessern und durch gezielte Interventionen
bei Risikopatienten ein Fortschreiten neuronaler Schäden verhindern.
In agricultural grasslands, management practice highly determines reproductive success for ground-nesting bird species. The most effective conservation measure is the delay of first mowing dates until broods fledge or bird friendly mowing. Late mowing often implies economical losses for farmers and may increase land use abandonment, which will, in turn, cause habitat deterioration. Thus, grassland bird conservation involves the challenge to protect broods against land use and to promote an appropriate management to sustain habitat quality at the same time. Because of their late and extended breeding season Corncrakes Crex crex are in particular vulnerable to frequent mowing which increases nest destruction, chick mortality and habitat loss.
This thesis aims to gain knowledge on favourable habitat characteristics and brood protection in relation with grassland management to derive implications for the conservation of Corncrake breeding sites in floodplain meadows. Study area is the Lower Oder Valley National Park in northeastern Germany that holds a Corncrake population of 50 to 250 calling males. The study covered two study periods, before (1998-2000) and after (2012-2015) the implementation of new Corncrake conservation measures allowing inferences on the effects of different timing and intensity of mowing for brood protection and habitat conservation.
Breeding was only confirmed on meadows with high forb cover, low sedge cover, low litter heights and a close location to ditches. Radio-tracked females preferred areas with high cover of forbs (> 30%) and a distinct relief heterogeneity, which was associated with increased vegetation diversity. Vegetation characteristics on sites with day calling activity of males showed more similarity with breeding sites than with sites only used for nocturnal calling, supporting the assumption that diurnal calling indicates the occurrence of females. Favoured vegetation structure was best provided by mowing in the preceding year. Low-intensity grazing was less effective in reducing litter and sedge cover, especially when conducted late in the season. In the absence of management, meadows rapidly overgrow and dense litter accumulates from dead plant material in eutrophic floodplains, which increases walking resistance for Corncrakes and may impede prey accessibility. Plant species richness and forb cover declined after land use cessation. Male Corncrakes abandoned calling sites on meadows unmanaged for longer periods.
Besides the availability of suitable nesting sites, food supply and nest predation risk are also related to vegetation structure and may indirectly influence the habitat quality. Faecal samples of Corncrakes consisted mainly of beetles and their larvae, followed by snails, spiders and earthworms. Invertebrate biomass, sampled with pitfall-traps, was twice as high, the numbers of large ground beetles even five times higher on previously unmanaged than on managed meadows. Invertebrate abundance was highest in the first and second years after land use abandonment, but strongly decreased afterwards to a similar level like under annual management. Therefore, unmown refuge strips for Corncrake protection and alternating mowing also enhance invertebrate prey resources in floodplain meadows.
Mammals caused the majority of all observed artificial ground nest predations. Nest predation risk was higher on previously unmanaged than on managed sites. Unmanaged meadows probably attract mammalian predators, because they provide a more favourable vegetation structure for foraging and harbour high numbers of small rodents, increasing also the risk of incidental nest predations. These findings suggest that an annual removal of vegetation, if conducted late in the season to protect grassland birds may reduce predation risk of ground nests in the subsequent year.
Whereas during 1998-2000 half of the study area was managed by the end of July, land use was delayed on meadows occupied by Corncrakes until at least 15 July or 15 August during 2012-2015. On meadows mown between 15 July and 15 August refuge strips were applied. The majority of Corncrake broods were started in the second half of May and mowing postponement until 15 August allows 80% of chicks to fledge without disturbance in the study area. In 65% of broods chicks reach independence (> 14 days old) until 15 July and can be protected by Corncrake friendly mowing because then they are large enough to successfully escape during mowing. Both adults and chicks survived in 10 m wide refuge strips. Because most birds tried to leave the unmown block for the first time when it was up to 30 m wide and only 15 to 30 m wide strips served as temporary habitat for unfledged chicks from mowing to departure, 10 m should be considered as the absolute minimum width for refuge strips.
The strong reduction of land use especially during July should have allowed more chicks to survive until fledging in 2012-2015 than 1998-2000. Besides the protection of nests and higher chick survival, the decline of mowing intensity increased the extent of habitat available for second breeding attempts. In 2012-2015, broods were initiated until late July in the study area. Male Corncrakes showed continuous arrival and departure during the breeding season. Similar departure rates were estimated by a multi-state occupancy model and for radio-tracked males in the same study area and periods, which both left their home ranges spontaneous and due to the impact of mowing. Compared to 1998-2000, total departure of males during June and July was reduced by 50% in 2012-2015, when more calling sites were protected from mowing. Although male Corncrakes show high intra-seasonal dispersal due to their sequential polygamous breeding system, postponed land use should have increased mating opportunities and re-nesting at first breeding sites.
Therefore, future directions of Corncrake conservation in eutrophic floodplains should address the increase of annual late mowing to protect broods and maintain favourable habitat conditions by creating a more flexible mowing regime adjusted to actual occurrence of Corncrakes. This requires expert advice to farmers based on an intense monitoring of calling Corncrakes. Repeated nocturnal surveys during May and June are highly recommended because low detection probability in combination with constant departure substantially underestimated the number of males present. Additionally, diurnal calling activity could improve the identification of breeding sites and timing could be used to estimate chick age in July to select sites for Corncrake friendly mowing. Because currently late mowing dates are unattractive for farmers conservation actions should along with financial compensations for mowing after 15 August promote the utilization of late-cut grass with poor nutrient quality for combustion. Energy production could provide an alternative income for farmers operating in conservation areas with delayed land use dates and will increase their acceptance of Corncrake protection measures.
Changes in food characteristics reveal indirect effects of lake browning on zooplankton performance
(2020)
Abstract
Browning caused by colored dissolved organic matter is predicted to have large effects on aquatic ecosystems. However, there is limited experimental evidence about direct and indirect effects of browning on zooplankton in complex field settings. We used a combination of an ecosystem‐scale enclosure experiment and laboratory incubations to test how prolonged browning affects physiological and life‐history traits of the water flea Daphnia longispina, a key species in lake food webs, and whether any such effects are reversible. Daphnids and water were collected from enclosures in a deep clear‐water lake, where the natural plankton community had been exposed for 10 weeks to browning or to control conditions in clear water. Daphnid abundance was much lower in the brown than in the clear enclosure. Surprisingly, however, daphnids continuously kept in brown enclosure water in the laboratory showed increased metabolic performance and survival, and also produced more offspring than daphnids kept in clear enclosure water. This outcome was related to more and higher‐quality seston in brown compared to clear water. Moreover, daphnids transferred from clear to brown water or vice versa adjusted their nucleic acid and protein contents, as indicators of physiological state, to similar levels as individuals previously exposed to the respective recipient environment, indicating immediate and reversible browning effects on metabolic performance. These results demonstrate the importance of conducting experiments in settings that capture both indirect effects (i.e., emerging from species interactions in communities) and direct effects on individuals for assessing impacts of browning and other environmental changes on lakes.
Background: Annual transfusion rates in many European countries range between 25 and 35 red blood cell concentrates (RBCs)/1,000 population.It is unclear why transfusion rates in Germany are considerably higher (approx. 50–55 RBCs/1,000 population). Methods: We assessed the characteristics of transfusion recipients at all hospitals of the German federal state Mecklenburg-Western Pomerania during a 10-year longitudinal study. Results: Although 75% of patients received ≤4 RBCs/patient in 2015 (1 RBC: 11.3%; 2 RBCs: 42.6%; 3 RBCs: 6.3%; 4 RBCs: 15.0%), the mean transfusion index was 4.6 RBCs due to a minority of patients with a high transfusion demand. Two thirds of all RBCs were transfused to only 25% of RBC recipients. Consistently, male patients received a higher number of RBCs (2005: 54.2%; 2015: 56.8%) and had a higher mean transfusion index than female patients (mean 5.1 ± 7.2; median 2; inter-quartile range [IQR] 2–4 vs. mean 4.0 ± 5.8; median 2; IQR 2–4). The absolute transfusion demand decreased between 2005 and 2015 by 13.5% due to a composite of active reduction (clinical practice change) and population decline in the 65- to 75-year age group (lower birth rate cohort 1940–1950); however, with major differences between hospitals (range from –61.0 to +41.4%). Conclusion: Transfusion demand in a population could largely be driven by patients with high transfusion demand. Different treatment practices in this group of patients probably add to the major differences in transfusion demand per 1,000 individuals between countries. The available data cannot prove this hypothesis. Implementation of a diagnosis-related group-based monitoring system is urgently needed to allow informative monitoring on the population level and meaningful comparisons between transfusion practices.
In recent years, negative impact of pharmaceutical products on natural environment became an issue of high public interest. Pharmaceutical residues are detected in various ecosystems worldwide. Due to increasing production and consumption of medicines this problem is intensified. Therefore, an efficient way to restrain release into the world’s water system is required.
This work presents an enzymatic approach for the degradation of pharmaceuticals in wastewater treatment plants, using laccase and cytochrome P450 — two enzymes of high biotechnological and industrial potential. Laccase genes from fungi Trametes versicolor and Pycnoporus cinnabarinus were isolated and overexpressed in the non-conventional yeast Arxula adeninivorans. This organism served also as cytochrome P450 gene donor.
Recombinant laccase Tvlcc5 was purified by immobilized-metal ion affinity chromatography and biochemically characterized using 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) as substrate for enzyme activity assays. The optimal temperature and pH were found to be 50 °C and 4.5–5.5, respectively. The half-life of Tvlcc5 at 60 °C was around 20 min. It was demonstrated that the presence of copper ions is essential for the synthesis of active protein. Moreover, negative impact of chloride anions on laccase activity was shown.
Cultivation conditions for the Tvlcc5 producing strain A. adeninivorans G1212/YRC102-TEF1-TVLCC5-6H were optimized. It was found that maintaining the pH at a constant level between pH 6.0 and 7.0 is essential for the production of active enzyme. Optimal cell growth and laccase accumulation were reached at 20 °C and in medium supplemented with 0.5 mM CuSO4. Performed fed-batch cultivation resulted in a laccase activity of 4986.3 U L-1.
