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Psychische Störungen machen einen bedeutenden Anteil an der Krankheitslast in Deutschland aus. Dabei verursachen sie neben einer oft starken Einschränkung des individuellen Wohlbefindens auch hohe direkte und indirekte Kosten. Der adäquaten Behandlung psychischer Störungen kommt daher eine große Bedeutung zu. Die ambulante Psychotherapie stellt dabei einen Baustein in der Therapie dar. Vielfältige Studien für Deutschland zeigen ein Versorgungsdefizit in der ambulanten Psychotherapie, das sich vor allem an langen Wartezeiten auf einen Therapieplatz und einer hohen Rate unbehandelter Kranker widerspiegelt. Besonders deutlich zeigen sich die Probleme dabei im ländlichen Raum. Es wurden Gründe für die Ab- bzw. Weiterverweisung von Patienten/innen durch Psychologische Psychotherapeuten/innen und Kinder- und Jugendlichenpsychotherapeuten/innen in Ostdeutschland sowie Gründe für die Nichtaufnahme einer Therapie durch Patienten/innen anhand von Freitext-Fragebogendaten untersucht. Die Auswertung erfolgte mittels qualitativer Inhaltsanalyse in Anlehnung an Mayring (Mayring, 2000, 2010) unter induktiver Entwicklung zweier Kategoriensysteme. Die Antworten wurden außerdem abhängig vom Geschlecht der Befragten, ihrer institutionellen Einbindung und ihrer Therapieausrichtung analysiert. Die Ergebnisse zeigen zwei große Gruppen von Gründen, die zum Nichtzustandekommen einer ambulanten Psychotherapie führen. Dies sind zum einen Schwierigkeiten der Findung von Patient/in und adäquatem Hilfsangebot, wobei sich die Findung insbesondere bei bestimmten Störungsbildern und hier vor allem bei Suchterkrankungen, schwierig gestaltet. Zum anderen führen mangelnde Motivation oder anderweitig fehlende Therapievoraussetzungen auf Seiten der Patienten/innen zum Nicht-Zustandekommen von Psychotherapien. Die Antworten der Therapeuten/innen unterscheiden sich in Abhängigkeit ihres Geschlechts, ihrer institutionellen Einbindung und ihrer Therapieausrichtung. Dabei fallen Männer gegenüber Frauen durch eine striktere Indikations- und Eignungs-Beurteilung auf. Die Antworten der angestellten Therapeuten/innen deuten auf einen erhöhten Behandlungszwang hin, während sich bei den selbstständig Niedergelassenen diejenigen in einer gemeinschaftlichen Niederlassungsform durch ein weniger störungsspezifisches Vorgehen von denjenigen in einer Einzelniederlassung unterscheiden. Deutliche Unterschiede zeigen sich zwischen der Kinder- und Jugendlichen-Therapie, für deren Nichtzustandekommen auffällig häufig eine fehlende Behandlungsindikation der Grund ist, und der Erwachsenen-Therapie. Innerhalb der Erwachsenentherapie zeigt sich ein stärkeres Gewicht der Patienten(innen)voraussetzungen in den psychoanalytisch begründeten Verfahren gegenüber der Verhaltenstherapie. Abschließend stellt sich die Frage, in wie weit das aus der Literatur bekannte Versorgungsdefizit in der ambulanten Psychotherapie durch ein inadäquates Therapieangebot und eine schwierige Findung von Patient/in und passendem Therapieangebot mitbestimmt ist.

Infektionserkrankungen können im Wirt oxidativen Stress hervorrufen, da dieser zur gezielten Abwehr von Mikroorganismen mithilfe bestimmter Immunzellen erhebliche Mengen an reaktiven Sauerstoff- und Stickstoffspezies produziert. Dabei wird v. a. der Aktivität der NADPH-Oxidase, und weniger der induzierbaren NO-Synthase, eine wichtige Rolle bei der Eliminierung von B. pseudomallei zugeschrieben (Utaisincharoen et al. 2001; Breitbach et al. 2006), was sich wiederum toxisch auf körpereigenes Gewebe auswirken kann. Unter diesen Umständen ist ein gut funktionierendes, antioxidatives Schutzsystem der Zellen von essentieller Bedeutung. In dem Zusammenhang sollte zum einen die antioxidative Funktion des Transkriptionsfaktors Nrf2, und zum anderen die Bedeutung des Glutathion-Redoxsystems bei Infektionen mit dem Gram-negativen, fakultativ intrazellulären Erreger der Melioidose, Burkholderia pseudomallei, geklärt werden. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Infektion von Makrophagen und Hepatomzellen mit B. pseudomallei zur nukleären Translokation von Nrf2 und somit dessen Aktivierung beiträgt. Die infektionsbedingte Induktion von Nrf2 auf Genexpressionsebene wurde in Makrophagen, jedoch nicht in Hepatomzellen, festgestellt. Darüber hinaus wurde die Genexpression des Transkriptionsfaktors in den Organen von infizierten C57BL/6-Mäusen unterschiedlich reguliert. Die Anwesenheit von Nrf2 in Nrf2+/+-Makrophagen bzw. die Aktivierung von Nrf2 durch Stimulatoren verbesserten das intrazelluläre Überleben von B. pseudomallei in den Immunzellen, wohingegen in infizierten Hepatomzellen das Replikationsvermögen des Pathogens durch Nrf2 eingeschränkt wurde. In vitro-Infektionsversuche mit anderen Bakterien wiesen zudem auf einen Erreger-spezifischen Einfluss von Nrf2 hin. Des Weiteren war die proinflammatorische Antwort von Makrophagen durch Nrf2 tendenziell, aber nicht signifikant, erhöht. Im pulmonalen in vivo-Infektionsmodell hatte Nrf2 weder einen Einfluss auf das Wachstum von B. pseudomallei in Leber, Lunge und Milz infizierter Tiere, noch auf die Sekretion inflammatorischer Mediatoren im Serum. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Nrf2 weniger durch die Modulation der proinflammatorischen Immunantwort, als vielmehr durch die Regulation ARE-abhängiger, antioxidativer Proteine unterschiedlich auf die mikrobielle Abwehr in vitro und in vivo einwirkt. Im zweiten Teil der Arbeit sollte daher die Rolle von Glutathion (GSH) und den an seiner Biosynthese bzw. Regeneration beteiligten Enzymen, Glutamatcysteinligase (Gcl) sowie Glutathionreduktase (Gsr), bei der Infektion mit B. pseudomallei untersucht werden. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Genexpression der Gcl und Gsr in Abhängigkeit von der infektionsbedingten Nrf2-Induktion durch B. pseudomallei in Makrophagen erhöht war, wohingegen die Enzyme in den Organen infizierter Mäuse unterschiedlich induziert wurden. Die Inhibition der Gcl führte sowohl in Makrophagen als auch in Hepatomzellen zu einer Reduktion des intrazellulären Gesamt-GSH-Gehaltes, was sich jedoch unterschiedlich auf das Wachstumverhalten von B. pseudomallei in den jeweiligen Zellen auswirkte. Die eingeschränkte GSH-Biosynthese verbesserte zum einen die Pathogenkontrolle in den Makrophagen und im Mausmodell, begünstigte jedoch zum anderen die Replikation des Erregers in Hepatomzellen. Die Hemmung der Regeneration von GSH aus GSSG führte ebenfalls zu zelltypabhängigen, kontroversen Ergebnissen. Einerseits wirkten sich die Inhibition der Gsr und der damit verbundene GSH-Mangel positiv auf das Überleben von B. pseudomallei in Makrophagen aus. Andererseits führte die Gsr-Inhibition in Hepatomzellen zu einem Anstieg des intrazellulären GSH-Gehaltes, was sich in reduzierten Keimzahlen äußerte. Wurde GSH direkt mithilfe eines bestimmten Konjugationspartners, der aber auch für seine Nrf2-induzierende Wirkung bekannt ist, depletiert, so wurde das bakterielle Wachstum in beiden Zelltypen und in den Organen von Mäusen begünstigt. Da der GSH-Gehalt in unseren Infektionsmodellen keinen signifikanten Einfluss auf proinflammatorische Mediatoren hatte, ist anzunehmen, dass die wirtsvermittelten Immunmechanismen eine untergeordnete Rolle bei der Pathogenkontrolle spielen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit bestätigen die in der Literatur bereits kontrovers beschriebenen Funktionen von Nrf2 und GSH bei mikrobiellen Infektionen. Es ist anzunehmen, dass sowohl der Nrf2-Signalweg als auch die Nrf2-abhängige Regulation des GSH-Stoffwechsels vorwiegend dem Schutz der Wirtszelle dienen, indem sie das durch eine Infektion hervorgerufene, gestörte Gleichgewicht zwischen ROS und Antioxidantien wiederherstellen. Jedoch konnte auch gezeigt werden, dass beide Faktoren unter bestimmten Bedingungen zugunsten des bakteriellen Wachstums genutzt werden können, indem das Pathogen die Schutzmechanismen des Wirtes umgeht.

Background: Demographic changes are leading to a rapid increase in the number and proportion of the elderly. This goes along with an increase of prevalence of age-associated illnesses, such as dementia. The prevalence of dementia is estimated to amount to 1.5 million in Germany. Up to three-quarter of the persons with dementia (PWD) were living in their own homes. In European countries, dementia is associated with substantial and increasing healthcare costs, which makes dementia one of the most expensive diseases in old age and a serious health care priority. Whereas analyses of total healthcare costs in dementia have been the focus of various cost-of-illness (COI) studies, so far little is known about several cost categories in detail. Firstly, detailed economic analyses of medication cost are currently still missing. Secondly, it is well known that dementia is under-diagnosed, but there is a lack of knowledge about the differences in resource utilization and its costs between dementia patients with and those without a formal dementia diagnosis. Finally, analyses that take the utilization and costs of professional formal and unpaid informal care as well as caregiver’s productivity losses into a consideration are currently missing. Objectives: (1) To determine medication cost, cost per drug and number of drugs taken and analyze their associated factors; to estimate the current price reduction of anti-dementia drugs due to implementation of low-priced generics. (2) To determine health care resource utilisation and costs of patients with a formal diagnosis and those without a formal diagnosis of dementia, and to analyse the association between having received a formal dementia diagnosis and health care costs (3) To determine the utilization and costs of formal and informal care for PwD, indirect costs because of productivity losses of caregivers and the associations between cost, socio-demographic and clinical variables. Methods: The present study is a cross-sectional analysis of health care resource utilization and health care cost of community-dwelling PWD in primary care. Analyses are based on primary data from the ongoing DelpHi-MV trial (Dementia: Life- and person-centered help in Mecklenburg-Western Pomerania, Germany), a population-based, cluster-randomized, controlled intervention trial in the primary care setting (Clinical Trials gov. Identifier: NCT01401582). Eligible patients (older than 70 years, living at home) were screened in participating general practitioner practices for dementia using the DemTect. The utilization of healthcare resources was assessed within the baseline assessment at practitioner’s homes. Costs were calculated from the perspective of the statutory health insurance or the social perspective. Factors associated with healthcare cost were evaluated using multiple regression models. Results: (1) Medication cost and cost per drug were higher and the number of taken drugs lower in advanced stages of cognitive impairment. Prescription of anti-dementia generics could decrease overall medication cost by 28%. Medication cost was associated with number of diagnoses, deficits in activities of daily living and age. Dementia severity was related to cost per drug and number of drugs taken. (2) Patients formally diagnosed with dementia were treated significantly more often by a neurologist, but less often by all other outpatient specialists, and received anti-dementia drugs and day care more often. Diagnosed patients underwent shorter and less frequent planned in-hospital treatments. Dementia diagnosis was significantly associated with higher costs of anti-dementia drug treatment, but significantly associated with less total medical care costs, which valuated to be € 5,123 compared, to € 5,565 for undiagnosed patients. (3) Formal care were utilized less (26.3%) than informal care (85.1%), resulting in a cost ratio of one to ten (1,646 €; 16,473 €, respectively). In total, 29% of caregivers were employed, and every seventh (14.3%) experienced productivity losses, which corresponded to 1,258 € annually. Whereas increasing deficits in daily living activities were associated with higher formal and higher informal costs, living alone was significantly associated with higher formal care costs and the employment of a caregiver was associated with lower informal care costs. Conclusion: (1) Medication cost increases with the number of diagnoses and growing deficits in activities of daily living and decreases with age. Severely cognitively impaired persons are treated with a small number of high-priced drugs, which could suggest inadequate medication of multimorbid persons. (2) There are no significant differences in total health care cost between diagnosed and undiagnosed patients. Dementia diagnosis is beneficial for receiving cost-intensive anti-dementia drug treatments, but is currently insufficient to ensure adequate non-medication treatment for community-dwelling patients. (3) Informal care contributes the most to total care costs. Living alone is a major cost driver for formal costs because of the lower availability of potential informal care. The availability of informal care is limited and productivity losses are increased when a caregiver is employed.

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is one of the most aggressive malignancy and projected to be the third leading cause of cancer related death by 2030. Despite extensive knowledge and insights into biological properties and genetic aberrations of pancreatic ductal adenocarcinoma cells, therapeutic options remain temporary and ineffective. One plausible explanation for the futile response to therapy is an insufficient and nonspecific delivery of anticancer drugs to the tumor site. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) coupled with siRNA targeted against the cell cycle specific serine-threonine-kinase, Polo-like kinase-1 (siPLK1-StAv-SPIONs) could serve a dual purpose for delivery of siPLK1 to tumor and noninvasive assessment of delivery in vivo. siPLK1-StAv-SPIONs were designed as theranostics to function via a membrane translocation peptide (MPAP-) as well as a tumor selective peptide (EPPT-1) to increase intracellular delivery and tumor specificity, respectively. In vitro and in vivo experiments using a syngenic orthotopic PDAC model as well as the endogenous LSL-KrasG12D,LSL-Trp53R172H,Pdx-1-Cre model revealed significant accumulation of siPLK1-StAv-SPIONs in PDAC resulting in efficient PLK1 silencing. Tumor specific silencing of PLK1 halts tumor growth, marked by decrease in tumor cell proliferation and increase in apoptosis. siPLK1-StAv-SPIONs are well tolerated with no observed systemic side effects. Our data suggests, siPLK1-StAv-SPIONs with dual specificity residues for tumor targeting and membrane translocation, represent an exciting opportunity for targeted therapy in PDAC.

Die empirisch medizinethische Studie hat das Ziel verfolgt ein einheitliches Stimmungsbild von deutschen Fachvertretern bezüglich ethischer Fragestellungen in der Ästhetischen Chirurgie zu rekrutieren um Orientierungswissen für die perspektivische Weiterentwicklung für das Fachgebiet zu gewinnen.

Enzymatic evolution and the corresponding relationship to substrate scope and catalytic promiscuity were targeted in this thesis. As enzyme examples, pig liver esterase (PLE), oleate hydratases and linoleate isomerases, as well as epoxide hydrolases (EH) and haloalkane dehalogenases (HLD) were used. The substrate scope and the enantiopreference of PLE was analyzed by molecular modeling and substrate docking, since different enantiomeric excesses were detected for the conversion of malonate diethyl esters, depending on the PLE isoenzyme. Additionally, fatty acid converting enzymes with high identity were found and analyzed to comprehend the switch of both activities. Furthermore, the evolutionary connection between EH and HLD was investigated by interconversion studies to implement an HLD acitivity in an EH. By directed evolution and rational design, both possibilities of protein engineering were realized. Finally, a new methodology for targeted, continuous in vivo evolution was established by a temperature-dependent mutagenesis frequency.

Because of the vital role of the liquid as interface in plasma medicine, this work is focused on the elucidation of the interaction of plasmas with biologically relevant liquids. The results of this thesis are an important step in the direction of the applications to real biological liquids such as blood and wound secretion ex vivo as well as in vivo. In this thesis the following questions are investigated and answered with the special focus on the free radicals as highly reactive and, therefore, hard to detect relevant group of chemical species: What is the impact of the atmospheric-pressure argon plasma jet on biologically relevant solutions? Which species are generated due to the plasma treatment of liquids? What is an appropriate detection procedure for the qualification and quantification of the short-lived species? Does the surrounding conditions influence the formation of liquid-phase reactive species and can this influence be used to tailor a desired liquid composition? What is the influence of the plasma surroundings? What is the influence of feed gas manipulation regarding the reactive species generation? Can these impacts be used for a selected reactive species composition generation? Does the treated liquid medium affect the plasma-generated reactive species output and in what way? Which are the underlying mechanisms and origins of the plasma-caused chemical changes in the solutions? Do reactive species exist, which origin is located in the gaseous phase? What is the impact of the plasma jet radiation?

Hintergrund: Erkrankungen am Herz-Kreislaufsystem sind die Hauptursache einer limitierten Überlebensdauer von Patienten nach erfolgreicher Nierentransplantation. Eine vaskuläre Kalzifikation der Gefäßmedia und osteogene Transformation der glatten Muskelzellen seien der Grund dafür. Das Matrix Gla Protein konnte als protektiver Faktor diesbezüglich ausfindig gemacht werden. Nach aktuellem Wissen ist wenig über die Wirkungen von Ciclosporin A, Mycophenolatmofetil und Sirolimus auf VSMC und die Gefäßkalzifikation bekannt. Methoden: Es wurde ein in vitro Modell mit CASMC verwendet. Die Kalzifikation wurde über die von Kossa-Färbung mit daran angeschlossener Kalziumlösung- und -bestimmung über den o-Cresolphthalein-Komplexon-Assay sowie Proteinkonzentrationsermittlung über den mikro BCA-Assay quantifiziert. Die MGP-Konzentration wurde per Western Blotting ermittelt, die MGP-, OCN- und OPG-Expression per real-time-RT-PCR. Ergebnisse: Die extrazelluläre Kalzifikation nahm unter Ciclosporin A in höheren Konzentrationen zu, die Expression des Kalzifikationsinhibitors MGP wie die Expression der Osteoblastenmarker OCN und OPG nahm ab bzw. veränderte sich ohne weitere Mediumzusätze nicht. Unter MMF war die Kalzifikation im Kalzifikationsmedium signifikant geringer als in der Kontrolle, die Expression des MGP sank nur leicht und die des OCN und OPG änderten sich kaum. Unter Sirolimus 1 und 10 waren die extrazellulären Kalzifikationen geringer, unter Sirolimus 100 vermehrt als in der Kontrolle, die Expression der untersuchten Parameter nahm leicht ab oder veränderte sich nicht. Unter Vitamin K1 war die Kalzifikation deutlich geringer und die MGP-Expression nahm signifikant zu, die des OCN und OPG nicht signifikant. Das MGP konnte im Western Blot nicht nachgewiesen werden. Thesen: Nach diesen Daten ist ein konzentrationsabhängiger kalzifikationsinduzierender Einfluss durch Ciclosporin anzunehmen. Dagegen zeigen Vitamin K1, Mycophenolatmofetil und Sirolimus eine kalzifikationsinhibierende Wirkung. Ein möglicher Benefit von Patienten hinsichtlich des kardiovaskulären Risikos, die mit letzteren beiden Immunsuppressiva behandelt werden, ist nicht auszuschließen. Vitamin K1 könnte als zusätzliche Medikation zum Gefäßschutz nach Nierentransplantation diskutiert werden. Weitere Studien sind jedoch erforderlich.

Protamine is administered as protamine sulfate to reverse the anticoagulant effect of heparin following cardiopulmonary bypass surgery. Immunogenicity of protamine has been recognized for decades in several patient groups including vasectomized men, diabetic patients on protamine-containing insulin and patients undergoing cardiopulmonary bypass surgery. Anti-protamine/heparin antibodies are a newly described class of heparin-dependent antibodies found in about 30% of patients exposed to protamine and heparin during cardiac surgery. A subset of seropositive patients especially who tested positive for platelet-activating anti-protamine/heparin immunoglobulin G (IgG) antibodies before surgery have prolonged postoperative thrombocytopenia with an increased risk for arterial occlusions. Studies presented in this thesis shed light on potential approaches that may prevent antibody-mediated platelet activation by anti-protamine/heparin antibodies. Two approaches are presented in this thesis, partially desulfated heparin (ODSH) and low molecular weight protamine (LMWP). Our studies demonstrated the ability of ODSH to inhibit anti-protamine/heparin antibody-mediated platelet destruction in the NOD/SCID mouse model by: i) reduction of antibody binding to preformed protamine/heparin complexes, as shown by enzyme immunoassay, ii) interfering with the binding of protamine/heparin complexes to platelets as shown by flow cytometry and fluorescence microscopy, and iii) inhibition of antibody-mediated platelet activation. Interestingly, ODSH was also able to block ongoing platelet destruction by displacing pre-bound complexes from the platelet surface. In addition, our data suggest the use of synthesized LMWP as a substitute for protamine in heparin reversal. The in vitro investigations showed that synthesized LMWP efficiently neutralizes heparin using the activated partial thromboplastin time. Anti-protamine/heparin antibodies have low binding properties to LMWP/heparin complexes as indicated in enzyme immunoassay. The ability of platelet-activating anti-protamine/heparin antibodies to induce platelet activation in the functional assay was significantly reduced in the presence of LMWP/heparin compared to protamine/heparin complexes. Owing to findings obtained in our studies, both approaches might be a promising future option to reduce anti-protamine/heparin antibody-mediated adverse effects.

Heart Failure is currently the most common cardiac disorder and a major public health concern worldwide. The adult mammalian heart harbors a subpopulation of cardiac progenitor cells (CPC) that are capable of improving cardiac function. The scope of this study was to delineate the molecular phenotype of a subpopulation of CPCs characterized by the expression of the stem cells antigen-1 surface marker (Sca-1+) and to further identify molecular alterations occurring under heart failure conditions. In order to understand the underlying cellular mechanisms an integrated approach of proteomics and transcriptomics-based techniques were employed. The first step towards achieving this goal was to unravel the native Sca-1+ cell characteristics of freshly isolated progenitor cells derived from healthy adult murine hearts. The proteome map of Sca-1 cells was established using a gel-based mass-spectrometry (gel LC-MS/MS) approach. For better interpretation, a comparison with the protein profiles of cardiomyocytes and Sca-1- cells obtained under similar experimental conditions was performed. All three cell-types were morphologically different in size and structure, which was also evident from their protein expression profiles. We observed that Sca-1+ cells lack endothelial-like and cardiac contractile phenotypes, unlike Sca-1- cells and cardiomyocytes, respectively. Functional assessment of both protein and gene expression profiles revealed a possible role of Sca-1+ cells in cell adhesion, migration, and proliferation. CPC remain in a dormant state under physiological condition unless challenged by myocardial injury. Previous studies revealed that resident Sca-1+ cells home to the injured myocardium but not to the healthy heart and further differentiate into functional cardiomyocytes. We investigated the molecular background of this behavior of adult Sca-1+ cells under heart failure condition which might provide a better insight into their cardiogenic potential in a pathological milieu. The double transgenic α-myosin heavy chain (MHC)-cyclin T1/Gαq overexpressing mouse was chosen as a model for heart failure. Using the comparative gene expression profiling we could detect the differential regulation of 197 genes with at least a 2-fold difference. Among these BDNF mRNA levels were 5-fold higher in the Sca-1+ cells derived from transgenic mice (Cyc+) in comparison to that of wild-type controls (Wt+). This difference was also observed at protein level. The substantially higher expression of BDNF during heart failure prompted us to investigate its regulatory effect on Sca1+ cells. In this current study we were able to show that small amounts of exogenous BDNF stimulated the migratory potential of Cyc+ cells. This effect was not seen in treated Wt+ cells. Furthermore, pulsed SILAC was employed to monitor BDNF mediated changes following treatment. After BDNF treatment, 58 proteins were differentially regulated of which proteins related to cell proliferation were reduced in level in Cyc+ cells while they displayed increased levels in Wt+ cells. Findings from bromodeoxyuridine (BrdU) assays and immunoblotting indicated that BDNF might initiate a differentiation program by repressing cell proliferation in Cyc+ cells. Taken together, it could be shown that the BDNF effect on protein synthesis of Cyc+ and Wt+ cells varied considerably, suggesting an improvement of the cardiogenic potential of Sca-1+ cells under pathological conditions. Aldosterone levels are known to be elevated during heart failure. In this part of study it was hypothesized that endocrine factors associated with heart failure might influence the migration of CPC, thereby possibly restoring the cardiac function of diseased hearts. It could be shown that high concentrations of aldosterone, similar to those found in the plasma of heart failure patients, induced the migration of Sca-1+ cells by up to 60% when compared to control, while physiological levels had no significant influence. In addition, it could be demonstrated that the aldosterone stimulus led to the activation of the mineralocorticoid receptor (MR) expressed on Sca1+ cells, which in turn facilitated migration. This was supported by application of MR antagonist eplerenone, which significantly reduced the aldosterone-induced increase in cell migration while a glucocorticoid antagonist exhibited no inhibitory effect. Hence, the results support the potential role of aldosterone in the mobilization of CPC. It is currently believed that the beneficial effects of cell-based therapies on cardiac repair are imparted to a large degree via paracrine mechanisms. We therefore focused on understanding the influence of pathophysiological levels of aldosterone on the extracellular environment of Sca-1+ cells. MS-based secretome profiling of cells treated for 24h with aldosterone treatment revealed higher levels of proteins associated with extracellular matrix remodeling and IGF signaling. Additionally, galectin-1 and gelsolin were significantly increased in level under pathological conditions indicating a possible paracrine tissue repair of Sca-1+ cells. To conclude, the global proteome and transcriptome profiles generated here revealed the molecular phenotype of Sca-1+ cells which may be used for future reference. The comparative microarray study provided deeper insight into the endogenous changes in mRNA expression during heart failure and delineated the cardiogenic characteristics of Sca-1+ cells. Moreover, the data presented here shed new light on the potential role of BDNF in regulating the mobilization and proliferation of CPCs. Our study on the influence of aldosterone on the migration and the extracellular proteome of CPCs provided new insights on the beneficial effects of this mineralocorticoid on cardiac cells.