Factors influencing the synthesis of Tvlcc5 leading to increased production of this protein were investigated. It was found that using three non-native signal peptides (cutinase 2 from A. adeninivorans (ACut2), α-mating factor from S. cerevisiae (MFα), and acid phosphatase from P. pastoris (PHO1) signal peptides) enhances the secretion of active enzyme by 20–80%. Besides that, additional overexpression of copper transporters positively affects laccase production.
Finally, it was proven that recombinant Tvlcc5 is a promising agent for the degradation of certain pharmaceuticals. After 24 h of incubation, the concentration of diclofenac and sulfamethoxazole decreased to 46.8% and 51.1%, respectively. Furthermore, it was shown that the addition of the redox mediator ABTS significantly shortens the degradation time of these substances.
Abstract
Background
Heparins are usually produced from animal tissues. It is now possible to synthesize heparins. This provides the abilities to overcome shortages of heparin, to optimize biological effects, and to reduce adverse drug effects. Heparins interact with platelet factor 4 (PF4), which can induce an immune response causing thrombocytopenia. This side effect is called heparin‐induced thrombocytopenia (HIT). We characterized the interaction of PF4 and HIT antibodies with oligosaccharides of 6‐, 8‐, 10‐, and 12‐mer size and a hypersulfated 12‐mer (S12‐mer).
Methods
We utilized multiple methodologies including isothermal calorimetry, circular dichroism spectroscopy, single molecule force spectroscopy (SMFS), enzyme immunosorbent assay (EIA), and platelet aggregation test to characterize the interaction of synthetic heparin analogs with PF4 and anti‐PF4/heparin antibodies.
Results
The synthetic heparin‐like compounds display stronger binding characteristics to PF4 than animal‐derived heparins of corresponding lengths. Upon complexation with PF4, 6‐mer and S12‐mer heparins showed much lower enthalpy, induced less conformational changes in PF4, and interacted with weaker forces than 8‐, 10‐, and 12‐mer heparins. Anti‐PF4/heparin antibodies bind more weakly to complexes formed between PF4 and heparins ≤ 8‐mer than with complexes formed between PF4 and heparins ≥ 10‐mer. Addition of one sulfate group to the 12‐mer resulted in a S12‐mer, which showed substantial changes in its binding characteristics to PF4.
Conclusions
We provide a template for characterizing interactions of newly developed heparin‐based anticoagulant drugs with proteins, especially PF4 and the resulting potential antigenicity.
Bats spend half of their life at roosting sites. Hence, exploring for potential roosts is an essential task for their survival, especially for those species which switch roosts regularly, such as several temperate bat species. However, localizing new roosts is a difficult task due to bats’ sensory limitations (e.g., vision, echolocation range). To compensate such constrains, it has been hypothesized that bats rely on cognitive processes like associative learning, spatial memory, social information use and memory retention for an efficient roost localization. However, no previous study has assessed these cognitive skills under natural conditions.
The aim of my thesis was to assess how individually RFID-marked, free-ranging bats use different cognitive processes when localizing suitable day roosts. For this purpose, I used a pairwise roost-quality (suitable vs. unsuitable) choice experiment with automatic monitoring and assessed bats’ cognitive processes according to different cues available. Cues were echo-reflective (spectral signature of boxes), spatial (position of the box within the experimental pair) and social (presence of conspecific at roosts), each one linked to a different cognitive process.
I found that Bechstein’s bats (Myotis bechsteinii) used associative learning to discriminate between suitable and unsuitable newly placed boxes according to their echo-reflective cues. However, when individuals returned to known suitable roosts, they relied more on spatial memory to localize them. This was evidenced by the higher proportion of visits to the unsuitable boxes after swapping box positions within the same experimental pairs. When social cues were available, bats discovered a higher number of suitable roosts and re-localized previously occupied roosts more accurately. Taken together, Bechstein’s bats used multiple cognitive processes and prioritized one process over another depending on the relevance of the cues and search context.
Memory retention of the learned association was analyzed one year later, after the bats had returned to their breeding sites from their hibernacula. I found no evidence that individuals remembered the association between roosts’ suitability and their respective echo-reflective cue. The lack of memory retention could be attributed to hibernation or the duration of the period that the bats spent away from their summer habitat without the opportunity to reinforce the association contingencies. Nevertheless, bats quickly relearned the same association in a short period of time. This emphasizes the high behavioral flexibility of the bats.
Given the ability of Bechstein’s bats to quickly learn to discriminate roosts based on their external echo-reflective cue via associative learning, I investigated whether the use of echo-reflective cues improves box detectability and further occupancy. This was also assessed in free-ranging Natterer’s (Myotis nattereri) bats and the brown long-eared bats (Plecotus auritus). I found that the use of echo-reflective cues did not improve the detectability and occupancy of newly placed boxes despite the previous experience of the colonies with such cues. There were differences among species in the number of discovered boxes, visits and roosting days. These differences could be related to the species-specific explorative behavior and roost-switching behavior. Box supplementations programs aimed to conserve or relocate bat colonies should consider these behaviors to increase their likelihood of success even when bat colonies are used to roosting in artificial shelters.
My research underlined the importance of evaluating multiple cues under natural conditions to understand how natural selection has shaped the cognitive process used for localizing resources. Cognitive field studies are logistically challenging given the number of factors to control. However, automatic monitoring techniques like the one used in this study give the possibility to deepen the understanding of the cognitive ecology of animals. I finally discuss two venues of further research to understand the spread of information within colony members about novel roosts and the recruitment dynamic to novel roosts.
Chondrosarcoma is the second most common malign bone tumor in adults. Surgical
resection of the tumor is recommended because of its resistance to clinical treatment such as
chemotherapy and radiation therapy. Thus, the prognosis for patients mainly depends on sufficient
surgical resection. Due to this, research on alternative therapies is needed. Cold atmospheric plasma
(CAP) is an ionized gas that contains various reactive species. Previous studies have shown an
anti-oncogenic potential of CAP on different cancer cell types. The current study examined the effects
of treatment with CAP on two chondrosarcoma cell lines (CAL-78, SW1353). Through proliferation
assay, the cell growth after CAP-treatment was determined. A strong antiproliferative effect for
both cell lines was detected. By fluorescein diacetate (FDA) assay and ATP release assay, alterations
in the cell membrane and associated translocation of low molecular weight particles through the
cytoplasmic membrane were observed. In supernatant, the non-membrane-permeable FDA and
endogenously synthesized ATP detected suggest an increased membrane permeability after CAP
treatment. Similar results were shown by the dextran-uptake assay. Furthermore, fluorescence
microscopic G-/F-actin assay was performed. G- and F-actin were selectively dyed, and the ratio
was measured. The presented results indicate CAP-induced changes in cell membrane function and
possible alterations in actin-cytoskeleton, which may contribute to the antiproliferative effects of CAP.
Abstract
Objectives
Visual shade selection is the most commonly used method in dentistry and a challenge for every dentist. However, differences to natural tooth color and the differences of each shade guide are well known. The aim of this paper is to investigate the suitability of two different color scales for determining the color of no‐match templates.
Materials and methods
Volunteers (N = 76) selected a shade color of a no‐match template with two shade guides (VITA Classical shade guide (VC) and VITA Linearguide 3D‐Master (V3D LG), both Vita Zahnfabrik). The neutral grey background was laterally illuminated with a color differentiation lamp (Dialite, Eickhorst GmbH). For the volunteers’ accuracy, the triangle's area was used which are emerge by the color coordinates of a template (LTaTbT) and the color coordinates of the two decisions (L1a1b1 and L2a2b2). Statistical software was used to evaluate the differences in ΔE00 with α = .01.
Results
A deviation in the median of ΔE00 of 7.6 (V3D LG, first choice) to 6.6 (VC, second choice) was detected, while U test showed no significant differences in the median for both color scales. But the triangle's area generated by both shade decisions and tooth color with V3D LG was significant smaller (14.2) then VC (19.2) (P ≤ .001).
Conclusions
When comparing both results no significant difference in the subject's shade selection and the shade guides was detected. The new evaluation strategy using the size of the triangle's areas proves the superiority of the V3D LG due to a better distribution of the tooth color shades within the color space.
Despite continuous advances in therapy, malignant melanoma is still among the deadliest
types of cancer. At the same time, owing to its high plasticity and immunogenicity, melanoma is
regarded as a model tumor entity when testing new treatment approaches. Cold physical plasma is a
novel anticancer tool that utilizes a plethora of reactive oxygen species (ROS) being deposited on the
target cells and tissues. To test whether plasma treatment would enhance the toxicity of an established
antitumor therapy, ionizing radiation, we combined both physical treatment modalities targeting
B16F10 murine melanoma cell in vitro. Repeated rather than single radiotherapy, in combination
with gas plasma-introduced ROS, induced apoptosis and cell cycle arrest in an additive fashion. In
tendency, gas plasma treatment sensitized the cells to subsequent radiotherapy rather than the other
way around. This was concomitant with increased levels of TNFα, IL6, and GM-CSF in supernatants.
Murine JAWS dendritic cells cultured in these supernatants showed an increased expression of cell
surface activation markers, such as MHCII and CD83. For PD-L1 and PD-L2, increased expression
was observed. Our results are the first to suggest an additive therapeutic effect of gas plasma and
radiotherapy, and translational tumor models are needed to develop this concept further.
The achievement and monitoring of a good environmental status on continental shelf seas requires
the use of acoustic remote sensing techniques due to their range. The interpretation of acoustic signals
for the identification of benthic communities, however, is still in its infancy. In this thesis, the results
of two field campaigns conducted in a sandy environment off the shore of Sylt Island (North Sea)
utilizing ship- and lander-based acoustic and optical remote sensing techniques are discussed. The
objective of the thesis is a better knowledge of the impact of the polychaete Lanice conchilega on
physical seafloor properties, especially roughness at a cm to mm scale, which is relevant for
understanding acoustic scatter. The results show a clear impact of L. conchilega on roughness even in
sparse populations of less than 2% coverage. However, these sparsely populated areas could not be
reliably identified with acoustic data; a denser population of L. conchilega provided a clearer signal for
the acoustic remote sensing methods. The results are promising regarding the broader use of acoustic
remote sensing techniques for environmental monitoring in selected habitats, although the
determination of minimum population thresholds that can be identified will require further studies.