Die vorliegende Untersuchung hatte zum Ziel, die Verwendung der plastischen Füllungsmaterialien Amalgam und Komposit zur Restauration von Seitenzahnkavitäten in Deutschland zu dokumentieren und deren Qualität zu überprüfen. Darüber hinaus erfolgte eine Evaluation der Genauigkeit der Patientenschätzung anhand der anamnestischen Variablen „Alter der zu entfernenden Restauration“. Zu diesem Zweck wurden für den ersten Teil der Studie im August und im November 2009 sowie im Februar 2010 Rekruten der Strelasundkaserne in Parow hinsichtlich der bei ihnen vorhandenen Seitenzahnrestaurationen untersucht und befragt. Dabei konnten die Befunde von 388 Teilnehmern erhoben werden. Es zeigte sich ein Trend zur Präferenz von Kompositwerkstoffen im Vergleich zu Amalgam, vor allem in den alten Bundesländern (Ausn.: Nordrhein-Westfalen). Der prozentuale Anteil der insuffizienten Amalgamflächen betrug allerdings nur 6,5%, der Anteil der insuffizienten Kompositflächen 14,4%. Die Untersuchung der klinischen Parameter der insuffizienten Restaurationen mittels USPHS-Kriterien zeigte in der Bundeswehrstichprobe mit Ausnahme der bei Kompositrestaurationen deutlich besseren Oberflächenbeschaffenheit eine ähnliche klinische Erscheinung beider Werkstoffe. Die weitere Befundaufnahme zur Verteilung der plastischen Werkstoffe und die Überprüfung der Füllungsqualität (zweiter Studienteil) wurde an 117 Patienten aus zwei niedersächsischen Praxen (in Vechta und in Osnabrück) und aus dem Studentenkurs am ZZMK der Universität Greifswald zwischen 2011 und 2012 durchgeführt. Auch hier ergab sich die quantitative Dominanz der Komposite im Vergleich zu Amalgam. Wie schon in der Bundeswehr-stichprobe zeigte sich ein höherer Anteil insuffizienter Kompositflächen (Amalgam 20,1%, Komposit 26,4%). Insgesamt wurden 212 Füllungen in die Untersuchung in der Praxis und im Studentenkurs einbezogen. Die klinische Einordnung mittels USPHS-Kriterien bestätigte die Ergebnisse der Bundeswehrstichprobe. Die Qualität des Randschlusses war sowohl bei Amalgam- als auch bei Kompositrestaurationen klinisch akzeptabel. Überraschend war die sehr fortgeschrittene Kariesausdehnung unter den entfernten Amalgamfüllungen, welche in 71,4% der Fälle eine bis zur pulpalen Wand reichende Karies der darunter liegenden Kavität aufwiesen. Bei Kompositfüllungen konnten eine Gruppe mit oberflächlicher Karies im Randbereich (39,6%) und eine Gruppe mit profunder Karies (43,2%) identifiziert werden. Statistisch signifikante Zusammenhänge zwischen Randschluss und Karieseindringtiefe, sowie der Anzahl der restaurierten Flächen und der Karieseindringtiefe konnten nicht festgestellt werden. Der Hauptteil der untersuchten Füllungen wies in beiden Stichproben (Bundeswehr und Praxis/Studentenkurs) zudem eine unzureichende Modellation auf. Ferner berichteten die Teilnehmer vor allem in der Bundeswehrkohorte über sehr kurze Behandlungszeiten. Die Verwendung von Kofferdam bei der Füllungslegung wurde von den meisten Teilnehmern beider Stichproben verneint (> 90%). Die Befragung ergab ferner eine subjektive Zufriedenheit der Studienteilnehmer mit den bei ihnen vorhandenen plastischen Restaurationen. Die Untersuchung der Füllungsgrößen zeigte für Amalgam und Komposit in beiden Kohorten ähnliche Werte (4,1 bis 4,8 mm in der maximalen Ausdehnung). Die Ergebnisse dokumentieren klar eine Reduktion des Werkstoffs Amalgam als Hauptmaterial für plastische Füllungen im Seitenzahnbereich bei jungen Erwachsenen. Die Qualität der untersuchten Kompositrestaurationen ist dabei als klinisch akzeptabel zu werten, jedoch erscheint die Haltbarkeit der Kompositfüllungen geringer zu sein als die der Amalgamfüllungen. Die Altersschätzung durch die Patienten ist mit größter Vorsicht zu werten, da nur die Hälfte der Patienten in der Lage war, das Alter der bei ihnen vorhandenen auszutauschenden Füllung(en) in die richtige Alterskategorie einzuordnen. Allerdings wird die bessere Langlebigkeit von Amalgamfüllungen auch in vielen anderen Studien bestätigt (Bernardo 2007; Mjör 1998a; Rho 2013; York 1993). Nur bei Patienten mit niedriger Kariesaktivität konnten Zahnärzte vereinzelt mit wahrscheinlich hoher Qualität für Kompositfüllungen vergleichbare oder bessere Ergebnisse erzielen (Opdam 2010). Durch die Ziele der Minamata-Konvention (UNEP 2013) zur Reduktion der Verwendung von Quecksilber wird der Anteil der Kompositfüllungen weiterhin zunehmen. Alle prakti-zierenden Zahnärzte/-innen müssen deshalb in der Lage sein, Komposit adäquat und mit hoher Sicherheit zu verarbeiten. Nichtsdestotrotz wird Amalgam von der FDI (2007), der CDA (2014), dem CED (2013) und der ADA (2009) als sicheres Füllungsmaterial angesehen, dessen Verwendung auch weiterhin gerechtfertigt ist. Als oberstes Ziel gilt jedoch die Vermeidung einer Restauration als Ergebnis einer effizienten Prävention, da restaurative Ansätze mehrheitlich einen permanenten Prozess mit Risiken und Nebenwirkungen in Gang setzen.

In dieser Arbeit beschäftigen wir uns mit symplektischen Lie-Algebren und metrischen, symplektischen Lie-Algebren. Wir erweitern ein bestehendes Klassifikationsschema mittels quadratischer Erweiterungen für metrische Lie-Algebren mit halbeinfachen, schiefsymmetrischen Derivationen so, dass damit sämtliche metrischen, symplektischen Lie-Algebren auf Isomorphie untersucht werden können. Damit bestimmen wir die Isomorphieklassen aller nichtabelschen, metrischen, symplektischen Lie-Algebren, der Dimension kleiner als zehn, sowie alle mit einem Index von kleiner oder gleich drei. Anschließend wird in Analogie zur Herangehensweise für metrische Lie-Algebren ein Klassifikationsschema für symplektische Lie-Algebren mit ausgeartetem Zentrum mittels quadratischer Erweiterungen aufgebaut, was uns zudem ein Klassifikationsschema für nilpotente, symplektische Lie-Algebren liefert. Abschließend berechnen wir konkret ein Repräsentantensystem der Isomorphieklassen aller sechsdimensionalen, nilpotenten, symplektischen Lie-Algebren.

Several studies have confirmed the interrelationship among destination image, tourist satisfaction and destination loyalty, in which destination image and tourist satisfaction are believed to have great influences on the destination loyalty of tourists. Located in the central region of Vietnam, Hue holds great potential for tourism development and this destination has also obtained numerous significant tourism achievements over recent years.Nevertheless, there are still a lot of issues needed to be addressed by the destination managers in order to make Hue gain a better position and higher level of destination loyalty in the tourism market, in which successfully communicating an attractive destination image to the tourists and improving their satisfaction are the most important tasks. In fact, there exist very few researches concerning destination image, tourist satisfaction or even destination loyalty which have been done in Hue. Moreover, most of these studies are in very small scale and they only examine either the destination image or the tourist satisfaction or the destination loyalty independently. This paper, therefore, aims to deliver the first and comprehensive theoretical and empirical analysis of destination image, tourist satisfaction and destination loyalty as well as the causal relationship among them in the context of Hue. In this study, a destination loyalty research model was proposed and hypotheses were derived. The empirical data base on two tourist surveys with a total number of 2042 questionnaires collected in Hue in 2013 and 2014. In addition, ten experts were interviewed in different periods during the study. The results find that the tourists’ perceptions on the destination image of Hue are quite positive and the positive level is higher for those who completely have no earlier experience in Hue. It is also discovered that the destination is offering tourists with a pretty satisfactory experience, not as high as their initial expectations, but acceptable with positive ratings received from the tourists. However, if the destination is able to better communicate a positive image to tourists and improves the quality of its offers and services, the tourists’ satisfaction will be increased and thus the destination loyalty will also be enhanced. This finding supports the proposed destination loyalty model: (1) destination image directly influences attribute-satisfaction; (2) destination image and attribute-satisfaction are both direct influences of overall-satisfaction; and (3) overall-satisfaction in turn has a direct and positive impact on destination loyalty. The findings also confirm that attribute-satisfaction and destination image are also the direct influences of destination loyalty. Furthermore, the results add to the proposed loyalty model a new relationship: Destination image is influenced strongly by tourist overall-satisfaction and attribute-satisfaction. The outcomes of this research are expected to be used as a valuable reference for the local policy-makers, governmental agencies, tourism companies and other relevant stakeholders. Also, important theoretical and managerial implications are drawn based on the study findings and the recommendations for future researchers are made from the limitations and scopes of the study.

Glioblastome sind die häufigsten hirneigenen Tumoren im Erwachsenenalter. Trotz intensiver Forschung und multimodaler Therapie geht die Erkrankung noch immer mit einer äußerst schlechten Prognose und einer mittleren Überlebenszeit von nur 12-15 Monaten einher. Umso wichtiger ist die Suche nach neuen therapeutischen Strategien unter Einbeziehung von tumorspezifischen Zielstrukturen. In diesem Zusammenhang sind onkogene Kinasen in den letzten Jahren zunehmend in den Mittelpunkt neuer Therapieansätze gerückt, da für viele Tumorentitäten gezeigt werden konnte, dass die Überexpression einzelner Kinasen wesentlich zur Tumorprogression beiträgt. Im Gegensatz zu anderen Tumoren gab es bislang keinerlei Daten zur Expression und Funktion der onkogenen Kinase Pim1 bei Glioblastomen. Daher sollte die Bedeutung von Pim1 für die Pathogenese des Glioblastoms im Rahmen dieser Arbeit untersucht werden. In der vorliegenden Arbeit konnte eine bis dato nicht beschriebene signifikant erhöhte Pim1-Expression in Glioblastom-Patientenproben gegenüber den nicht-malignen Normal-hirngeweben nachgewiesen werden. Im Gegensatz zur erhöhten c-Myc- und EGFR-Expression in Astrozytomen Grad II und III, war keine Pim1-Überexpression in diesen niedriggradigen Astrozytomen nachweisbar. Die Spearman-Korrelationsanalyse der mRNA-Expressionen ergab für Pim1 und den EGFR bzw. Pim1 und dem Transkriptionsfaktor c-Myc jeweils eine signifikant positive Korrelation, die für den EGFR und Pim1 auch auf Proteinebene bestätigt werden konnte. Dies wies auf eine mögliche Regulation von Pim1 über den EGFR hin, die auch in in vitro-Untersuchungen in LN18-Glioblastom-Zellen auf mRNA- und Proteinebene u. a. durch die Stimulation mit EGF und dem Einsatz von EGFR-Kinaseinhibitoren gezeigt werden konnte. Der spezifische siRNA-vermittelte knockdown von Pim1 in LN18-Zellen zeigte eine essentielle Rolle von Pim1 für das Zellüberleben auf, da sich die Zellviabilität im Vergleich zu den Kontrollzellen etwa halbierte. Der kombinierte knockdown von Pim1 und dem EGFR verstärkte diesen Effekt und wies auf einen Synergismus zwischen Pim1 und dem EGFR hin. Interessanterweise war die Pim1-Expression in den EGFRvIII-positiven Glioblastomen gegenüber den EGFRwt-exprimierenden Tumoren signifikant erhöht, was auf eine unter-schiedliche Regulation von Pim1 in Abhängigkeit vom EGFR-Status hindeuten könnte. Die Pim1-Expression zeigte sich in der untersuchten Patientenkohorte weder alters- noch geschlechtsabhängig und stand auch nicht im Zusammenhang mit der postoperativen Therapie. Es ließ sich jedoch ein signifikanter Überlebensvorteil für Patienten nachweisen, die eine Pim1-Expression unterhalb des Medians aufwiesen und das sowohl in der Median- als auch in der Kaplan-Meier-Überlebensanalyse. Für den EGFR und c-Myc konnte dies hingegen nicht gezeigt werden. Auffällig war jedoch in allen Analysen, dass sich die Überlebenskurven nach circa 450 Tagen, was der mittleren Überlebenszeit von etwa 15 Monaten entspricht, überkreuzten und einige wenige Patienten trotz einer sehr hohen Pim1-mRNA-Expression überdurchschnittlich lange überlebten. Die zugrunde liegenden Ursachen bleiben bislang ungeklärt und bedürfen weiterer Untersuchungen. Kombinations¬analysen zeigten zudem, dass eine hohe Pim1-Expression sich sowohl bei einer niedrigen als auch hohen c-Myc- bzw. EGFR-Expression als prognostisch ungünstig auswirkt und somit eine Pim1-Überexpression als isolierter negativer Faktor in Glioblastomen angesehen werden kann. Abschließend wurde in einem orthotopen, murinen Glioblastom-Modell der Einfluss einer pharmakologischen Pim1-Inhibiton auf das Tumorwachstum in vivo untersucht, um die zuvor erhobenen in vitro- und patientenbasierten Daten zu verifizieren. Für den spezifischen, ATP-kompetitiven Pim1-Inhibitor TCS konnte ein signifikant vermindertes Tumorwachstum gegenüber den Kontrolltieren nachgewiesen werden, wobei bei zwei von sechs Tieren zum Versuchsende im MRT kein Tumor mehr nachweisbar war. Für den als unspezifisch geltenden ATP-kompetitiven Pim-Inhibitor SGI1776 ergaben sich inkonsistente Ergebnisse, da einige Tiere einen Tumorregress zeigten, andere wiederum einen Tumorprogress. Im Mittel lag das Tumorwachstum jedoch auch für die mit SGI1776 behandelten Tiere signifikant unter dem Tumorwachstum der ausschließlich mit Dextrose behandelten Kontrolltiere. Insgesamt betrachtet zeigen die Ergebnisse dieser Studie eine wichtige Rolle der Kinase Pim1 in der Pathogenese von Glioblastomen. Pim1 könnte somit als potentielles Zielmolekül für die Glioblastom-Therapie von Bedeutung sein, insbesondere auch in Hinblick auf eine Kombinationstherapie mit EGFR-Kinaseinhibitoren, um das Überleben von Glioblastom-Patienten in Zukunft zu verbessern.

Myxomycetes are fungus-like protists of the supergroup Amoebozoa found to be abundant in all terrestrial ecosystems. Mainly based on its macroscopically visible fruit bodies, our knowledge on ecology and diversity of myxomycetes is better than for most other protistean groups, but there is still a lacking knowledge about global diversity patterns since tropical regions, especially the old world tropics, are still understudied. In this thesis a combination of classical ecological analyses and modern molecular methods were used to expand the current knowledge on myxomycete diversity and biogeography in the Paleotropics. A number of surveys in the Philippine archipelago are conducted to provide and to add information about the distribution of myxomycetes in the Southeast Asian region. A combination of field collecting and ca. 2500 moist chamber cultures from four unexplored areas in the Philippines, namely, the Bicol Peninsula (746 records, 57 taxa), Puerto Galera (926 records, 42 taxa), Quezon National Park (205 records, 35 taxa), and Negros Province (193 records, 28 taxa), now brings the number of species recorded for Philippines to 150; with one record, Stemonaria fuscoides, noted as new for the Asian Paleotropics. Collecting localities that have more diverse plant communities showed as well higher species diversity of myxomycetes. In congruence with studies from the Neotropical forests, it seems also that anthropogenic disturbances and the type of forest structure affect the occurrence of myxomycetes for the Philippines. Another survey carried out in another paleotropical region, the highlands of Ethiopia, revealed a total of 151 records, with all 39 species found as new for the country. Three records of Diderma cf. miniatum with a strong bright red peridium and one record of Didymium cf. flexuosum with a conspicuous broad reticulation in the spore ornamentation were described and barcoded, since both may represent morphospecies new to science. A number of rarely recorded species, like Didymium saturnus, Metatrichia floripara, Perichaena areolata, and Physarina echinospora showed that resembling to its unique flora, the east African mountain ranges harbor a diverse and distinctive myxomycete assemblage. One incentive of this study was to compile a solid large dataset for the Paleotropical region that is comparable to data obtained from comprehensive studies performed in the Neotropical areas a decade ago. A total of eight surveys (with four comprehensive regional surveys, two from lowland and two from highland, for each region, the Neo- and the Paleotropics) were used, to compare the myxomycete assemblages of both regions. Each survey comes from a region with fairly homogenous vegetation, and includes specimens from both field and moist chamber cultures component. A statistical analysis of species accumulation curves revealed that only between 70 and 95% of all species to be expected have been found. Even for >1000 specimens per survey these figures seem hardly to increase with increasing collection effort, since a high proportion of species is always represented by a single or a few records only. Both ordination and cluster analysis suggests that geographical separation explains differences in species composition of the myxomycete assemblages much better than elevational differences. 5 The molecular component of this thesis is a phylogeographic study of the widely distributed tropical myxomycete Hemitrichia serpula. It is a morphologically distinct species with golden-yellow fructifications forming a reticulum. However, subtle variation in spore ornamentation points to cryptic speciation within this myxomycete. Using two independent molecular markers, 135 partial sequences of the small subunit (SSU) rRNA (a nuclear but extrachromosomal gene) and 30 partial sequences of the elongation factor 1 alpha gene (EF1A) (a nuclear gene), a study of 135 Hemitrichia serpula specimens collected worldwide revealed the existence of four clades that are likely to represent reproductively isolated biospecies, since each clade shows a unique combination of SSU and EF1A genotypes. A Mantel test with the partial SSU sequences indicated geographical differentiation, giving a correlation coefficient of 0.467 between the pairwise computed geographic and genetic distances, compared with the 95% confidence interval from 999 permutations (-0.013 to 0.021). Biogeographical analysis of the 40 SSU ribotypes showed clear intraspecific variation and geographic differentiation demonstrating a limited gene flow among the world population. We argue that the distribution of cryptic species in the different clade can be explained by ongoing, but still incomplete speciation. An event-based ancestral area reconstruction using the software S-DIVA employed in RASP showed that the probable origin of the ribotypes was a global dispersal event in the Neotropics. Additional species distribution models that were implemented for the three most prominent clades show different putative ranges. As such H. serpula supports the moderate endemicity hypothesis for protists. In summary, myxomycete assemblages in the Paleotropics (1) displayed a higher diversity than for Neotropical forests, (2) harbor unique taxa that differentiates those assemblages in spite of the expected similar macroecological all over the Tropics, (3) are affected by geographical barriers that likely causes speciation both at a morphospecies and biospecies level, and (4) follow the ubiquitous model in the sense that gene flow mediated by long-distance dispersal of spores is high enough that a species can fill out its entire putative range, but (5) the gene flow is not high enough to prevent variation in regional gene pools, which may lead to speciation and is better explained by the moderate endemicity model. Our data are still too limited to draw a comprehensive picture of the diversity of tropical myxomycetes, but the baseline information compiled with the aid of both classical ecology and molecular approaches from this study are first major steps towards this goal.

Myxomycetes (Amoebozoa, plasmodial slime molds) are one of the last larger groups of organisms where the biodiversity is not yet investigated by molecular methods, except for a very few cultivable model species. Based on the first phylogenies for the group produced in 2012 and 2013, this thesis work explores the genetic diversity of wild populations of myxomycetes, addressing two questions: 1. Does diversity and phylogenetic trees found with barcode markers fit the current morphological species concept, and do barcode markers reveal a lower or higher diversity than found by morphological characters? In the first case, morphological characters seen as decisive for species differentiation would be plastic (shaped by the environment), in the second case we must assume the existence of cryptic species. 2. Can genetic markers be used to see if natural populations of myxomycetes reproduce mainly sexual or asexual? Sexuality is proven to occur in the Amoebozoa, but asexual reproduction should be advantageous for habitat colonization. Experiments with cultivable species have shown that both reproductive modes occur in the myxomycetes. Two species complexes were chosen for an in-depth investigation. The first species is the common wood-inhabiting myxomycete Trichia varia (Pers. ex J.F. Gmel.) Pers., one of the first myxomycetes to be described and always seen as a variable, yet single, species. The second example involves a snowbank species so far known as Lamproderma atrosporum Meyl., which was recently transferred to a genus on its own, Meriderma Mar. Mey. & Poulain, and a morphological species concept, including several taxa, was proposed. Trichia varia belongs to the bright-spored myxomycetes. Partial sequences of three independent markers (nuclear small-subunit ribosomal RNA gene, SSU, extrachromosomal; protein elongation factor 1 alpha gene, EF1A, chromosomal; cytochrome oxidase subunit 1 gene, COI, mitochondrial) from 198 specimens resulted in a three-gene phylogeny containing three groups, within each group combinations of the single-marker genotypes occurred exclusively. Complete SSU sequences were generated for 66 specimens, which revealed six positions that can carry group I introns and putatively functional or degenerated homing endonuclease genes in two groups. All observations (genotypic combinations of the three markers, signs of recombination, intron patterns) fit well into a pattern of three cryptic biological species that reproduce predominantly sexual but are reproductively isolated. The pattern of group I introns and inserted homing endonuclease genes mounts evidence that the Goddard-Burt intron life cycle model applies to naturally occurring myxomycete populations. A total of 89 specimens of the dark-spored myxomycete genus Meriderma from five European mountain ranges were sequenced for partial genes of SSU and EF1A. The latter gene includes an extremely variable spliceosomal intron. Three clades, the two morphologically recognizable taxa M. fuscatum, M. aggregatum, and the morphologically complicated complex species M. atrosporum agg., were recovered. The EF1A-based phylogeny of the 81 specimens of M. atrosporum agg. resulted in seven subclades, with the two EF1A-haplotypes of a sequence sharing always one subclade for each of the 50 heterozygous specimens, a pattern consistent with the existence of several independent but sexually reproducing biospecies. Identical EF1A genotypes occurred more often within a regional population than in between. A simulation assuming panmixis within a biospecies but not in between, and isolation between mountain ranges suggested that similar numbers of shared genotypes can be created by chance through sexual reproduction alone. Numbers of haplotypes shared between mountain ranges correlate with geographical distance, suggesting occasional long-distance dispersal by spores. An enlarged data set containing 227 partial SSU sequences of Meriderma spp. identified 53 ribotypes, with a ribotype accumulation curve indicating 68.4±14.5 ribotypes to expect according to the Chao2 estimator. The topology of the SSU phylogeny generally confirms results from the partial SSU and EF1A data set of 89 specimens, where several putative biospecies could be recognized. A novel method for automated analyses of SEM images allows to derive quantitative descriptors for spore ornamentation, which were subjected to multivariate analyses. Spore ornamentation provided traits with the highest explanatory power in a multivariate statistics, whereas spore size and stalk length were much less significant. For some but not all putative biospecies a unique combination of morphological characters was found, which is in accordance with the hypothesis of instant sympatric 8 speciation via mutations creating incompatible strains splitting from existing biospecies. The morphologically recognizable taxa of the genus are described and a key for the genus Meriderma is given. To compare morphological and molecular diversity in lignicolous myxomycetes, all specimens found in a study covering the late-autumn aspect were sequenced, using partial SSU gene as a barcode marker. A total of 161 logs in the old-growth forest Eldena, northeastern Germany, was surveyed, resulting in 530 collections representing 27 taxa from 14 genera. Bright-spores species were far more abundant than dark-spored taxa. A phylogeny based on partial SSU sequences for bright-spored myxomycetes revealed morphospecies to be largely consistent with phylogenetic groups. Most but not all morphospecies may contain multiple ribotypes that cannot be differentiated by light microscopy. This first study backing up a traditional morphology-based survey by a full molecular component demonstrates that partial SSU sequences can function as reliable barcode markers for myxomycetes, but reveals as well a significant, yet not infinite, amount of hidden diversity. The main conclusions of this work, set up in the frame of a project funded by the German Research Council (DFG), are the following: 1. Sexual reproduction seems to be an important, if not the dominating mode (apart from clonal myxamoebal populations built up by binary fission) of reproduction in naturally occurring populations of myxomycetes. 2. From the two investigated species complexes we can expect many, if not most, morphopecies to be composed of reproductively isolated, sexually reproducing, biospecies. 3. Partial SSU sequences, as most widely used in this study, seem to represent suitable barcode markers for the group and can be used to distinguish the (usually cryptic) biospecies, although they alone do not allow any conclusions about reproductive isolation and speciation processes. 4. We have to expect a significant amount of hidden diversity in myxomycetes, which will increase the number of taxa from ca. 1000 recognized morphologically by a factor between two and ten.

Background: Despite of the remarkable caries reduction in permanent dentition, caries levels of primary teeth has stagnated in Germany. Early Childhood Caries (ECC) or also known as baby bottle tooth decay is the most vulnerable form of caries in young children, but minimal data and information from different German states are available to determine the appropriate preventive programs. Aim: The purpose of the current study is to find the prevalence of ECC among young children in the state of Mecklenburg-Vorpommern (North-East Germany) and to optimize an intervention on ECC prevention in a community setting. In addition to education, fluoride varnish is evaluated on young children with active ECC. Design: In this cross-sectional study, a total of 4283 children living in the state of Mecklenburg-Vorpommern were examined. Four age groups - with an accuracy of one day - were formed as follows: less than one year (n=8), one year (n=293), two years (n=1618) and three years (n=1888). The examination was carried out by community dental service’s examiners whom are calibrated to ECC diagnostic criteria of Robke and Buitkamp (2002), and dmf-t values for caries diagnosis. These data are compared by those of children (n=5355) of same age group for the year 2011-2012. In addition, a structured questionnaire on the starting preventive programme on ECC was filled out by the community dentists and for the city of Greifswald, fluoride varnish (Duraphat®, 5% NaF = 2.26%F, Colgate-Palmolive, Germany) was applied for 32 children previously diagnosed with active ECC (ECC1: n=15, ECC2: n=17). Lesions are identified as active or non active according to texture and luminosity, and oral hygiene index (OHI-S) is measured and re-evaluated at three months follow up. Results: The percentage of children under three years old in 2012-2013 with ECC was comparatively low (4%) which possibly reflects the very young age of the children and a restriction for ECC on the upper incisors. The overall caries prevalence in Mecklenburg-Vorpommern varied from 9% to 15%. Most cavitated lesions are untreated. These results are comparable with the results from other German counties. The interventions of the ECC programme vary considerably among the different counties. There was no significant difference in the oral hygiene index (OHI-S) prior and post fluoride varnish application (p-value = 0.25). The use of fluoride varnish resulted in an 81%, statistically significant decrease of active ECC lesions in Greifswald (p < 0.001). Conclusion: The prevalence of caries among young children was considerable in Mecklenburg-Vorpommern. A preventive intervention in nurseries and fluoride varnish applications for active ECC lesions seems to be a feasible approach in controlling caries in early childhood. However, further quality management and standardization of the program should be reinforced.