The aim of our research is a stereoselective synthesis development of 4-aminocyclohexanol by the application of a keto reductase (KRED) and an amine transaminase (ATA). 4-Aminocyclohexanol is a valuable precursor for active pharmaceutical ingredients, for example, lomibuvir (a HCV protease inhibitor), ambroxol (a secretolytic agent) and other bioactive molecules. Today, the trans-4-aminocyclohexanol is accessed via Ni-catalyzed synthetic procedure giving moderate yields. In our project we perform cis- and trans-4-aminocyclohexanol synthesis from 1,4-cyclohexanedione (a bio-based precursor) by an one-pot approach combining sequentially a KRED and an ATA as catalysts. For this, we envisaged two multistep enzymatic procedures. The route A would involve 4-hydroxycyclohexanone formation from 1,4-cyclohexanedione via a KRED-catalyzed monoreduction and a further transamination mediated by an ATA towards 4-aminocyclohexanol. The route B would consist of switching the steps of the previous sequential approach, that is, a monoamination of the diketone to yield 4-aminocyclohexanone, and the subsequent reduction of the remaining carbonyl group. Only route A turned out to be feasible, and we performed 4-aminocyclohexanol synthesis at the preparative scale in the sequential and tandem modes. Depending on the ATA, both isomers can be obtained.
Abstract
Introduction
Transabdominal ultrasound (US) and magnetic resonance imaging (MRI) are commonly used for the examination of the pancreas in clinical routine. We therefore were interested in the concordance of these two imaging methods for the size measurement of the pancreas and how age, gender, and body mass index (BMI) affect the organ size.
Methods
A total of 342 participants from the Study of Health in Pomerania underwent whole‐body MRI and transabdominal US on the same day, and the diameter of the pancreatic head, body, and tail were measured. The agreement between US and MRI measurements was assessed by Bland and Altman plots. Intraclass correlation coefficients were used to compare observers. A multivariable regression model was applied using the independent variables age, gender, and body mass index.
Results
Compared to MRI, abdominal US returned smaller values for each segment of the pancreas, with a high level of inconsistency between these two methods. The mean difference was 0.39, 0.18, and 0.54 cm for the head, body, and tail, respectively. A high interobserver variability was detected for US. Multivariable analysis showed that pancreatic size in all three segments increased with BMI in both genders whereas pancreatic head and tail size decreased with age, an effect more marked in women.
Conclusions
Agreement of pancreatic size measurements is poor between US and MRI. These limitations should be considered when evaluating morphologic features for pathologic conditions or setting limits of normal size. Adjustments for BMI, gender, and age may also be warranted.
Purpose: To assess the comparative efficacy and the long-term cost-utility of alternative minimally invasive glaucoma surgeries (MIGSs) when combined with cataract surgery in patients with primary open-angle glaucoma (POAG).
Methods: Treatment effects, as measured by the 1-year reduction in intraocular pressure (IOP), were estimated with an adjusted indirect treatment comparison. Evidence from randomized clinical trials was identified for four different MIGS methods. A disease-transition model was developed by capturing clinically relevant POAG stages and the expected natural disease evolution. Outcomes of the disease-transition model were the comparative utility [quality-adjusted life years (QALYs)], cost and cost-utility of included strategies in a lifetime horizon.
Results: Estimated 1-year IOP reductions were: cataract surgery - 2.05 mmHg (95% CI - 3.38; - 0.72), one trabecular micro-bypass stent - 3.15 mmHg (95% CI - 5.66; - 0.64), two trabecular micro-bypass stents - 4.85 mmHg (95% CI - 7.71; - 1.99) and intracanalicular scaffold - 2.25 mmHg (95% CI - 4.87; 0.37). Discounted outcomes from the disease-transition model appraised the strategy of two trabecular micro-bypass stents with cataract surgery in the moderate POAG stage as the one providing the greatest added value, with 10,955€ per additional QALY. Improved outcomes were seen when assessing MIGS in the moderate POAG stage.
Conclusions: When indirectly comparing alternative MIGS methods combined with cataract surgery, the option of two trabecular micro-bypass stents showed both a superior efficacy and long-term cost-utility from a German perspective. Moreover, outcomes of the disease-transition model suggest POAG patients to beneficiate the most from an earlier intervention in the moderate stage contrary to waiting until an advanced disease is present.
In fixed orthodontic treatments debonding of brackets during treatment is an unpleasant occurrence for the clinician and the patients and resultes in an increase in treatment costs and duration. For Damon Q brackets recycling would considered as an economic saving option which could be done with using of in office methods such as the sandblasting.
A sample of sixty sound bovine first upper central incisers, were collected, cleaned, and mounted in acrylic blocks for shear bond strength testing.
The total sample was equally divided into two main groups. Each group had 30 teeth and 30 brackets.
The first group had 30 teeth bonded with metal Damon Q brackets, the second group had 30 teeth bonded with metal Mini-Mono® brackets.The study included bonding and rebonding experiments. Therefore the same brackets with their same teeth were used in bonding and in the rebonding experiments. The bonding and the rebonding procedures were done with using 3M Unitek etching, Grengloo adhasive, and Ortho solo bonding. In addition the rebonding procedure was done after cleaning the teeth and recycling their brackets with sandblasting. All specimens were recycled 5000 times for the bonding and rebonding experiments.
The first and second debonding forces were done in Newton using a Zwick Roell machine.
After that SBS and SRS were computed in MPa. Furthermore all the teeth, after each debonding, were examined under a digital scanning microscope VHX-5000, 50X magnifying, to performe the ARA and ARI.
The collected data was statistically analyzed for descriptive statistics as well as significance of differences among the different bracket types, and their ARI scores, in the bonding and rebonding experiments.
The results showed that SRS was significantly higher than SBS of both types of the brackets, and Damon Q brackets had higher SBS, and SRS than Mini-Mono® brackets, and there was no correlation between SBS, SRS and their ARI, ARA.
Periodontitis is one of the most prevalent oral diseases worldwide caused by multifactorial interactions between host and oral bacteria. Altered cellular metabolism of host and microbes releases a number of intermediary end-products known as metabolites. Recently, there is an increasing interest in identifying metabolites from oral fluids like saliva to widen the understanding of the complex pathogenesis of periodontitis. It is believed, that some metabolites might serve as indicators toward early detection and screening of periodontitis and perhaps even for monitoring its prognosis in the future. Because contemporary periodontal screening methods are deficient, there is an urgent need for novel approaches in periodontal screening procedures. To this end we associated oral parameters (clinical attachment level, periodontal probing depth, supragingival plaque, supragingival calculus, number of missing teeth, and removable denture) with a large set of salivary metabolites (n=383) obtained by mass spectrometry among a subsample (n=909) of non-diabetic participants of the Study of Health in Pomerania (SHIP-Trend-0). Linear regression analyses were performed in age-stratified groups and adjusted for potential confounders. A multifaceted image of associated metabolites (n=107) with considerable differences according to age groups was revealed. In the young (20-39 years) and middle-aged groups (40-59 years), we found metabolites predominantly associated with periodontal variables; whereas among the older subjects (60 + years), tooth loss was strongly associated with metabolite levels. Metabolites associated with periodontal variables were clearly linked to tissue destruction, host- defence mechanisms and bacterial metabolism. Across all age groups, the bacterial metabolite phenylacetate was significantly associated with periodontal variables. Our results revealed alterations of the salivary metabolome in association with age and oral health status. Among our comprehensive panel of metabolites, periodontitis was significantly associated with the bacterial metabolite phenylacetate, a promising substance for further biomarker research.
Introduction: Outcome measures are key to tailor rehabilitation goals to the stroke patient's individual needs and to monitor poststroke recovery. The large number of available outcome measures leads to high variability in clinical use. Currently, an internationally agreed core set of motor outcome measures for clinical application is lacking. Therefore, the goal was to develop such a set to serve as a quality standard in clinical motor rehabilitation poststroke.
Methods: Outcome measures for the upper and lower extremities, and activities of daily living (ADL)/stroke-specific outcomes were identified and presented to stroke rehabilitation experts in an electronic Delphi study. In round 1, clinical feasibility and relevance of the outcome measures were rated on a 7-point Likert scale. In round 2, those rated at least as “relevant” and “feasible” were ranked within the body functions, activities, and participation domains of the International Classification of Functioning, Disability, and Health (ICF). Furthermore, measurement time points poststroke were indicated. In round 3, answers were reviewed in reference to overall results to reach final consensus.
Results: In total, 119 outcome measures were presented to 33 experts from 18 countries. The recommended core set includes the Fugl–Meyer Motor Assessment and Action Research Arm Test for the upper extremity section; the Fugl–Meyer Motor Assessment, 10-m Walk Test, Timed-Up-and-Go, and Berg Balance Scale for the lower extremity section; and the National Institutes of Health Stroke Scale, and Barthel Index or Functional Independence Measure for the ADL/stroke-specific section. The Stroke Impact Scale was recommended spanning all ICF domains. Recommended measurement time points are days 2 ± 1 and 7; weeks 2, 4, and 12; 6 months poststroke and every following 6th month.
Discussion and Conclusion: Agreement was found upon a set of nine outcome measures for application in clinical motor rehabilitation poststroke, with seven measurement time points following the stages of poststroke recovery. This core set was specifically developed for clinical practice and distinguishes itself from initiatives for stroke rehabilitation research. The next challenge is to implement this clinical core set across the full stroke care continuum with the aim to improve the transparency, comparability, and quality of stroke rehabilitation at a regional, national, and international level.
Introduction: Outcome measures are key to tailor rehabilitation goals to the stroke patient's individual needs and to monitor poststroke recovery. The large number of available outcome measures leads to high variability in clinical use. Currently, an internationally agreed core set of motor outcome measures for clinical application is lacking. Therefore, the goal was to develop such a set to serve as a quality standard in clinical motor rehabilitation poststroke.