Das Multidrug Resistance Protein 4 (MRP4/ABCC4) ist als Mitglied der ABC-Transporterfamilie nicht nur an dem Transport zahlreicher Pharmaka, wie beispielsweise antiviraler und zytostatischer Substanzen, sondern auch an Signaltransduktionsprozessen, z.B. dem Transport von Eicosanoiden und zyklischen Nukleotiden beteiligt. MRP4 weist außerdem innerhalb der ABCC-Gruppe ein einmaliges Expression-, Lokalisations- und Substratspektrum auf. MRP4 wurde neben Prostata, Niere, Gehirn und Leber auch in Blutplättchen nachgewiesen und kann zelltypabhängig sowohl apikal oder basolateral als auch intrazellulär lokalisiert sein. Insbesondere das Vorkommen in den δ-Granula der Thrombozyten ist bemerkenswert, da die Speicherung und Freisetzung von Überträgersubstanzen wie ADP auf die Thrombozytenfunktion entscheidenden Einfluss haben. Änderungen der zelltypischen MRP4-Lokalisation, die beispielsweise bei Patienten mit δ-storage pool Defekt beobachtet wurden, können zu einem Verlust der spezifischen Transporterfunktion führen. Das Ziel dieser Arbeit war es, das Transportprotein Multidrug resistance protein 4 in Bezug auf Protein-Protein-Wechselwirkungen genauer zu untersuchen. Da die Lokalisation von Membranproteinen u.a. durch die Wechselwirkung mit Proteinen gesteuert wird, stand die Identifikation möglicher Interaktionspartner von MRP4 mit Hilfe von Bindungs- und Kolokalisationsstudien im Vordergrund dieser Arbeit. Es schien sehr wahrscheinlich, dass Adaptormoleküle über eine Wechselwirkung mit MRP4 an dessen trafficking innerhalb der Zellen beteiligt sind und damit Einfluss auf dessen Lokalisation und konsekutiv auch auf die Funktion nehmen. Als mögliche Motive zur Vermittlung solcher Proteinbindungen liegen im MRP4-Molekül ein PDZ-Motiv sowie eine mögliche Bindungsstelle für Adaptorprotein (AP)-Komplexe vor. Zur Ermittlung solcher potentiellen Partner wurde eine Affinitätschromatographie durchgeführt. Dafür erfolgte die Kopplung eines Peptids, welches der C-terminalen Sequenz von MRP4 mit dem PDZ-Bindemotiv entsprach, an eine Sepharosematrix und eine anschließende Inkubation mit Thrombozytenlysat. Mittels Western Blot-Verfahren und Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie konnten im gewonnenen Eluat das ERM-bindende Phosphoprotein 50 (EBP50/NHERF1), Moesin, sowie das Post synaptic density protein 95 (PSD95) und das Hitzeschockprotein Hsp90 als mögliche Bindungspartner identifiziert werden. Während eine Wechselwirkung von MRP4 mit EBP50 über seine PDZ-Domäne bereits postuliert worden war, konnten insbesondere PSD95 und Hsp90 erstmalig als mögliche Interaktionspartner von MRP4 ermittelt werden. Da PSD95 bisher vorwiegend in neuronalen Zellen beschrieben wurde, wurde das Vorkommen dieses Proteins in Thrombozyten und der megakaryoblastischen Leukämiezelllinie M-07e auf RNA-Ebene untersucht und nachgewiesen. Damit konnte erstmals die Expression dieses scaffolding Proteins in Zellen der myeloischen Reihe gezeigt werden. Im Anschluss daran wurden Kofärbungen von MRP4 und den identifizierten Bindungspartnern durchgeführt. Die indirekte Immunfluoreszenzmikroskopie lieferte das Ergebnis einer zumindest partiellen Kolokalisation des Transporters mit Hsp90 – in Thrombozyten und M-07e-Zellen in intrazellulären Strukturen, in den Nierenepithelzellen LLC-PK1 und MDCKII in der Plasmamembran. Auch eine Kolokalisation von MRP4 mit PSD95 konnte in M-07e-Zellen und Thrombozyten beobachtet werden. Untersuchungen mit dem Hsp90-Hemmstoff Radicicol ergaben des Weiteren zum einen eine sichtbare Verringerung der MRP4-Expression im Western Blot nach der Inkubation, zum anderen auch eine Änderung der Lokalisation von Hsp90 und MRP4 in den verwendeten Nierenzelllinien nach intrazellulär. Ferner konnten funktionelle Transportversuche unter Verwendung von inside-out Thrombozytenmembranvesikeln einen Abfall der Aufnahme des radioaktiv markierten MRP4-Substrats cGMP in die Vesikel nach Behandlung mit Radicicol zeigen. Um den Einfluss von PSD95 auf die MRP4-Lokalisation zu untersuchen, wurde ein spezifischer knock-down von PSD95 mittels siRNA in M-07e-Zellen durchgeführt. Im Anschluss ergab sich in der Immunfluoreszenzmikroskopie eine deutliche Zunahme der MRP4-Lokalisation in der Plasmamembran. Zusammenfassend konnten im Rahmen dieser Arbeit EBP50, Moesin, PSD95 und Hsp90 als mögliche Bindungspartner von MRP4 in Thrombozyten identifiziert werden. Es ist denkbar, dass Hsp90 als Hitzeschockprotein möglicherweise zu der Prozessierung und Stabilisierung von MRP4 beiträgt. Die Interaktion mit PSD95 hingegen scheint die Internalisierung des Transportproteins zu begünstigen. Die gewonnenen Ergebnisse deuten darauf hin, dass Protein-Protein-Interaktionen die Lokalisation und Funktion von MRP4 entscheidend beeinflussen.

In dieser Arbeit wird ein einfaches Verfahren zur Herstellung ultradünner (3 nm) Galliumschichten unter Umgebungsbedingungen beschrieben. Die Schichten sind stabil bis zu einem Auflage-Druck im GPa-Bereich und replizieren die zugrundeliegende Substratrauheit sowie größere Strukturen. Weiterhin wird ihre Eignung als Permeationsbarriere gezeigt. Mithilfe von optischen und elektrischen Messungen wird schließlich anhand des Drude-Modells die Alterung (Oxidation) der Schichten unter Umgebungsbedingungen beschrieben.

Clostridium (C.) difficile ist beim Menschen ein bedeutender Erreger von Krankenhaus-assoziierten Durchfallerkrankungen. Die vorliegende Dissertation umfasst die Erhebung und Analyse der ersten epidemiologischen Daten zu C. difficile in deutschen Heim- und Nutztierbeständen und die Entwicklung eines neuartigen DNA-Microarrays, der eine einfache Ribotypisierung von C. difficile ermöglicht. In drei Studien wurden Kotproben von Hunden, Katzen, Ferkeln und Kälbern kulturell auf C. difficile untersucht. Das Bakterium wurde aus 5 von 135 Katzenkot- (3,7%), 9 von 165 Hundekot- (5,4%), 176 von 999 Kälberkot- (17,6%) und 147 von 201 Schweinekotproben (73,1%) isoliert. Neugeborene Ferkel und Kälber waren in den ersten 2 bzw. 3 Lebenswochen signifikant häufiger kulturpositiv für C. difficile als ältere Tiere. Die in den Studien isolierten Stämme wurden 25 Ribotypen zugeordnet; darunter befanden sich 6 bisher nicht beschriebene Varianten. Bei den Ferkelproben dominierten die einander sehr ähnlichen Ribotypen 078 (55% der Isolate) und 126 (20%). Die Ribotypen 033 (57% der Isolate) und 078 (17%) wurden bei Kälbern am häufigsten vorgefunden. Basierend auf ihren Typisierungsprofilen wurden die Ribotypen in einer UPGMA-Analyse (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic mean) untereinander verglichen. Von den 25 bei den untersuchten Tieren gefundenen Ribotypen formten 11 einen Cluster, zu dem auch die Ribotypen 033, 078 und 126 gehörten und in dem sich 90% aller in den beiden Nutztierstudien isolierten Stämme wiederfanden. Alle Isolate dieses Clusters waren zudem PCR-positiv für ein binäres Toxin und, im Gegensatz zu allen nicht zu dem Cluster gehörenden Ribotypen, PCR-negativ für den MLVA-Lokus A6Cd. Hierdurch, aber auch durch frühere Studien, in denen gezeigt werden konnte, dass die dem Cluster zugeordneten Ribotypen 033, 045, 078 und 126 den gleichen MLST-Typ (ST-11, Multilocus Sequence Typing) und eine charakteristische Deletion (delta 39 bp) im Toxinregulatorgen tcdC aufweisen, wird die These einer genetische Verwandtschaft unterstützt. In allen untersuchten Tierpopulationen wurden Ribotypen gefunden, die mit C.-difficile-Infektionen des Menschen assoziiert werden. Da Stämme des Ribotyps 078 in deutschen und europäischen Krankenhäusern zunehmend häufiger als Ursache von Durchfallerkrankungen auftreten, wurden alle ermittelten MLVA-Daten von Ribotyp-078-Stämmen humanen und tierischen Ursprungs mit entsprechenden Daten anderer Studien aus 5 europäischen Ländern verglichen. In einer hierbei durchgeführten Minimum-Spanning-Tree-Analyse mit 294 Datensätzen wurde die genetische Abgrenzung von MLVA-Typen unterschiedlicher geographischer Herkunft verdeutlicht und belegt, dass einige aus Tieren und Menschen isolierte C.-difficile-Stämme sehr ähnlichen oder sogar identischen MLVA-Typen entsprechen. Die in den Haus- und Nutztierstudien isolierten C. difficile wurden anschließend mit dem neu entwickelten DNA-Microarray ribotypisiert. Das Sondendesign des Microarrays basiert auf der bei C. difficile modular aufgebauten Intergenic Spacer Region (ISR), welche auch Zielstruktur der herkömmlichen Ribotypisierungsmethoden ist. Die Sonden wurden von in der GenBank-Datenbank publizierten ISR-Modulsequenzen und theoretisch möglichen Modulsequenzkombinationen abgeleitet. Nachdem die Eignung des Arrays in theoretisch und praktisch durchgeführten Experimenten belegt werden konnte, wurde mit 142 repräsentativ ausgewählten C.-difficile-Stämmen eine 48 Ribotypen umfassende Datenbank aus Referenzhybridisierungsmustern erstellt. Diese Referenzmuster wurden anschließend in einer Ähnlichkeitsmatrix-Analyse untereinander verglichen, wobei 27 Referenzmuster eindeutig differenziert werden konnten. Zu den gut unterscheidbaren Ribotypen gehörten u.a. die häufig mit humanen C.-difficile-Infektionen assoziierten Ribotypen 001, 014/020, 027 und 078/126. Nicht unterscheidbar hingegen waren die 11 Ribotypen des oben beschriebenen Clusters, wodurch sich die These ihrer molekularen Verwandtschaft weiter erhärtet. Die Praxistauglichkeit des DNA-Microarrays wurde abschließend in einer Anwendungsstudie überprüft. Hierbei wurden 50 C.-difficile-Stämme, die im Rahmen eines anderen Projektes aus Kotproben von Haustieren und deren Besitzern isoliert wurden, mit herkömmlicher und DNA-Microarray-basierter Ribotypisierung vergleichend untersucht. Berücksichtig man, dass durch den Microarray einige sehr ähnliche Ribotypen derzeit noch nicht unterschieden werden können, wurden alle Isolate dem richtigen Ribotypen bzw. der richtigen Ribotypengruppe zugeordnet. Darüber hinaus wurden 6 für das Microarray unbekannte Ribotypen korrekt als „neu“ und klar voneinander unterscheidbar erkannt. Zusammenfassend trägt das Dissertationsprojekt zum Verständnis über das Vorkommen von C.-difficile-Genotypen in Heim- und Nutztierbeständen bei und präsentiert einen neuartigen DNA-Microarray zur einfachen Ribotypisierung von C. difficile.

Ziel war es, das Ausmaß nosokomialer Infektionen sowie die Hygienestrategien zur Prävention nosokomialer Infektionen und zur Eindämmung der bakteriellen Resistenzentwicklung in Entwicklungsländern am Beispiel von Ghana darzustellen. Weiterführend sollte das Problembewusstsein des medizinischen Personals in Ghana zu diesem Thema untersucht werden. Mit Hilfe eines Fragebogens wurden im Jahr 2008 in 19 zufällig ausgewählten Krankenhäusern in ganz Ghana 26 Ärzte, Studenten und Schwestern zur Krankenhaushygiene, zu nosokomialen Infektionen und zur bakteriellen Resistenzentwicklung befragt. Aufgrund der kleinen Stichprobe sind die Ergebnisse mit Vorbehalt zu bewerten. Knapp 2/3 der Befragten gaben an, die Problematik nosokomialer Infektionen zu kennen, jedoch wurden die Infektionsraten sehr niedrig eingeschätzt. Nur an Universitätskliniken tätige Ärzte und Studenten schätzten die Prävalenz nosokomialer Infektionen vergleichsweise hoch ein. Surveillance-Systeme existieren nicht. Trotzdem berichten 42 % der Teilnehmer von einem Dokumentationssystem in ihrer Einrichtung. 78 % der Befragten schätzten den Anteil der Patienten, die Antibiotika erhalten auf 40 bis 80 %. Zudem gaben 62% an, dass diese auch ohne Rezept erhältlich sind. 62 % waren davon überzeugt, dass die Resistenzentwicklung ein Problem darstellt. Jedoch waren damit häufig Malariaerreger gemeint. Nur 35 % veranlassen unter verschiedenen Umständen ein Antibiogramm. Meist wird dieses erst durchgeführt, wenn eine bereits begonnene Antibiotikatherapie keine Besserung zeigt. Häufig gibt es keine Möglichkeit für Laboruntersuchungen. Studien zeigen, dass beträchtliche Erregerresistenzen in Ghana bestehen. Diese werden auf Grund unzureichender Untersuchungen jedoch nicht erkannt und der Antibiotikaabusus wird nicht eingedämmt. 42 % der Befragten hatten keine Kenntnis über gesetzliche Grundlagen zu Krankenhaushygiene. Mit 92 % gaben jedoch fast alle Teilnehmer an, dass krankenhausinterne Hygienerichtlinien existieren. 75 % dieser Teilnehmer empfanden die bestehenden Hygienerichtlinien als adäquat und 21 % als teilweise umgesetzt. Auf genaue Nachfrage führten jedoch nur 15 % der Befragten eine korrekte Händedesinfektion durch. Dies spiegelt sich auch in eigenen Beobachtungen wider. Am Ende des Fragebogens wurde diese Frage wiederholt. Statt der 69 % aller Befragten hielten nun nur noch 42 % die Hygienerichtlinien für adäquat umgesetzt. 42% versicherten die Überwachung von Hygienemaßnahmen. 55 % dieser Befragten gaben an, dass eine Hygieneschwester für diese Kontrolle verantwortlich sei. Über die Möglichkeit einer Weiterbildung im Fach Hygiene waren nur 62 % informiert. Zu Fragen der Wasserhygiene und Finanzierung wirkten alle Befragten unsicher und es wurden divergente und damit nicht aussagekräftige Antworten gegeben. Es wurde deutlich, dass die Problematik nosokomialer Infektionen, die im Ergebnis der Literaturrecherche in Ghana besteht, von einem großen Teil der Befragten unterschätzt wird. Das Wissen über Zusammenhänge der Entstehung bis hin zu den Konsequenzen nosokomialer Infektionen und der bakteriellen Resistenzentwicklungen ist trotz adäquater Lehre mangelhaft. Daraus resultieren eine unzureichende Compliance bei der Umsetzung von Hygienemaßnahmen und ein inadäquater Umgang mit Antibiotika. Als Fazit ergibt sich großer Handlungsbedarf im Kampf gegen nosokomiale Infektionen, wobei der erste Schritt für die notwendige Etablierung und adäquate Umsetzung von Hygienemaßnahmen in der Entwicklung eines Problembewusstseins unter dem medizinischen Personal besteht.

The synthesis of valuable chemicals via traditional chemical methods can be often outperformed by the use of enzymes because of their excellent chemo-, regio- and stereoselectivity in aqueous solvents at ambient temperatures. On the other hand, enzymes often suffer from several limitations that hamper their industrial application. Protein engineering is commonly applied to overcome these limitations although the generation and the validation of mutants is often a laborious process that may not lead to the desired results within reasonable time frames. This thesis focuses on engineering the enantioselectivity and the substrate scope of industrially relevant enzymes, such as esterases and transaminases. Semi-rational protein engineering was employed to identify improved variants for the synthesis of valuable chemicals ensuring a reduced screening effort. Compared to previous works, 3DM’s applicability was extended to the study of correlated mutations and proved effective in the acceleration of the comprehension and in the mutation of these enzymatic scaffolds. Semi-rational approaches require an extensive amount of information such as protein structures, reaction mechanisms, previous mutational experiments reported in literature and a considerable amount of amino acid sequences from similar proteins to analyze amino acid distributions and correlated mutations. Here, we have exploited 3DM as a tool that can combine all this wealth of information: 3DM is a convenient solution to retrieve and integrate information simplifying decision making in the planning of a semi-rational mutant library since in 3DM’s multiple sequence alignments (MSA) is summarized Nature’s screening process for alternative variants. Furthermore, naturally evolving enzymes often require mutations at more than one position for the acquisition of a new property. Such mutations generate patterns that are recognized by the 3DM algorithm, which creates networks that can be investigated to design strategies that aim to improve the property of interest. Finally, these correlated mutations are connected to the mutations described in publications covered in the PubMed database, thus helping to investigate the role certain positions might play in the network. Article I shows that it is possible to improve the enantioselectivity of an esterase towards a highly symmetrical substrate while drastically reducing the screening effort. This was achieved through the creation of libraries that limit the variants to those identified in the 3DM alignment. Article II shows that networks of correlated mutations are composed of positions that may cluster around a function. These functions can be investigated because 3DM connects the positions in the network to their related publications. In this article, a mutant of the esterase PFE-I from Pseudomonas fluorescens was generated having increased enantioselectivity in the hydrolysis of important target compounds. Article III suggests that the in silico modelling software YASARA, combined with the use of the 3DM database, can further reduce the screening effort: it was possible to identify a hot-spot because both the 3DM database and YASARA docking studies, indicated its importance. This led to a further improved enantioselectivity of the enzyme variant identified in Article II. Article IV shows how MSA may be used to get structural insights into the catalytic properties of enzymes with documented activity. The study of the patterns observed in a large subfamily alignment allowed the definition of the structural determinants important for the substrate recognition in amine transaminases. Article V and VI apply the knowledge acquired for the improvement of the substrate scope in the amine transaminase from Vibrio fluvialis.

Mit der demographischen Entwicklung gehen enorme Herausforderungen für die Gesellschaft einher. Eine dieser Herausforderungen liegt im wirtschaftlichen Bereich. Viele Unternehmen befinden sich im globalen Wettbewerb und, um dort bestehen zu können, sind sie gezwungen, ihre Produkte oder Dienstleistungen fortwährend zu verbessern. Gerade kleinere Unternehmen stehen vor dem Problem, dass sie bereits heute und in Zukunft noch verstärkt, für bestimmte Aufgaben nicht immer die passenden Mitarbeiter mit den benötigten Qualifikationen zur Verfügung haben. Vor dem Hintergrund der demographischen Entwicklung wird die Besetzung von Innovationsteams in Zukunft eine entscheidende Aufgabe für viele Unternehmen werden. Die vorliegende Dissertation untersucht in zwei Experimenten unter Laborbedingungen, ob sich homogene und heterogenen Teams in ihrer Innovationsleistung unterscheiden.

Kindesmisshandlungen als Risikofaktor für depressive Erkrankungen im Lebensverlauf ist einer der stabilsten Befunde in der Fachliteratur. Neuere Studien postulieren einen distinkten Depressionssubtyp durch lebensgeschichtlich frühen Stress mit spezifischen neurobiologischen und endokriniologischen Auffälligkeiten, der sich möglicherweise auch in einem distinkten Symptomprofil der Depression niederschlägt. Dennoch entwickeln nicht alle von Misshandlungserfahrungen in der Kindheit Betroffenen eine depressive Störung im Lebensverlauf, so dass angenommen werden muss, dass protektive Faktoren wie Resilienz (psychische Widerstandfähigkeit) auf das bestehende Risiko für depressive Erkrankungen gegenläufig einwirken. Weiterhin gehen depressive Erkrankungen mit einem erhöhten kardiovaskulären Risiko einher, das vermutlich über das Metabolische Syndrom (MetS) (teil-)vermittelt wird. Ziel dieser Arbeit sollte es daher sein, auf Grundlage der populationsbasierten Stichproben der Study of Health in Pomerania (SHIP) die postulierten Assoziationen zwischen retrospektiv erfassten Kindesmisshandlungen und depressive Erkrankungen und das protektive Wirken von Resilienz auf diese Assoziation zu prüfen. Außerdem sollte geprüft werden, ob sich Kindesmisshandlungen distinkt in der späteren Depressionssymptomatik niederschlagen und symptomatische Überschneidung mit dem atypischen oder melancholischen Subtyp der depressiven Erkrankung aufweisen. Weiterhin sollten Alters- und Geschlechtseinflüsse auf die Assoziation von depressiven Erkrankungen und dem MetS untersucht werden und geklärt werden, ob erlebte Kindesmisshandlungen ursächlich mit dem MetS in Zusammenhang stehen. Aus den Ergebnissen der Analysen verschiedener populationsbasierten Stichproben (SHIP-0, SHIP-LEGENDE, SHIP-TREND-0) in dieser Dissertation lassen sich folgende Schlussfolgerungen ziehen: 1. Retrospektiv erfasste Erfahrungen von Kindesmisshandlungen unterliegen Alters- und Geschlechtseffekten und sind mit einem erhöhten Risiko für depressive Erkrankungen im Lebensverlauf assoziiert. 2. Resilienz wirkt als unspezifischer protektiver Faktor auf die Assoziation von Kindesmisshandlungserfahrungen und depressiven Erkrankungen im Lebensverlauf. 3. Personen mit depressiven Erkrankungen im Lebensverlauf und Kindesmisshandlungserfahrungen in der Vorgeschichte unterscheiden sich auf Symptomebene von Personen mit depressiven Erkrankungen ohne Erfahrungen von Kindesmisshandlungen. Allerdings konnte nicht belegt werden, dass dieses distinkte Symptomprofil bei Personen mit depressiven Erkrankungen und Kindesmisshandlungen in der Vorgeschichte eine umfassende symptomatische Überschneidung mit dem atypischen oder melancholischen Subtyp der depressiven Erkrankung aufweist. 4. Alter und Geschlecht haben einen differentiellen Einfluss auf die Assoziation von depressiven Erkrankungen und dem MetS. Misshandlungserfahrungen im Kindesalter sind nicht mit einem erhöhten Risiko für das MetS assoziiert, wenn depressive Erkrankungen als Einflussgröße berücksichtigt werden. Die Ergebnisse werden im Rahmen des neurobiologischen Ätiologiemodells der depressiven Erkrankung diskutiert und somit unter der Theorie, dass depressive Erkrankungen Stresserkrankungen sind und Kindesmisshandlungen (im Sinne von lebensgeschichtlich frühem Stress) einen besonders nachteiligen Einfluss auf neurobiologische und endokrinologische Systeme haben und mit einer erhöhten Vulnerabilität für depressive Erkrankungen einhergehen. Zukünftige Studien sollten sich an einem integrativen Ätiologiemodell der depressiven Erkrankung orientieren und die artifizielle Trennung zwischen biologischen Risikofaktoren und psychosozialen Einflüssen bzw. Lebensereignissen überwinden, um der Heterogenität der depressiven Erkrankung gerecht zu werden. Besonders im Hinblick auf die anhaltende Diskussion über Subtypen der depressive Erkrankung und der Wirkung von protektiven Faktoren besteht Forschungsbedarf.

Hantaviruses are enveloped viruses with a single-stranded RNA genome of negative polarity. The genome consists of three segments: small (S), medium (M) and large (L). As zoonotic pathogen, hantaviruses are worldwide responsible for 150,000 to 200,000 human disease cases per year. Two forms of human disease are currently distinguished: In the Americas the hantavirus cardiopulmonary syndrome (HCPS) and in Europe and Asia the hemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS). Since the introduction of the German Protection against Infection Act in 2001 until now a total of 10,082 disease cases have been reported. As a result, hantavirus infections currently rank as the fifth frequent notifiable disease in Germany. More than 80% of these infections were caused by the hantavirus species Puumala virus (PUUV), transmitted by the bank vole Myodes glareolus. Besides temporal oscillations, an unequal geographical distribution of human PUUV cases was noticed in Germany and in other countries of Central Europe. This is reflected in the presence of endemic and non-endemic regions as well as of so-called outbreak years. Therefore, the overall objective of this study was to find out possible reasons for the inhomogeneous distribution of PUUV in Central Europe, in particular in Poland, Germany and certain districts of Baden-Wuerttemberg. The basic working hypothesis was that PUUV spread in Central Europe after the last glaciation with different evolutionary lineages of the bank vole and that the current emergence of PUUV in bank vole populations is determined by local geographical and ecological factors. Very little was known about the presence of PUUV in Poland. Earlier studies were based exclusively on serological detection of PUUV, but a molecular detection with subsequent phylogenetic investigation was missing so far. Therefore, 45 bank voles from the northeastern part of Poland were investigated by serological and molecular assays. In three animals from a forest region close to the city of Miko³ajki PUUV-reactive antibodies and/or PUUV RNA were detected. Phylogenetic analysis indicated the presence of a Latvian (LAT) PUUV strain. Viral RNA was detected in one bank vole of the Eastern evolutionary lineage and two animals of the Carpathian lineage. Thereby it could be demonstrated for the first time that the distribution of the LAT PUUV lineage ranges from Latvia south-west to the northeastern part of Poland. An inhomogeneous spatial distribution of human disease cases has been observed even for Baden-Wuerttemberg, a long time known endemic federal state of Germany. Therefore 660 bank voles were trapped during the outbreak and non-outbreak years 2012 and 2013 in four districts with high incidences (H) and in four districts with low incidences or lacking PUUV cases (L). During the outbreak year 2012 PUUV-positive bank voles were detected by serological and molecular investigations in seven of eight districts. In contrast, in the following year only in one district PUUV infected bank voles were detected. Furthermore, it was demonstrated that after a beech mast, i.e., a massive fructification of beech trees, in H districts with a higher percentage of beech forest coverage a higher number of human cases was notified, but not in L districts with a lower percentage of beech forest coverage. For the future development of early warning modules it is therefore necessary to have a long-term bank vole monitoring established that incorporates beech mast data and information on beech forest coverage. High endemic regions for PUUV are mainly located in the southern and western parts of Germany, whereas in the eastern and northern parts only low numbers or even no human cases are recorded. To find out possible reasons for this inhomogeneous distribution, 1,774 bank voles from different regions of Germany were investigated for PUUV infections and in parallel for the corresponding bank vole evolutionary lineage (Western, Eastern, Carpathian). The PUUV investigations indicated positive voles in the known endemic regions with an easternmost and northernmost occurrence in western Saxony-Anhalt, western Thuringia and in Osnabrück. In the northern and eastern part of Germany none of the 1,210 investigated bank voles showed a PUUV infection. In the southern and western parts of Germany only the Western bank vole lineage was identified, whereas the Eastern lineage was exclusively found in the eastern and northern part and the Carpathian lineage in the South-East and North-East of Germany. PUUV infections were found almost exclusively in bank voles of the Western lineage. Individuals of the other two vole lineages were found to be PUUV infected only in regions with sympatric occurrence of the Western lineage. The previously described contact zone of the different bank vole phylogroups ranges from Poland to the entire northern part of Germany. In conclusion, the results of this investigation indicate two potential major reasons for the inhomogeneous distribution of PUUV in Germany: First, PUUV of the CE lineage seems to be associated with the Western bank vole lineage. The current geographical distribution of virus and host might be explained by a post-glacial northern expansion of the bank vole starting at the western refuge. Second, the missing detection of PUUV in bank voles of the Western lineage in areas close to high endemic regions might be explained by the extinction of the virus due to a limited winter survival of infected animals during long and harsh winters. The virus stability outside the host or ecological barriers, such as isolated forest areas or broad rivers, might also influence the distribution of PUUV in bank vole populations.