Methods: Outcome measures for the upper and lower extremities, and activities of daily living (ADL)/stroke-specific outcomes were identified and presented to stroke rehabilitation experts in an electronic Delphi study. In round 1, clinical feasibility and relevance of the outcome measures were rated on a 7-point Likert scale. In round 2, those rated at least as “relevant” and “feasible” were ranked within the body functions, activities, and participation domains of the International Classification of Functioning, Disability, and Health (ICF). Furthermore, measurement time points poststroke were indicated. In round 3, answers were reviewed in reference to overall results to reach final consensus.
Results: In total, 119 outcome measures were presented to 33 experts from 18 countries. The recommended core set includes the Fugl–Meyer Motor Assessment and Action Research Arm Test for the upper extremity section; the Fugl–Meyer Motor Assessment, 10-m Walk Test, Timed-Up-and-Go, and Berg Balance Scale for the lower extremity section; and the National Institutes of Health Stroke Scale, and Barthel Index or Functional Independence Measure for the ADL/stroke-specific section. The Stroke Impact Scale was recommended spanning all ICF domains. Recommended measurement time points are days 2 ± 1 and 7; weeks 2, 4, and 12; 6 months poststroke and every following 6th month.
Discussion and Conclusion: Agreement was found upon a set of nine outcome measures for application in clinical motor rehabilitation poststroke, with seven measurement time points following the stages of poststroke recovery. This core set was specifically developed for clinical practice and distinguishes itself from initiatives for stroke rehabilitation research. The next challenge is to implement this clinical core set across the full stroke care continuum with the aim to improve the transparency, comparability, and quality of stroke rehabilitation at a regional, national, and international level.
Introduction: Outcome measures are key to tailor rehabilitation goals to the stroke patient's individual needs and to monitor poststroke recovery. The large number of available outcome measures leads to high variability in clinical use. Currently, an internationally agreed core set of motor outcome measures for clinical application is lacking. Therefore, the goal was to develop such a set to serve as a quality standard in clinical motor rehabilitation poststroke.
Methods: Outcome measures for the upper and lower extremities, and activities of daily living (ADL)/stroke-specific outcomes were identified and presented to stroke rehabilitation experts in an electronic Delphi study. In round 1, clinical feasibility and relevance of the outcome measures were rated on a 7-point Likert scale. In round 2, those rated at least as “relevant” and “feasible” were ranked within the body functions, activities, and participation domains of the International Classification of Functioning, Disability, and Health (ICF). Furthermore, measurement time points poststroke were indicated. In round 3, answers were reviewed in reference to overall results to reach final consensus.
Results: In total, 119 outcome measures were presented to 33 experts from 18 countries. The recommended core set includes the Fugl–Meyer Motor Assessment and Action Research Arm Test for the upper extremity section; the Fugl–Meyer Motor Assessment, 10-m Walk Test, Timed-Up-and-Go, and Berg Balance Scale for the lower extremity section; and the National Institutes of Health Stroke Scale, and Barthel Index or Functional Independence Measure for the ADL/stroke-specific section. The Stroke Impact Scale was recommended spanning all ICF domains. Recommended measurement time points are days 2 ± 1 and 7; weeks 2, 4, and 12; 6 months poststroke and every following 6th month.
Discussion and Conclusion: Agreement was found upon a set of nine outcome measures for application in clinical motor rehabilitation poststroke, with seven measurement time points following the stages of poststroke recovery. This core set was specifically developed for clinical practice and distinguishes itself from initiatives for stroke rehabilitation research. The next challenge is to implement this clinical core set across the full stroke care continuum with the aim to improve the transparency, comparability, and quality of stroke rehabilitation at a regional, national, and international level.
Copattern of depression and alcohol use in medical care patients: cross- sectional study in Germany
(2020)
Objective
To predict depressive symptom severity and presence of major depression along the full alcohol use continuum.
Design
Cross-sectional study.
Setting
Ambulatory practices and general hospitals from three sites in Germany.
Participants
Consecutive patients aged 18–64 years were proactively approached for an anonymous health screening (participation rate=87%, N=12 828). Four continuous alcohol use measures were derived from an expanded Alcohol Use Disorder Identification Test (AUDIT): alcohol consumption in grams per day and occasion, excessive consumption in days per months and the AUDIT sum score. Depressive symptoms were assessed for the worst 2-week period in the last 12 months using the Patient Health Questionnaire (PHQ-8). Negative binomial and logistic regression analyses were used to predict depressive symptom severity (PHQ-8 sum score) and presence of major depression (PHQ-8 sum score≥10) by the alcohol use measures.
Results
Analyses revealed that depressive symptom severity and presence of major depression were significantly predicted by all alcohol use measures after controlling for sociodemographics and health behaviours (p<0.05). The relationships were curvilinear: lowest depressive symptom severity and odds of major depression were found for alcohol consumptions of 1.1 g/day, 10.5 g/occasion, 1 excessive consumption day/month, and those with an AUDIT score of 2. Higher depressive symptom severity and odds of major depression were found for both abstinence from and higher levels of alcohol consumption. Interaction analyses revealed steeper risk increases in women and younger individuals for most alcohol use measures.
Conclusion
Findings indicate that alcohol use and depression in medical care patients are associated in a curvilinear manner and that moderation by gender and age is present.
Abstract
Aim
This study analysed the comparative cost of feeding donor human milk to preterm infants compared to mother's own milk and formula.
Methods
A document and process analysis and a time measurement study were carried out at the milk bank of the Level 1 Perinatal Center of the University Hospital of Greifswald, Germany, from April to June 2017. The cost analysis data were provided by the University's financial department.
Results
The total cost per year was €92 085.02 for 300 litres of donor human milk: 27% of this was material costs, 51% was personnel costs, and 22% was other overheads. The average cost per litre was €306.95, and staff time was 492 minutes per litre. The total marginal cost for each additional litre of donor human milk, formula or unpasteurised mother´s milk was €82.88, €10.28 and €38.42, respectively. Pasteurising a litre of donor milk cost €3.51.
Conclusion
Providing preterm infants with donor milk was much more expensive than using formula or mother's own milk, but the cost of pasteurisation was minimal.
Abstract
Spiders of the genus Micaria are ground‐living mimics of ants. Species delineation in these spiders is challenging, mainly because of exceptional high levels of intraspecific variation masking species boundaries. As implied by preliminary DNA barcode data from Central Europe, the Holarctic and very widely distributed glossy ant‐spider M. pulicaria shows cryptic diversity. Here, we disentangle the hidden diversity by means of an integrative taxonomy approach, using mitochondrial DNA, morphometrics, traditional genitalic characters and ecology. Our data suggest the clear delineation of two distinct species, which supports the conception of 19th century taxonomists. These early naturalists distinguished M. pulicaria and a second closely related species based on morphology and natural history, which were synonymized in subsequent taxonomic studies. Therefore, we re‐circumscribe M. pulicaria and revalidate the long forgotten M. micans. These two Micaria species co‐occur sympatrically in vast areas of the western Palearctic, while the Nearctic region is populated by M. pulicaria alone. Male genitalic traits are more dissimilar in the area of sympatry than in allopatry, suggesting a decisive role of reproductive character displacement in species diversification. Our study emphasizes the value of the early taxonomic literature in integrative taxonomic studies, as it may contain crucial information on natural history that are not regularly recorded by modern taxonomists.
Introduction: Multiparametric MRI (mpMRI) and MRI targeted biopsies (MRtb) are a new standard in prostate cancer (PCa) screening and diagnosis. Guidelines already include this approach for patients at risk. We aimed to gather information from German urologists about their knowledge, routine use, and attitude toward mpMRI and consecutive biopsy methods. Materials and Methods: An anonymous online questionnaire was sent via Survey Monkey to the members of the German Society of Urology (DGU). Statistical analyses were performed using SPSS version 25.0. Results: 496 members with a median age of 48.6 years (±11.7) participated in the survey. The majority rated mpMRI of the prostate as a very useful diagnostic tool (72.7%). MRtb of the prostate was considered as very advantageous (71.5%). MpMRI was used by 95.9%, and 83.2% also recommended MRtb predominantly in clinical institutions. For targeted biopsy, MRI-ultrasound fusion biopsy was clearly favored (75.8%). MpMRI was mostly used in patients with previously negative biopsy (90.9%) and in patients under active surveillance (60.9%). Arguments against the use of prostate mpMRI are costs (84.9%) and/or lack of sufficient radiological infrastructure (17.4%). Conclusion: Our data illustrate the meanwhile high acceptance and clinical use of the prostate mpMRI and MRtb in Germany.
Abstract
Type 1 diabetes mellitus (T1DM) represents one of the most common chronic diseases in childhood. It is associated with high morbidity and mortality rates due to metabolic dysregulation, immunosuppressive effects, and a predisposition to fungal infections. Candidiasis is a severe infection and its prevalence has increased throughout the last decades. We report the case of a 19‐year‐old female patient admitted to our intensive care unit with T1DM and Candida infection associated with severe metabolic acidosis. In the absence of response to high dose catecholamine cardiovascular therapy and the presence of severe metabolic acidosis, a CytoSorb cartridge was implemented into the extracorporeal dialysis circuit resulting in a stabilization of hemodynamics accompanied by a tremendous decrease in vasopressor requirements, control of the hyperinflammatory response, as well as a resolution of metabolic acidosis and regeneration of renal function. Treatment with CytoSorb was safe and feasible without technical problems. Notably, this is the first case description reporting on the effects of CytoSorb in a patient with Candida infection as part of T1DM.
Das Verhältnis zwischen der Internalisierung gewichtsbezogener Stigmatisierung und Alexithymie
(2020)
Hintergrund:
Die Internalisierung gewichtsbezogener Stigmatisierung ist eine spezielle Form der Selbststigmatisierung
bei adipösen und übergewichtigen Personen. In vorherigen Studien wurde
diese Form der Selbststigmatisierung in Zusammenhang mit einigen psychiatrischen
Erkrankungen, aber auch mit einer schlechteren selbstberichteten physischen und psychischen
Gesundheit und einem niedrigeren Selbstbewusstsein beschrieben. Das Konstrukt
der Alexithymie beschreibt die Unfähigkeit eigene Gefühle und Emotionen zu
identifizieren und zu beschreiben, besonders wenn sie positiven Ursprungs sind. Die vorliegende
Studie untersucht den Zusammenhang zwischen der Internalisierung gewichtsbezogener
Stigmatisierung und Alexithymie. Außerdem werden Psychopathologien des
Essverhaltens genauer beleuchtet. Insbesondere wird auf die Impulskontrolle, die interozeptive
Wahrnehmung, den Perfektionismus und das Misstrauen eingegangen.