Der epitheliale Natriumkanal ist an einer Vielzahl von physiologischen Prozessen beteiligt. In den Sammelrohrepithelzellen der Niere trägt er im Wesentlichen zur Na+- und Wasserreabsorption bei. In den glatten Gefäßmuskelzellen kann er als Mechanosensor die mechanischen Gefäßwandeigenschaften beeinflussen. Die Expression und Aktivität des ENaC werden durch das Mineralokortikoid Aldosteron moduliert. Eine Blockade der ENaC-Funktionalität ist über das Diuretikum Amilorid möglich. Inwieweit der ENaC zur Entwicklung renovaskulärer Veränderungen als Bestandteil der Pa-thogenese einer vom Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS)-abhängigen Hypertonieform beiträgt, ist Gegenstand dieser Arbeit. Mit Hilfe von in vitro- und in vivo-Experimenten an proximalen Widerstandsgefäßen haben wir die Funktion proximaler Widerstandsgefäße nach der Induktion einer experimentellen arteriellen Hypertonie untersucht. Dazu verwendeten wir ein transgeninduziertes Rattenmo-dell (Cyp1a1ren-2), das sich durch ein überaktives RAAS auszeichnet. Die Untersuchungen ergaben, dass sich die Compliance der Widerstandsarterien von trans-geninduzierten Ratten zu denen der normotensiven Kontrollen bzw. von Amilorid-behandelten transgenen Tieren nicht signifikant unterscheidet. Auch im Hinblick auf die α1-adrenerge Vasokonstriktion mit dem Rezeptoragonisten Phenylephrin ergaben sich in vitro und in vivo ähnliche Gefäßantworten zwischen den vergleichenden Gruppen. Im Rahmen der Acetylcholin-induzierten, endothelabhängigen Vasodilatation sahen wir bei Cyp1a1ren-2-Ratten nach Transgeninduktion und auch unter Amilorid-Einfluss keine signifikanten Veränderungen der Gefäßeigenschaften. Im Gegensatz dazu ließ sich eine Desensibilisierung auf Angiotensin II und ein reduzierter Gefäßwiderstand nach Transgeninduktion im Vergleich zur Kontrolle bzw. zu transgeninduzierten Cyp1a1ren-2-Tieren nach Amilorid-Gabe abbilden. Durch die Behandlung mit dem ENaC-Inhibitor Amilorid konnte bei transgeninduzierten Ratten der Blutdruck effizient gesenkt werden. Hierbei scheint die gesteigerte Elektrolytausscheidung über das renale Sammelrohr der entscheidene Faktor zu sein. Zusammengefasst zeigen unsere Ergebnisse, dass nicht ENaC-abhängige Veränderungen der Funktion von Widerstandsgefäßen, sondern ENaC-abhängige Prozesse der renalen Natrium-Reabsorption an der Entwicklung einer arteriellen Hypertonie bei hypertensiven Cyp1a1ren-2-transgenen Ratten beteiligt sind.

The aim of this retrospective observational study is to describe and discuss various complications that can arise after insertion of alloplastic materials in the field of urogynecology that require further surgical interventions in order to manage them or to at least improve the quality of life in those women. We were able to collect data on 77 patients who fulfilled the criteria. Medical history, data of clinical findings, and outcomes were collected and analyzed. The most common complication seen as an indication for resecting slings or meshes was de novo overactive bladder syndrome (40%). Other indications seen were lower urinary tract obstruction or obstructive voiding symptoms (21%), chronic pain (21%), and de novo dyspareunia (13%). 36% of the patients had recurrent symptoms (failure) after insertion of alloplastic materials in the form of urinary incontinence or prolapse, 32% presented with vaginal erosions, 2 women had severe signs of infection with abscess formation, another 3 women had urogenital fistulae. Other rare complications after mesh or sling insertion are perforations of the urinary bladder or urethra. Proper case selection is the key factor. The use of meshes and slings seems justified only in patients with known connective tissue weakness and recurrences after native tissue repair. Otherwise, patients will be exposed to unnecessary risk without any expectable improvement to their quality of life. Most of the complications are mainly caused by wrong and inadequate surgical techniques, wrong indications, or missed diagnosis of the underlying problem. In addition, lack of long-term follow-up is usually the cause behind the negligence towards many complications. Therefore, only experienced physicians should be allowed to perform such procedures, and long-term postoperative follow-up is strongly recommended. As slings and meshes are used for procedures of choice as means to improve quality of life, and not for life threatening situations, there is a need for intensive informed consent. All possible alternatives have to be discussed, as do the pros and cons of selected procedures, even the rare complications. Mesh or sling resection is considered to be an effective solution for the management of such complications. It has shown a high success rate in comparison to conservative treatment, and the majority of patients were satisfied and experienced a big improvement in their quality of life. The most common complication after resection is the recurrence of primary symptoms, either urinary incontinence or prolapse. Major or serious intra- or postoperative complications are very rare. All complications were classified and given a code according to the classification system of the international urogynecological association and the international continence society (IUGA/ICS) on 2011. The applicability and practicability of this code were evaluated, looking for ways to possibly improve it or to identify missing parameters. Many patients had more than one code, a problem that entirely torpedoed the idea of “simple” classification. Some complications are not covered individually in the classification, such as failure and recurrence or overactive bladder syndrome. These complications should be included. Many cases began with the same code, despite having different complications. Further sub-classifications should be considered to enable the reader to easily recognize the complication at hand. Patients who came with complications more than one year after mesh or sling insertion were categorized as (T4), regardless of whether the complication arose after 1 year of after 10. Therefore, sub-classifications in the (T4) category are recommended. The “site” category was not applicable in many cases. Furthermore, it is necessary that the severity of a complication is discernible, and should be mentioned in the code. We did not find any correlation between the code given and patient satisfaction. After re-modification and completion, the IUGA/ICS code could be more practical for clinical use, which would allow for the comparison of complications and make the assessment of adverse effects easier for research purposes.

Die Hefe Saccharomyces cerevisiae reagiert auf die sich ständig ändernden Umweltbedingungen durch eine präzise Regulation der Genexpression. Möglich wird dies durch ein komplexes Netzwerk aus spezifischen Regulatoren und pleiotropen Faktoren. Aktivatorproteine binden an Aktivierungssequenzen (UAS-Elemente) in ihren Zielpromotoren und rekrutieren basale Transkriptionsfaktoren sowie Coaktiva¬toren. Dadurch erhöhen sich Wahrscheinlichkeit und Häufigkeit der Transkriptions¬initiation und die DNA im Promotorbereich wird durch die Aktivität von Komplexen der Chromatinremodellierung und -modifizierung für die Transkriptionsmaschinerie zugänglich gemacht. Dagegen binden spezifische Repressor¬proteine an ihre Regula¬tionssequenzen (URS-Elemente) oder an Aktivatorproteine, inhibieren deren Wirkung oder rekrutieren Histondeacetylase-Komplexe wie den Sin3-Corepressor, die eine Verdichtung des Chromatins bewirken. Der Sin3-Corepressorkomplex ist an einer Vielzahl von Regulationsprozessen beteiligt. In Hefe existieren zwei Sin3-Varianten, die als Rpd3L bzw. Rpd3S bezeichnet werden und sich in ihrer Zusammensetzung unterscheiden. Neben Sin3 als zentralem Gerüst¬protein in beiden Komplexen sind im Rpd3L strukturelle Untereinheiten wie Sds3, Sap30 und Pho23 sowie die Histondeacetylase (HDAC) Rpd3 als enzymatische Komponenten enthal¬ten. Durch Funktionsanalysen von Mutanten einzelner Unterein¬heiten wurde festge¬stellt, dass zusätzlich zu Rpd3 weitere HDACs an der Repression ICRE-abhängiger Gene der Phospholipid-biosynthese Gene beteiligt sind. Interaktionsstudien zeigten, dass auch die HDACs Hda1 und Hos1 an Sin3 binden. Die Bindung erfolgt über drei sogenannte HDAC-Interaktionsdomänen (HID1-3), wobei Hda1 und Hos1 an HID2 und HID3 binden, Rpd3 dagegen an HID1 und HID3. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die HDACs direkt an ihre jeweiligen HIDs binden. Außerdem inter¬agieren Hda1 und Hos1 auch in vivo mit Sin3. Die HID1 wurde auf die Aminosäuren 801-950 verkürzt und es wurde nachge¬wiesen, dass eine funktionsfähige katalyti¬sche Domäne von Rpd3 nicht für die Wechselwirkung mit Sin3 notwendig ist. Außerdem wurden die Interaktionsdomänen von Sds3 und Sin3 kartiert. Die erhaltenen Befunde ergänzen die Daten zu Protein-Protein-Inter¬aktionen im Sin3-Corepressorkomplex und komplettieren funktionelle Aspekte der HDAC-Rekrutierung. Eine weitere Zielstellung dieser Arbeit war die Erstellung eines Interaktionsnetzwerks zwischen spezifischen Aktivatoren und allgemeinen Faktoren der Transkription. Eukaryotische Aktivatorproteine sind modular aufgebaut und besitzen voneinander separierbare Funktionsdomänen. Die Erkennung und Bindung von UAS-Elementen in den Zielpromotoren erfolgt über die DNA-Bindedomäne (DBD), während Tran¬skriptions¬¬aktivierungs¬domänen (TADs) basale Transkriptionsfaktoren und Co¬aktiva¬toren rekrutieren und somit die aktivierende Wirkung vermitteln. Im Gegensatz zu den DBDs folgen TADs meist keinen durch Sequenzanalysen vorhersagbaren Strukturmotiven und müssen manuell eingegrenzt werden. Für die Kartierung funktioneller TADs wurden Längenvarianten von über 30 Aktiva-toren aus verschiedenen Familien DNA-bindender Proteine an die Gal4DBD fusioniert und auf ihre Fähigkeit überprüft, ein UASGAL-abhängiges Reportergen zu aktivieren. Dabei konnten 15 neue TADs eingegrenzt werden. Weiterhin wurden die bisher nicht charakterisierten Zinkcluster¬proteine Yjl206c, Yer184c, Yll054c und Ylr278c als Aktivatoren bestätigt. Dadurch stand eine Samm¬lung aus 20 bekannten und neukartierten TADs zur Verfügung, die nach Konstruktion von GST-Fusionen für in vitro-Interaktionsexperimente mit Unter¬einheiten des Mediators, des TFIID- und des SWI/SNF-Komplexes eingesetzt wurden. Es konnten direkte Wechselwirkungen von Aktivatoren (u. a. Aft2, Aro80, Mac1 und Zap1) mit den TFIID-Komponenten TBP, Taf1, Taf4 und Taf5 detektiert werden. Die Bindung an Taf1 erfolgte im Bereich von aa 1-250, der zwei Aktivator¬interaktions-domänen (AID) enthält und in vorangegangenen Experimenten auch mit Ino2 und Adr1 interagierte. Die Rap1-Bindedomäne (RBD) von Taf4 (aa 253-344) interagierte auch mit Mac1, Aft2 und Ino2. Daher wurde dieser Bereich als allgemeine AID klassifiziert. Für die Aktivatorinteraktion essentielle Aminosäuren konnten allerdings nicht identi¬fiziert werden. 17 von 20 TADs interagierten direkt mit der Mediator-Untereinheit Med15, während für Med17 10 Kontakte zu Aktivatoren detektiert wurden, was die Relevanz des Mediators für die Aktivatorfunktion unterstreicht. Die katalytische Untereinheit des SWI/SNF-Komplexes Swi2 zeigte ähnlich viele TAD-Interaktionen wie Med15. Der N-terminale Bereich von Swi2 (aa 1-450) stellte sich als ausreichend für die Bindung der Aktivatoren heraus und enthält demnach eine oder mehrere AIDs. Damit konnte das Interaktionsnetzwerk zwischen Aktivatoren und allgemeinen transkriptionalen Cofaktoren substantiell erweitert werden.