Methode:
Es wurde mittels Selbstbeurteilungsfragebögen die Internalisierung gewichtsbezogener
Selbststigmatisierung (WBIS), Alexithymie (TAS-20), Depressionen (BDI II) und Psychopathologien
des Essverhaltens, dabei insbesondere die interozeptive Wahrnehmung,
Misstrauen, Perfektionismus und Impulskontrolle (EDI II) bei allen übergewichtigen und
adipösen Patienten abgefragt, die sich zu einer stationären Behandlung in der Klinik
und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie der Universitätsmedizin Greifswald
in einem Zeitraum von Mai 2015 bis Februar 2019 entschlossen haben. Nach Anwendung
unserer Ausschlusskriterien verblieben 103 Patienten (73 Frauen, 30 Männer), die
an unserer Studie teilnahmen und deren Selbstbeurteilungsfragebögen ausgewertet und
analysiert wurden. Die Datenerhebung erfolgte zu Beginn des stationären Aufenthaltes.
Ergebnisse:
Zunächst wurden die Patienten in zwei Gruppen aufgrund ihres Gesamtergebnisses bei
der TAS- 20 eingeteilt. Mittels Kruskal- Wallis- Test zeigte sich bei den alexithymen
Patienten ein signifikant höherer Wert bezüglich der Internalisierung gewichtsbezogener
Stigmatisierung, als in der nicht alexithymen Gruppe. Auch die Psychopathologien
bezüglich des Essverhaltens waren bei den alexithymen Patienten signifikant erhöht. Im
Anschluss wurden Korrelations- und Regressionsanalysen durchgeführt, um die Zusammenhänge
weitergehend zu analysieren. Dabei stellte sich heraus, dass die signifikanten
Zusammenhänge zwischen der Internalisierung gewichtsbezogener Stigmatisierung sich
aufheben, sobald wir für Depressionen kontrollierten. Dieses Phänomen zeigte sich auch
bei den Subskalen „Schwierigkeiten Gefühle zu erkennen“ und „zu beschreiben“. Interaktionseffekte
zwischen dem Gesamtergebnis der TAS- 20 und Depressionen waren nicht
vorhanden. Bezüglich der Psychopathologien im Essverhalten und der Internalisierung
gewichtsbezogener Selbststigmatisierung zeigten sich stark signifikante Zusammenhänge
in den Regressionsanalysen. Auch in den Subskalen interozeptive Wahrnehmung,
Perfektionismus und Impulskontrolle war dies der Fall.
Diskussion:
Patienten, die Schwierigkeiten beim Erkennen und Beschreiben der eigenen Gefühle
haben, neigen verstärkt zur Internalisierung gewichtsbezogener Stigmatisierung. Dies
unterstreicht die Vermutung, dass alexithyme Patienten durchaus Gefühle wahrnehmen
können; vornehmlich die negativen Emotionen dringen in ihr Bewusstsein. Patienten, die
verstärkt gewichtsbezogene Stigmatisierung internalisieren, weisen vermehrt Psychopathologien
im Essverhalten auf. Sie haben eine schlechtere interozeptive Wahrnehmung,
neigen zu perfektionistischen Persönlichkeitszügen und weisen Schwierigkeiten bei der
Impulskontrolle auf. Durch Berücksichtigung dieser Defizite im Therapiekonzept können
möglicherweise größere und lang anhaltendere Behandlungserfolge erzielt werden. Der
erhebliche Einfluss von Depressionen auf die Internalisierung gewichtsbezogener Stigmatisierung
im Zusammenhang mit Alexithymie Bedarf weiterer Untersuchungen, um
mögliche Moderator- oder Mediatoreffekte herausfinden zu können.
Indium-cluster anions In−nare probed for delayed dissociation by photoexcitation in a multi-reflection time-of-flight device. In addition to prompt dissociation with below-microsecond decay constants, we observe reactionson timescales of several tens to hundreds of microseconds. These time-resolved decay-rate measurements reveala power-law behavior in time which can be traced back to the clusters’ energy distribution due to their productionby laser ablation in high vacuum. Modeling energy distributions from such a production allows us to connect thecluster-specific dissociation energy with the ensemble temperature through experimentally determined power-law exponents.
Age-related deterioration in white and gray matter is linked to cognitive deficits. Reduced microstructure of the fornix, the major efferent pathway of the hippocampus, and volume of the dentate gyrus (DG), may cause age-associated memory decline. However, the linkage between these anatomical determinants and memory retrieval in healthy aging are poorly understood. In 30 older adults, we acquired diffusion tensor and T1-weighted images for individual deterministic tractography and volume estimation. A memory task, administered outside of the scanner to assess retrieval of learned associations, required discrimination of previously acquired picture-word pairs. The results showed that fornix fractional anisotropy (FA) and left DG volumes were related to successful retrieval. These brain-behavior associations were observed for correct rejections, but not hits, indicating specificity of memory network functioning for detecting false associations. Mediation analyses showed that left DG volume mediated the effect of fornix FA on memory (48%), but not vice versa. These findings suggest that reduced microstructure induces volume loss and thus negatively affects retrieval of learned associations, complementing evidence of a pivotal role of the fornix in healthy aging. Our study offers a neurobehavioral model to explain variability in memory retrieval in older adults, an important prerequisite for the development of interventions to counteract cognitive decline.
Operative Eingriffe am Menschen können durch die entstehenden Gewebeverletzungen eine postoperative Immunsuppression hervorrufen. Dabei wirken Mediatoren auf den Nervus vagus als zentrale Komponente des sogenannten cholinergen antiinflammatorischen Reflexes, welcher für die Herabregulation des Immunsystems ursächlich ist.
Diese Arbeit untersucht die Veränderungen auf Ebene des Maus-Transkriptoms im Rahmen eines intakten N. vagus und im Rahmen einer Vagotomie jeweils nach operativem Trauma. Es wird dargestellt, welche Auswirkungen der Nervus vagus auf den Status der Genexpression hat und welche Gene für die postoperative Immunsuppression ursächlich sein können.
Zusammenfassung:
Zielstellung dieser Arbeit war es, den Einfluss von „lone atrial fibrillation“ auf die extrazelluläre und intrazelluläre Signaltransduktion des TGF-beta1-Signalweges zu untersuchen. Dazu wurde das Modell des „acute rapid pacing“ unter Verwendung muriner HL-1-Zellen genutzt. Weiterhin wurde die Einflussnahme von Irbesartan auf die festgestellten Veränderungen geprüft.
„Acute rapid pacing“ führte zu einer erhöhten mRNA-Expression profibrotischer Faktoren wie CTGF, SGK1 und TGF-beta1. Marker für kardiale Schädigung wie MSTN und FSTL3 zeigten ebenfalls eine Erhöhung des mRNA-Gehaltes nach „acute rapid pacing“. Kardial protektive Faktoren wie FSTL1 fanden sich im mRNA-Gehalt dagegen erniedrigt. Auf Proteinebene zeigte sich eine Mehrexpression des Stressmarkers GSK. Die Verwendung von Irbesartan beim „acute rapid pacing“ führte zu einer Reduktion der elevierten mRNA-Gehalte der profibrotischen Faktoren CTGF, SGK1 und TGF-beta1. Gleichfalls sank durch Irbesartan der erhöhte mRNA-Gehalt der kardialen Schädigungsmarker MSTN und FSTL3. Auf den mRNA-Gehalt des kardioprotektiven FSTL1 hatte Irbesartan keinen bedeutenden Einfluss. Auf Proteinebene konnte eine Minderexpression des Stressmarkers GSK festgestellt werden, wenn „rapidly paced“ Zellen mit Irbesartan inkubiert worden waren. Für andere untersuchte, mutmaßliche Modifikatoren wie Endoglin und FSTL5 lassen sich keine relevanten Aussagen ableiten.
In Bezug auf den weiteren Signalweg sprechen die Ergebnisse der mRNA-Werte von ALK1 (Acvrl1), ALK2 (Acvr1) und ALK5 (Tgfbr1) nach „acute rapid pacing“ für eine Aktivierung des Phospho-Smad-1/-5/-8-Schenkels. Die Ergebnisse der Proteinexpression von Phospho-Smad-1/-5/-8 und phospho-Smad-2 nach „acute rapid pacing“ bzw. Inkubation mit TGF-beta1 stützen diese These.
Tgfbr2-mRNA konnte in HL-1-Zellen wiederholt nicht nachgewiesen werden, wurde jedoch in Kardiozyten von Mus musculus detektiert. Dies spricht für relevante Unterschiede im kanonischen TGF-beta-Signalweg zwischen HL-1-Zellen und nativem Mausgewebe.
Die untersuchten Zielgene des TGF-beta-Signalwegs – ID1, ID2 und ID3 – zeigten in Bezug auf ihre mRNA nach „acute rapid pacing“ ein differenziertes Verhalten mit Anstieg von ID1 und Absenkung von ID2 und ID3, was zum Prozess eines Remodelings passt. Irbesartan führte in Bezug auf die mRNA der genannten Zielgene nach „acute rapid pacing“ zu keiner signifikanten Änderung.
Die Study of Health in Pomerania (SHIP) der Universität Greifswald ist eine randomisierte, kontrollierte und bevölkerungsrepräsentative Untersuchung und bildet die Grundlage der vorliegenden Arbeit. In dieser Arbeit wurde der Einfluss des Alters und des Geschlechts auf die Anatomie des Kiefergelenks und speziell auf die Form des Processus condylaris mandibulae und die Dicke der Weichgewebe kranial des Kondylus untersucht. Grundlage dieser Untersuchung sind multiplanare Rekonstruktionen von T1 gewichteten axialen Bildern mit 1 mm starken Schichten des 1,5 Tesla Magnetresonanztomograph Magnetom Avanto der Firma Siemens Medical Systems.
Die MRT-Aufnahmen wurden mithilfe des open source-Programms Osirix für Mac OS befundet. Es wurden fünf Formen des Processus condylaris mandibulae kategorisiert und die Dicke des Weichgewebes kranial des Kondylus in 3 Bereichen vermessen. Zwei Observer erhoben ohne Kenntnis von Alter und Geschlecht der Probanden und unabhängig voneinander die Daten. Alle Messwerte wurden über ein Plug-In automatisch in eine zugriffsbeschränkte Webmaske überführt. Bei Abweichungen zwischen den Observern in der Kategorie der Form des Kondylus legte ein dritter Observer unabhängig die Form fest. Bei allen stetigen Variablen wurde der Mittelwert der beiden gemessenen Werte zur Auswertung herangezogen. Die Untersuchung der Interobserverabweichung war gering und lässt so auf eine gute Reproduzierbarkeit der Messwerte schließen.
Von den 707 Probanden wurden bei 696 das entsprechende Kopf-MRT angefertigt. Bei 692 konnten die Kondylusformen kategorisiert werden. Ursachen für die fehlende Kategorisierbarkeit waren überwiegend Artefaktbildungen durch Bewegungen während der Aufnahmen.
Es wurden die fünf folgenden Kondylusformen kategorisiert: flache Typ A-Kondylen, elliptische Typ B-Kondylen, runde Typ C-Kondylen, Kondylen vom Typ D mit einem Scheitelpunkt auf dem lateralen Anteil der artikulierenden Fläche und Kondylen vom Typ E mit einem Scheitelpunkt auf dem medialen Anteil der artikulierenden Fläche. 8,82 % der Kondylen waren vom Typ A, 72,11 % konnten dem Typ B zugeordnet werden. 8,60 % der Kondylen gehörten zum Typ C. Typ D-Kondylen waren zu 6,00 % und Typ E-Kondylen zu 4,48 % zu beobachten. Einige Formen scheinen geschlechtsspezifischer zu sein als andere. So waren unter den Probanden mit einem runden Typ C-Kondylus auf der linken Seite 2,59-mal so viele Frauen (p=0,003) wie unter den Probanden mit elliptischen Typ B-Kondylen. Auch das Alter scheint einen Einfluss auf die Kondylusform zu haben. Probanden mit einem rechten Typ D-Kondylus waren durchschnittlich 4,8 Jahre jünger als Probanden mit einem elliptischen Typ B-Kondylus auf der rechten Seite. Probanden mit einem rechten Typ E-Kondylus waren durchschnittlich 5,7 Jahre älter als Probanden mit einem rechtem Typ B-Kondylus. Symmetrische Kondylusformen rechts und links traten bei 70,72 % der Probanden auf und waren signifikant häufiger (p<0,001). Ob asymmetrische Kondylusformen einen Krankheitswert darstellen, muss in weiterführenden Untersuchungen geklärt werden.
Die größte Weichgewebsdicke kranial des Kondylus auf schräg koronaren Schichtaufnahmen senkrecht zur Facies articularis war rechts 4,67 mm und links 4,69 mm stark. Ältere Probanden hatten pro Lebensjahr eine um 0,007 mm (p=0,008) stärkere Weichgewebsdicke kranial des Kondylus auf der linken Seite. Rechts bestand keine Signifikanz (p=0,072). Die größte Weichgewebsdicke kranial des Kondylus war bei Männern rechts 0,75 mm und links 0,72 mm dicker als bei Frauen (p<0,001).
Auf schräg sagittalen Schnitten durch das Kiefergelenk wurden in zwei weiteren Bereichen die Weichgewebsdicke gemessen. Beide Weichgewebsdicken wurden vom kranialen Scheitelpunkt des Kondylus 45° zur Frankfurter Horizontalen nach anterior (HW 45 ant) und 45° zur Frankfurter Horizontalen nach posterior (HW 45 post) vermessen. Die Differenz (HWD) von anteriorer (HW 45 ant) und posteriorer (HW 45 post) Weichgewebsdicke lässt Rückschlüsse auf die anterio-posteriore Verteilung des Weichgewebes um den Kondylus zu. Ist die Differenz (HWD) positiv, so befindet sich mehr Weichgewebe anterior des Kondylus. Ist die Differenz (HWD) negativ, so befindet sich mehr Weichgewebe posterior des Kondylus. Die Differenz (HWD) war bei Männern rechts um 0,55 mm (p<0,001) und links um 0,41 mm (p<0,001) geringer als bei Frauen. Die Weichgewebsdifferenz (HWD) nahm unabhängig vom Geschlecht pro Lebensjahr rechts um 0,018 mm (p<0,001) und links um 0,011 mm (p<0,001) ab.
Die Form des Kondylus hatte Einfluss auf die größte Weichgewebsdicke (HW) kranial des Kondylus. Flache Typ A-Kondylen hatten rechts 0,13 mm (p=0,355) und links 0,44 mm (p<0,001) größere Weichgewebsdicken (HW) kranial des Kondylus als elliptische Typ B-Kondylen. Runde Typ C-Kondylen hatten rechts 0,74 mm (p<0,001) und links 0,56 mm (p<0,001) geringere Weichgewebsdicken (HW) kranial des Kondylus als elliptische Typ B-Kondylen.
Die Methodik der vorliegenden Arbeit ist geeignet um Formen des Processus condylaris mandibulae reproduzierbar festzulegen und um das Weichgewebe kranial des Processus condylaris mandibulae reproduzierbar zu vermessen.
Der Einfluss von kaltem Atmosphärendruckplasma auf die Melaninsynthese in humanen Melanozyten
(2020)
Das zur Behandlung von chronischen Wunden zugelassene Plasmagerät kINPen®MED wurde in der vorliegenden Arbeit hinsichtlich eines möglichen Effektes auf die Pigmentierung der Haut in vitro untersucht. Dazu wurden zunächst Untersuchungen an Melanomzellen durchgeführt. Verschieden stark pigmentierte Melanomzelllinien wurden einer indirekten Plasmabehandlung ausgesetzt, das heißt mit plasmabehandeltem Zellkulturmedium inkubiert, und der Melaningehalt wurde vor und nach der Behandlung durch eine UVspektroskopische Analyse evaluiert. Im Vergleich zu den unbehandelten Zellen war der Melaningehalt aller getesteten Melanomzelllinien erhöht. Auch im Vergleich zu Zellen, die mit den Positivkontrollen IBMX beziehungsweise NH4Cl / Tyrosin behandelt wurden, zeigte sich ein verstärkter Effekt der Plasmabehandlung auf die Pigmentierung der Melanomzellen. Da Melanomzellen nicht in erster Linie das Ziel von therapeutisch indizierten Beinflussungen der Pigmentierung sind, wurde im nächsten Schritt die Bestimmung des Melaningehaltes von primären Melanozyten nach in vitro-Plasmabehandlung durchgeführt. Dazu wurde zunächst die Methode zur relativen Melaninquantifizierung grundlegend überarbeitet. Es wurden zwei verschiedene Methoden zur verbesserten Melaninanalytik entwickelt, die hinsichtlich der benötigten Probenmenge im Vergleich mit der UV- spektroskopischen Melaningehaltsbestimmung im Melanomzellmodell eine höhere Sensitivität aufweisen. Die erste Methode basiert, wie in der Literatur beschrieben, auf der Oxidation des Melanins in alkalischer Lösung durch Wasserstoffperoxid und anschließender Analyse der melaninspezifischen Abbauprodukte. Die bestehende Methode wurde um eine massenspektrometrische Detektion der Abbauprodukte erweitert, was eine Reduktion der benötigten Probenmenge um den Faktor 10 ermöglichte bei Erhalt der Differenzierungsmöglichkeit zwischen Eumelanin und Phäomelanin. Die Analyse von primären Melanozyten nach indirekter Plasmabehandlung im Vergleich mit unbehandelten
Melanozyten ergab eine geringe Steigerung des Eumelaningehaltes in Melanozyten eines stark pigmentierten Spenders, der Phäomelaningehalt blieb unverändert. Der als
Positivkontrolle verwendete cAMP-Abbau-Inhibitor IBMX erhöhte sowohl den Eu- als auch den Phäomelaningehalt. Die zweite Methode zur Bestimmung des relativen Melaningehaltes beruht auf der Autofluoreszenz des Melanins, die bei einer Anregungswellenlänge von 785 nm im NIRBereich zu beobachten ist. Unter Verwendung der Durchflusszytometrie konnte eine Einzelzellanalyse der primären Melanozyten hinsichtlich ihrer Autofluoreszenzintensität durchgeführt werden. Dabei korrelierten die erzielten Ergebnisse der relativen Intensitätsänderung mit denen der massenspektrometrischen Quantifizierung der Melaninabbauprodukte. Gegenüber der unbehandelten Kontrolle war der Melaningehalt nach indirekter Plasmabehandlung geringfügig gesteigert. Nach Behandlung der Zellen mit IBMX als pharmakologischer Positivkontrolle sowie infolge einer Behandlung mit direkter UVStrahlung als physikochemischer Positivkontrolle war jedoch ein stärkerer Effekt auf die Steigerung der Melaninproduktion als bei der indirekten Plasmabehandlung zu beobachten. Die in vitro erhaltenen Ergebnisse konnten auf ein komplexeres Modell übertragen werden, indem eine direkte Plasmabehandlung von Hautproben ex vivo durchgeführt wurde. Außerdem wurde auf diese Weise ein Vergleich zwischen direkter Plasmabehandlung und UVStrahlung neben der unbehandelten Kontrolle möglich. Dazu wurden aus den Hautproben nach Behandlung und anschließender Inkubationszeit Kryoschnitte angefertigt. Um das enthaltene Melanin sichtbar zu machen, wurden die Schnitte einer Silbernitratfärbung unterzogen. Die an einem konfokalen Laser-Scanning-Mikroskop aufgenommenen Bilder wurden anschließend mit Hilfe zweier Softwares ausgewertet und die Ergebnisse verglichen. Insgesamt lässt sich trotz starker Schwankung der Ergebnisse beobachten, dass eine wiederholte direkte Plasmabehandlung eine Steigerung der Pigmentierung bewirkt, wenn auch in schwächerem Ausmaß, als dies nach UV-Bestrahlung zu beobachten ist. Insgesamt konnte durch Analyse des Melaningehaltes mit grundlegend unterschiedlichen Methoden wiederholt beobachtet werden, dass eine Plasmabehandlung einen geringen Effekt auf die Pigmentierung humaner Melanozyten ausübt. Dieser Effekt ist bei Behandlungszeiten, wie sie für den kINPen®MED zur Wundbehandlung empfohlen sind, im Vergleich zu einer UVBestrahlung beziehungsweise im Vergleich mit einer pharmakologischen Induktion der Melanogenese deutlich niedriger. Eine Intensivierung der Pigmentierung im Rahmen einer Wundbehandlung ist demnach nicht zu erwarten. Nichtsdestotrotz übt die Plasmabehandlung einen, wenn auch geringen, Effekt auf die Melaninproduktion in der humanen Haut aus. Um etwaige beteilige Enzyme an der gesteigerten Melaninproduktion zu erkennen, wurden Genexpressionsanalysen durchgeführt. Durch die Untersuchung der differenziellen Expression mittels Microarray konnte für 287 annotierte Gene eine Änderungen der Expression festgestellt werden, davon konnten 2 Gene identifiziert werden, für die ein Zusammenhang mit der Pigmentierung beschrieben ist. Veränderte Expressionslevel der hauptsächlich an der Melaninsynthese beteiligten Enzyme wurden durch die Plasmabehandlung der Melanozyten nicht detektiert. Die Untersuchung einiger ausgewählter, an der Melanogenese beteiligter Enzyme mittels qPCR führte zum selben Ergebnis: durch die getesteten Parameter der indirekten Plasmabehandlung wurden keine biologisch relevanten Änderungen des Transkriptionslevels hervorgerufen. In der vorliegenden Arbeit wurde umfassend gezeigt, dass das Medizinprodukt kINPen®MED in den durchgeführten in vitro Tests einen vergleichsweise geringen Effekt auf die Pigmentierung ausübt, der den Positivkontrollen unterlegen ist. Diese Ergebnisse zeigen, dass der kINPen®MED keinen geeigneten Modulator der Pigmentierung darstellt. Gleichzeitig unterstreichen die Resultate die Unbedenklichkeit der sachgemäßen Anwendung des kINPen®MED an der humanen Haut hinsichtlich etwaiger Melanin-bedingter Veränderungen. Es ist weder eine sichtbare Verstärkung der Pigmentierung noch eine Depigmentierung zu erwarten. Zudem wurde durch die Weiterentwicklung der Methodik im Bereich der Melaninanalytik ein Beitrag zur zukünftigen Testung von Pigmentierungsmodulatoren in Zellkulturmodellen geleistet.
Die autologe Fettgewebstransplantation ist eine in der plastischen Chirurgie routinemäßig angewandte Methode. Die Indikationen reichen von der Rekonstruktion nach Teilresektion der Mamma, über Einspritzung bei narbigen Einziehungen zur Wiederherstellung des Körperreliefs, bis zum Einsatz bei Lipodystrophien wie sie beispielsweise im Rahmen von HIV-Medikationen vorkommen können. Dieser Eingriff erfolgt überwiegend in Lokalästhesie, unter Verwendung von Lidocain, um dem Patienten die Belastung einer Vollnarkose zu ersparen. Die Lipotoxizität dieses Lokalanästhetikums würde hierbei dessen Einsatz ausschließen. Die vorliegende Studie verwendet einen Versuchsaufbau, der es ermöglicht bei Patienten intraindividuell den Einfluss von Lidocain auf Zellen des Fettgewebes quantitativ zu evaluieren. Nach Zellisolierung aus dem Gewebeverband wurden einzelne Zelltypen der Stromal-Vascular Fraction mittels Antikörperfärbung identifiziert. Wir konnten zeigen, dass Lidocain keinen Einfluss auf prozentuale Verteilung, Absolutzellzahlen und Vitalität von Fettgewebsstammstellen, Präadipozyten, reifen Fettzellen und Leukozyten hat. Zudem unterstützen die Ergebnisse, dass beim Lipotransfer ausschließlich die feste Phase des Lipoaspirates transplantiert werden sollte. Insgesamt sprechen die Ergebnisse der vorliegenden Studie für die Verwendung von Lidocain in therapeutischer Konzentration zur Eigenfetttransplantation, was gegen die Notwendigkeit einer Vollnarkose spricht. Die gewählte Methodik verwendet einen Versuchsaufbau der Daten mit direkter Relevanz für die Durchführung der Eigenfetttransplantation generiert. Sie leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Optimierung des Lipotransfers. Dies schmälert die Notwendigkeit von Folgeeingriffen zur Revision, was unter anderem zur Steigerung der Patientenzufriedenheit führt.
Bei der Vielzahl der bestehenden Methoden wäre für zukünftige Forschung in dem Bereich der Eigenfetttransplantation eine genauere Abstimmung der einzelnen Forschungsgruppen untereinander nötig. Für weitere Studien sind somit von wirtschaftlichen Interessen unabhängige und international koordinierte Untersuchungen wünschenswert.
Tumorpatienten haben ein erhöhtes Risiko für thrombembolische Ereignisse und werden deshalb oft prophylaktisch mit Heparinen behandelt. Klinische Beobachtungen zeigen, dass Heparine bei Tumorpatienten positive Effekte haben, die über die klassische antikoagulatorische Wirkung hinaus gehen und möglicherweise einen davon unabhängigen Überlebensvorteil bieten. Die genauen Mechanismen sind nicht vollständig geklärt. Diskutiert werden günstige Einflüsse der Heparine auf die Tumorzellen selbst, auf das umgebende Tumormikromilieu oder auch auf die Metastasierung.
Diese Arbeit untersucht, ob Heparine allein oder in Kombination mit dem Chemotherapeutikum Paclitaxel (PTX) einen direkten Einfluss auf das Überleben und das Wachstum humaner Endometriumkarzinomzellen (ECa-Zellen) in vitro haben. Des Weiteren wird überprüft, inwieweit diese Substanzen Auswirkungen auf den Zytokinhaushalt der ECa-Zellen haben.
Anhand von Vitalitäts- und Zytotoxizitätsmessungen zeigte sich, dass Heparine keine Veränderung der Wachstums- und Überlebensraten der untersuchten ECa-Zelllinien in vitro bewirken. Eine Modulation der antimitotischen Wirkung von PTX durch Heparine war nicht nachweisbar. Unter der Behandlung mit PTX kam es bei einigen der untersuchten Zelllinien zu einer signifikant stärkeren Expression und Sekretion der Zytokine RANTES, MCP-1 und IL-6, während der Einsatz von unfraktioniertem Heparin (UFH) keinen generalisierbaren Effekt auf den Zytokinhaushalt der ECa-Zellen erbrachte. Die Kombinationsbehandlung aus PTX und UFH zeigte lediglich bei RL95-2-Zellen eine synergistische Wirkung bei der Zunahme der RANTES-Sekretion.
Um eine genauere Bewertung dieser in vitro beobachteten Effekte zu ermöglichen, sollten weitere Untersuchungen zur Rolle von RANTES, MCP-1 und IL-6 im Tumormikromilieu des Endometriumkarzinom angestrebt werden. Auch wenn sich kein verallgemeinbarer Effekt von Heparinen auf den Zytokinhaushalt der untersuchten ECa-Zellen zeigte, sind einzelne modulatorische Einflüsse denkbar, weil die individuellen Merkmale von Tumorzellen und deren Umgebungscharakteristika eine Vielzahl von Interaktionsmöglichkeiten bieten.
Die Klinische Psychologie ist essentieller Bestandteil interdisziplinärer Forschung im Bereich psychischer Störungen. Ziel der präsentierten Analyse war es, den individuellen Beitrag der Psychologie abzubilden. Wir bestimmten daher objektive Indikatoren für die Mitwirkung der deutschsprachigen Klinischen Psychologie und ihrer psychologischen Nachbardisziplinen an den Forschungsthemen zu psychischen Störungen. Eine themenbezogene Drittmittelanalyse für den Zeitraum 2000 – 2018 identifizierte 85 Großprojekte unter klinisch-psychologischer Leitung sowie 10 Personenförderungen mit einem Gesamtfördervolumen von 156 Millionen Euro. Weiterhin zeigte eine Publikationsanalyse, dass in den Jahren 1980 – 2018 die 150 deutschsprachigen Autor_innen mit den meisten themenrelevanten Publikationen mehrheitlich (63 %) einen akademischen Abschluss in Psychologie hatten. Die Anzahl der Publikationen nahm unter den psychologischen Autor_innen insgesamt jährlich zu. Wir identifizierten ein breites Forschungsfeld in störungsspezifischer, verfahrensspezifischer und neurowissenschaftlich fundierter Forschung. Die Ergebnisse verdeutlichen den substantiellen Beitrag der Psychologie in der Grundlagen- und Behandlungsforschung zu psychischen Störungen.
Die Behandlung von Dysfunktionen im Bereich der tiefen Hals- und Nackenmuskulatur gehören zur täglichen Arbeit in verschiedenen klinischen Disziplinen wie zum Beispiel der Zahnmedizin, Traumatologie, Osteopathie und Physiotherapie. Unsere Studie dient der Erfassung von Strukturveränderungen an ausgewählten Hals-und Nackenmuskeln mittels MRT als Diagnostikmittel vor Therapieplanung im Kopf-Halsbereich. Die Daten aus einem nicht vorselektierten Probandengut dienen als Grundlage für weitere evidenzbasierte, klinische Untersuchungen und Therapieplanungen. Die SHIP-Studie der Universitätsmedizin Greifswald ermöglicht die Beurteilung der Hals- und Nackenmuskulatur an einer repräsentativen Bevölkerungsstichprobe. Die Datenerhebungen bisheriger Studien erfolgten immer auf Basis einer vorselektierten Population. Eine Übertragung der daraus gewonnenen Ergebnisse auf die Normalbevölkerung konnte bisher nur sehr eingeschränkt erfolgen.
Auf Grundlage von sagittalen und transversalen MRT-Aufnahmen im Bereich der Kopf-Hals-Region wurden an 454 Probanden beiderlei Geschlechts zweier Kohorten die Muskel/Fett-Indizes der Hals-und Nackenmuskeln erstellt. Die Muskeln wurden von zwei unabhängigen Untersuchern mit Hilfe des DICOM-Betrachters OsiriX manuell in der transversalen Schnittebene umfahren. Die ermittelten Signalintensitäten der Muskeln wurden in Relation gesetzt zu den Signalintensitäten des Fettgewebes aus der Nackenregion. Alle Befunde wurden in einer standardisierten Datenmaske der SHIP gespeichert. Es wurde ein statistischer Vergleich der an 365 Probanden ermittelten Muskel/Fett-Indizes zwischen den Muskeln (Seitenunterschiede, Höhenunterschiede gemessen an den Wirbelkörperhöhen) durchgeführt. Weiterhin wurden Zusammenhänge erfasst zwischen der fettigen Infiltration in Form eines erhöhten Muskel/Fett-Indexes als Zeichen degenerativer Umbauprozesse der tiefen Hals- und Nackenmuskulatur, dem Alter, dem Geschlecht und dem Body-Mass-Index.
Im Seitenvergleich zeigte allein der M. levator scapulae signifikante Unterschiede. Der rechte M. levator scapulae zeigte einen höheren Muskel/Fett-Index als der linke M. levator scapulae. Im Geschlechtervergleich konnte am M. obliquus capitis inferior
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ein höherer Muskel/Fett-Index bei Männern aufgezeigt werden. Der Höhenunterschied am M. sternocleidomastoideus, der auf Wirbelkörperhöhe C3 und C5 gemessen wurde, zeigte einen signifikanten Höhenunterschied am linken M. sternocleidomastoideus bei Männern.
Alle ausgewerteten Muskeln korrelierten mit dem BMI. Je höher der BMI wurde, desto niedriger wurde der Muskel/Fett-Index. Der Muskel/Fett-Index korrelierte schwach mit dem Alter mit Ausnahme des linken M. obliquus capitis inferior und des rechten M. sternocleidomastoideus auf Wirbelkörperhöhe C3. Ein niedriger werdender Muskel/Fett-Index des linken M. obliquus capitis inferior ging mit aufsteigendem Alter einher. Am rechten M. sternocleidomastoideus auf Wirbelkörperhöhe C3 zeigte sich jedoch mit aufsteigendem Alter ein höher werdender Muskel/Fett-Index.
Diese Studie kann Grundlage für nachfolgende Untersuchungen sein. Im Besonderen sollten in weiterführenden Untersuchungen weitere Assoziationen zwischen der fettigen Infiltration der Hals-und Nackenmuskulatur in Form eines erhöhten Muskel/Fett-Indexes mit craniomandibulären Dysfunktionen, körperlicher Fehlbelastung, Dysbalancen im Bewegungsmuster und psychosomatischen Hals- und Nackenbeschwerden näher betrachtet werden.
Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight-mass spectrometry (MALDI-TOF MS)-based direct-on-target microdroplet growth assay (DOT-MGA) was recently described as a novel method of phenotypic antimicrobial susceptibility testing (AST). Here, we developed the application of MALDI-TOF MS-based DOT-MGA for Gram-positive bacteria including AST from agar cultures and directly from positive blood cultures (BCs) using the detection of methicillin resistance as example. Consecutively collected, a total of 14 methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and 14 methicillin-susceptible S. aureus (MSSA) clinical isolates were included. Furthermore, a collection of MRSA challenge strains comprising different SCCmec types, mec genes, and spa types was tested. Blood samples were spiked with MRSA and MSSA and positive BC broth processed by three different methods: serial dilution of BC broth, lysis/centrifugation, and differential centrifugation. Processed BC broth was directly used for rapid AST using DOT-MGA. Droplets of 6 μl with and without cefoxitin at the EUCAST breakpoint concentration were spotted in triplicates onto the surface of a MALDI target. Targets were incubated in a humidity chamber, followed by medium removal and on-target protein extraction with formic acid before adding matrix with an internal standard as a quality control (QC). Spectra were acquired and evaluated using MALDI Biotyper software. First, tests were considered as valid, if the growth control achieved an identification score of ≥1.7. For valid tests, same score criterion was used for resistant isolates when incubated with cefoxitin. An identification score <1.7 after incubation with cefoxitin defined susceptible isolates. On-target protein extraction using formic acid considerably improved detection of methicillin resistance in S. aureus and DOT-MGA showed feasible results for AST from agar cultures after 4 h incubation time. Comparing the different processing methods of positive BC broth, lysis/centrifugation method with a final dilution step 10–1 of the 0.5 McFarland suspension resulted in best test performance after 4 h incubation time. Overall, 96.4% test validity, 100% sensitivity, and 100% specificity were achieved for detection of methicillin resistance in clinical isolates. All strains of the MRSA challenge collection were successfully tested as methicillin-resistant. This first study on Gram-positive organisms showed feasibility and accuracy of MALDI-TOF MS-based DOT-MGA for rapid AST of S. aureus from agar cultures and directly from positive BCs.
Infections with Helicobacter pylori are a global challenge that affects both developed and developing countries. This infection is currently treated using multiple antimicrobials that are mostly absorbed after oral administration and subsequently secreted into the gastric lumen. The eradication rates from the different therapeutic regimens, however, are declining nowadays, primarily due to high antibiotic resistance and possibly the mode of drug delivery. H. pylori is commonly found adhering to epithelial cells, and therefore, intragastric drug delivery may be a more direct treatment option. In this work, we developed a new strategy for the local eradication of H. pylori within the stomach.
Initial in vitro experiments revealed that penicillin G shows promising antibiotic activity against resistant strains of H. pylori with MIC values of 0.125 µg/mL. To provide luminal concentrations above the MIC for an extended time, we decided to follow two different formulation strategies: effervescent granules and HPMC-based hydrogel matrix tablets. Among the granule formulations, only one batch was stable and demonstrated excellent performance with respect to drug content, effervescent action, and drug release. It was therefore selected for further in vitro studies. All matrix tablets showed the desired tablet quality requirements and drug release was scalable in vitro by the HPMC concentration.
In order to quantify PGS in various formulations and media, an HPLC method was developed and validated. Due to the stability concerns, the degradation behavior of PGS was studied at different pH. PGS was found to be unstable at acidic pH values, but its stability was higher at more neutral pH values. Sufficient stability was exhibited at pH values above pH 4.5. Due to the instability of PGS in acidic media, alkalizers were added to the matrix tablets to prevent the degradation of the drug within the tablet. Among the alkalizers tested, NaHCO3 showed the most promising results as it significantly enhanced the stability within the matrix and also the concentration of PGS in the dissolution media. The stabilizing effect was caused mainly by the modulation of the microenvironmental pH rather than a pH change in the dissolution media. As a result, these matrix tablets were selected for further in vitro characterization.
In order to guide formulation development, a flow-through model (FTM), which was able to simulate various physiological conditions of the gastric environment, was developed and applied. In contrast to compendial dissolution methods, the FTM allowed studying the effect of gastric secretion, mixing and emptying on the gastric concentration of the drug in vitro. It could be shown that the granules generated a high initial concentration, which decreased over time. On the contrary, the matrix tablets did not provide such a profile due to the absence of pressure events in the model. Further investigations of the matrix tablets in a dissolution stress test device revealed faster drug release if pressure events of physiological relevance are simulated.
In the last part of this thesis, the two formulation concepts were compared in vivo by using the salivary tracer technique. For this purpose, caffeine was used as a model drug. The in vivo investigations suggested that granules administered in a fed state demonstrated longer gastric retention than in a fasted state. In a fed state, effervescent granules provided longer gastric retention of caffeine in comparison to the matrix tablets. Interestingly, the administration of the granules together with 240 mL of tap water provided an even better gastric retention of caffeine than the smaller volume (20 mL). Additional MRI investigations after 4 h of tablets’ intake revealed that the matrix tablets were already disintegrated in vivo.
In conclusion, effervescent granules dosed after food are expected to better maintain intragastric drug concentration over an extended period compared to matrix tablets. Moreover, the carbon dioxide generated after disintegration supports the mixing of the drug with the chyme and thus, provides a uniform distribution of the drug. By this, bacterial sanctuary sites within the stomach can be avoided. The major challenge could be the stability of PGS in acidic media. This problem could be addressed via concomitant administration of PPIs. H2 blockers could also be recommended to address nocturnal acid-breakthrough during the mid-night. In combination with an acid-reducing agent, PGS granule formulations alone or part of the treatment regimens could enable the local eradication of H. pylori directly within the stomach.
Development of the Greifswald questionnaire for the measurement of interprofessional attitudes
(2020)
Abstract
Interbedded contourites, turbidites and pelagites are commonplace in many deep‐water slope environments. However, the distinction between these different facies remains a source of controversy. This detailed study of calcareous contourites and associated deep‐marine facies from an Eocene–Miocene sedimentary succession on Cyprus clearly documents the diagnostic value of microfacies in this debate. In particular, the variability of archetypical bi‐gradational contourite sequences and their internal subdivision (bedding, layering and lamination) are explored. Contourites can be distinguished from turbidites, pelagites and hemipelagites by means of carbonate microfacies in combination with bed‐scale characteristics. Particle composition provides valuable information on sediment provenance. Depositional texture, determined by the ratio between carbonate mud and bioclasts, is crucial for identifying bi‐gradational sequences in both muddy and sandy contourites, and normally‐graded sequences in turbidite beds. Equally important are the type and preservation of traction structures, as well as the temporality and impact of bioturbation. Shell fragmentation under conditions of increased hydrodynamic agitation (textural inversion) is recognized as a carbonate‐specific feature of bioclastic sandy contourites.