In this thesis, rates and extend as well as the ecological implications of electron exchange reactions that involve redox-active moieties in organic matter (OM) were explored. The research builds on earlier findings that confirmed that OM may act as terminal electron acceptor (TEA) for electrons released in microbial respiration. This property was associated with quinone moieties that are ubiquitously found in OM from terrestrial and aquatic environments and that may undergo reversible reduction to the respective hydroquinone. Earlier methodological advances allowed for a rapid, direct and precise quantification of the electron accepting and donating properties of quinones in dissolved OM (DOM) by mediated electrochemical analysis. In this work, the previously established mediated electrochemical analysis was adapted and used in the characterization of redox properties of particulate natural samples that contain redox active iron and organic matter ("geochemical phases"). For the first time, direct measurements confirmed that microorganisms transferred electrons (e) from microbial respiration to the organic and inorganic electron acceptors in the particulate phase. Particulate OM in the sediments was found to provide a capacity to accept or donate e of 650 µmol e/gC. An incubation experiment resolved the spatiotemporal dynamics of organic and inorganic TEA species (i.e., nitrate, sulfate, Fe- and Mn oxyhydroxides) in sediments upon changes in oxygen availability and hence redox conditions. Oxygen is consumed when the reduced species are oxidized and, by this means, re-generate their electron-accepting capacity. The use of mediated electrochemical analysis allowed for the quantification of the redox state of the geochemical phases during their reduction and re-oxidation. The electron fluxes initiated by the oxic re generation of the TEAs nitrate, sulfate, Fe(III), Mn(IV) and quinoid moieties in OM were therefore directly monitored instead of modeled from the species’ distribution profiles in interstitial waters. The cyclic reduction and re-oxidation of redox species exposed to oxygen fluctuations was suspected to be a critical component of many aquatic ecosystems. In stratified lakes, extended sediment volumes are exposed to oxygen only upon lake overturn. Lake oxygen budgets are therefore influenced by benthic redox processes. The combined field and laboratory study showed that lake overturn seasonally introduces a finite amount of oxygen to the hypolimnion and that about 50% of the subsequent sediment oxygen consumption is exclusively associated with the re-generation of TEA species. These species previously formed in the sediment when organic matter was microbially decomposed during anaerobia. While lake overturn can completely mix epi- and hypolimnetic waters, small-scaled dynamics in temperature and oxygen availability may confine discrete parts of the water column with oscillations in physicochemical conditions. In the studied lake, a transient thermocline cyclically introduces oxygen to hypoxic hyplimnetic waters close to the pelagic redox interface. In the lake, organic TEAs may represent an important component of the total pelagic electron acceptor capacity. Due to the rapid and reversible redox reactions of DOM, reduced organic TEAs are re-generated upon dislocation to oxic parts of the water column. Results show that diurnal fluctuations of oxycline depth shape a micro-environment selecting for microbial species that are released from TEA limitations by OM in oxidized state. Pelagic microbial communities subjected to the same amount of OM in different oxidation states differed by more than 50% after one day. This work substantiates earlier findings that suggested that OM may be an important TEA species in many aquatic and terrestrial ecosystems. OM reduction in microbial respiration was shown to directly affect critical system parameters as bacterial activity, oxygen budgets and aquatic biodiversity. Both the microbial reduction and subsequent abiotic oxidation of OM are sufficiently fast for relevant interaction with oxycline fluctuation on different timescales. Given that organic TEAs are cyclically regenerated, a significant share of ecosystem respiration could be linked to OM reduction. This thesis demonstrated the new and important role electron exchange reactions in OM-rich environments play and explored the mechanism of this previously neglected part of lake functioning. As of today, linking the chemistry of aquatic turnover processes with the microbiological and physical conditions at redox interfaces remains challenging. In conclusions, by providing several cases from aquatic environments, this thesis contributes to the mechanistic understanding of OM reduction in microbial respiration. The results prompt for further research regarding the competitive inhibition of other respiration pathways, including the reductive production of the potent greenhouse gas methane.

Fragestellung: Obwohl der Ausbruch des Zweiten Weltkriegs in diesem Jahr bereits 75 Jahre zurückliegt, haben noch heute viele Personengruppen in Deutschland unter den psychischen Nachwirkungen dieses einschneidenden Ereignisses zu leiden. Mit der vorliegenden Arbeit sollte untersucht werden, inwiefern sich das Schicksal eines vermissten deutschen Soldaten des Zweiten Weltkriegs auf die seelische Befindlichkeit der Hinterbliebenen, vor allem der Kinder und Enkel, auswirken könnte. Methode: Hierzu wurden im Namen der Forschungsgruppe 250 aktuelle Suchantragsteller von der Deutschen Dienststelle (WASt) angeschrieben und zur Teilnahme an der Befragung aufgefordert, von denen 89 Personen den Fragebogen zumindest teilweise ausreichend beantworteten. Die einzelnen Fragbogenteile bestanden aus dem PTSS-10, dem BSI-18, einem Fragenkatalog zum Umgang mit uneindeutigen Verlustereignissen (Boundary-Ambiguity-Scale) und einem abschließenden Fragebogenteil zur Komplizierten Trauer. Ergebnisse: Die Stichprobe liegt bei einer Verdachtsdiagnose auf PTBS mit 3.6 Prozent leicht über dem bundesdeutschen Durchschnitt und ist beim BSI-18 mit einer Vergleichsstichprobe Nicht-klinischer Probanden vergleichbar. Sowohl beim PTSS-10 als auch beim BSI-18 konnten Wechselwirkungen zwischen geschlechts- und verwandtschaftsspezifischem Antwortverhalten festgestellt werden. Die interne Konsistenz der deutschen Version des Fragebogens nach uneindeutigen Verlustereignissen (Boundary-Ambiguity-Scale) konnte nachgewiesen werden. Die Werte fielen hier erwartungsgemäß bei Kindern von Vermissten höher aus als bei den anderen Verwandtschaftsgraden. Die Kriterien zur Komplizierten Trauer erfüllte kein Teilnehmer der Befragung, allerdings erwies sich der Verwandtschaftsgrad als Prädiktor für den Trennungsschmerz. Diskussion: Die Untersuchung zeigte, dass sich ein noch heute vermisster Soldat negativ auf die psychischen Befindlichkeiten von hinterbliebenen Familienmitgliedern auswirken kann. Der bald 70 Jahre nach Kriegsende noch messbare Effekt ist allerdings moderat ausgeprägt.

This thesis draws a comprehensive picture about the radiation and diversification of truncatelloidean gastropods across the south pacific. It covers three more specifc studies focussing on the Truncelloideans from Fiji, Vanuatu and New Caledonia, respectively. And a conclusive analysis that combines the results of the three more specific studies and enhances them using species from the Austral Islands, Lord Howe Island, the Indonesian island Sulawesi as well as several species from New Zealand and Australia. Molecular phylogenies were calculated using four nuclear gene fragments (ITS2; 18S rRNA; 28S rRNA and Histone 3) besides the mitochondrial COI and 16S rRNA. Further molecuular data was used to calculate dated phylogenies, perform ancestral range reconstructions and develop a modified molecular barcoding approach.

Staphylococcus (S.) aureus ist vor allem bekannt als einer der Haupterreger nosokomialer Infektionen weltweit. Die Mechanismen, mit denen S. aureus und das Immunsystem des Wirtes miteinander interagieren sind komplex und bis heute nicht vollständig verstanden. Ziel der vorliegenden Dissertation war es daher, bekannte Virulenzfaktoren von S. aureus und Proteine, deren Funktion für das Bakterium bisher unbekannt ist, hinsichtlich ihrer Immunogenität und ihrer Fähigkeit, Interaktionen mit Zellen und Plasmafaktoren des humanen Blutes einzugehen, zu charakterisieren. Die Entwicklung und Anwendung eines für den Organismus S. aureus spezifischen Proteinmikroarray war eines der Hauptziele dieser Arbeit, welches unter der Bezeichnung Staph-Toxin-Ag verwirklicht wurde. Der Array trug bis zu 62 S. aureus-Antigene und zeigte sich als geeignet zur Charakterisierung und Quantifizierung von Antikörperantworten in verschiedenen humanen und murinen Wirtsproben, wie Blutplasma und -serum sowie anderen extrazellulären Flüssigkeiten wie Nasensekret und Bauchwasser von gesunden und infizierten Probanden. Im ‚Protein-Interaktionsassay‘ wurde der Staph-Toxin-Ag dazu verwendet, Interaktionen von S. aureus-Proteinen zu humanen Blutplasmaproteinen zu identifizieren – Faktor H, Fibronektin, Fibrinogen, Plasminogen und Vitronektin. Der Staph-Toxin-Ag wurde in zwei unabhängigen globalen Studien angewendet, welche die S. aureus spezifischen Antikörperantworten von gesunden humanen Probanden untersuchten, darunter Träger und Nicht-Träger von S. aureus. In der ersten Studie wurden die IgG-Antworten in den Blutplasmen, in der zweiten Studie die Antikörperantworten der Klassen IgG und IgA, hier in den Nasensekreten der Probenaden charakterisiert. In beiden Studien wurde wie erwartet eine enorme Heterogenität der detektierten Antikörperantworten innerhalb der Kohorten beobachtet, die unabhängig vom Trägerstatus bestand. Vergleichende Analysen der IgA- mit den IgG-Antworten in den Nasensekreten konnten den Grad der Heterogenität noch einmal deutlich erhöhen. Für keinen der untersuchten Probanden stimmten die S. aureus-Antigen-Muster beider Antikörperklassen vollständig überein. Für die untersuchten S. aureus-Träger wurden im Durchschnitt höhere Antikörperlevel nachgewiesen als für die Nicht-Träger. Statistische Analysen (Mann-Whitney U-Test) der gemessenen IgG- bzw. IgA-Level identifizierten insgesamt zehn Antigene, gegen die die Testgruppe der Träger im Vergleich signifikant höhere Antworten zeigte. Für das virulenzassoziierte Protein IsaA (Immunodominant staphylococcal Antigen A) wurden die beschriebenen Unterschiede in beiden globalen Studien und für beide untersuchten Antikörperklassen identifiziert. Die stärksten und häufigsten Antikörperantworten konnten gegen Proteine aus zwei funktionellen Gruppen – die nicht-egc-Superantigene (SEB, SEC, TSST-1) und die Komplement- und Koagulationsinhibitoren (SCIN, Efb, Sbi, SSL-7, SACOL1169) – detektiert werden. Mindestens 60 % der untersuchten Probanden zeigten spezifische IgG- und/oder IgA-Antworten gegen Komplementinhibitoren. Hingegen konnten für Superantigene vor allem Antikörperspezifitäten der Klasse IgG detektiert werden. Für den Komplementinhibitor Sbi (S. aureus Binder of IgG) wurde eine Lücke in den IgG-Antworten beobachtet. Beide funktionelle Gruppen werden folglich bei der Invasion des Wirtes von S. aureus in vivo exprimiert. Komplementinhibitoren sind darüber hinaus offensichtlich für S. aureus von besonderer Relevanz bei der Kolonisierung der Naseschleimhaut. Zahlreiche neue Erkenntnisse konnten gewonnen werden zu Proteinen, die von S. aureus sekretiert werden, deren Funktion für das Bakterium jedoch bisher unbekannt ist. Gegen zehn dieser Proteine wurden mithilfe des Staph-Toxin-Ag spezifische IgG- und/oder IgA-Antworten nachgewiesen, besonders häufig gegen die Antigene SACOL0479, SACOL0480, SACOL0985 und SaurJH1_2034. Dies zeigte, dass diese Proteine durch S. aureus in vivo synthetisiert werden und dass sie immunogen wirken. Im ‚Protein-Interaktionsassay‘ konnten für 20 der sekretierten Proteine mit unbekannter Funktion Interaktionen mit humanen Blutplasmafaktoren nachgewiesen werden. In durchflusszytometrischen Analysen mit humanem Vollblut wurden für sieben Proteine – SACOL0021, SACOL0742, SACOL0908, SACOL0985, SACOL1788, SACOL1802 und SACOL2197 – spezifische Bindungen an PMNs (Polymorphonuclear Leukocytes) und/oder Monozyten gezeigt. In der vorliegenden Dissertation wurden mithilfe immunologischer und durchflusszytometrischer Methoden potentielle neue Virulenzfaktoren, Vakzinkandiaten sowie diagnostische Biomarker identifiziert. Neben der wissenschaftlichen Anwendung ist der Proteinarray Staph-Toxin-Ag durch seine Eigenschaften prädestiniert für einen Einsatz als Screening-Methode in der diagnostischen Medizin.

Dilated cardiomyopathy (DCM) is a myocardial disorder characterised by ventricular dilation with reduced left ventricular ejection fraction (LVEF). Immunoadsorption (IA) followed by immunoglobulin (IgG) substitution (IA/IgG) has been shown to be a promising therapeutic intervention to recover myocardial functions in DCM patients. The beneficial effects of IA/IgG therapy are associated with increased LVEF, decreased left ventricular inner diameter at diastole (LVIDd) and reduced myocardial inflammation. Despite knowing the cardiac benefits of IA/IgG, the precise molecular mechanism induced by therapy is still elusive. Additionally, only ≈60 % DCM patients treated with IA/IgG demonstrated improved heart function. Moreover, the reasons for this differential outcome among DCM patients after treatment have not been clearly understood. In this study, efforts were made to uncover the therapy induced proteomic changes in the heart of responders (relative change in LVEF ≤ 20%, LVEF < 5% absolute value) and non-responders using a global proteomic approach. Apart from it, proteomic profiling of endomyocardial biopsies and plasma was performed to find protein biomarker candidates which might be useful to distinguish responder and non-responder DCM patients before immunoadsorption therapy and support a selective and individualized treatment. To reveal therapy induced myocardial proteomic changes, endomyocardial biopsies of DCM patients before and after therapy were compared. LVEF increased (32 ± 8 to 45±7, p<0.002) and LVIDd decreased (66 ± 6 to 60±6, p<0.040) after therapy in responders, whereas non-responders did not show any significant changes in these clinical parameters. To address the changes in the myocardial proteome induced by therapy, a label-free proteomic approach was applied. The most prominent proteomic differences between both subgroups were observed in cytoskeletal, fibrosis, and extracellular matrix proteins. Therapy linked benefit in responders seems to be highly associated with the lower abundance of fibrotic and extracellular matrix proteins which seems to reflect a lower activity of transforming growth factor-β signaling. To elucidate proteomic differences between responders and non-responders at baseline, endomyocardial biopsies and plasma proteome profiling were performed. Responder and non-responder DCM patients did not show any significant differences in the clinical parameters (LVEF, LVIDd, age, inflammation, etc.) before IA/IgG therapy except for disease duration that was in tendency higher among non-responders. Proteomics profiling of endomyocardial biopsies revealed 54 differentially abundant proteins between responders and non-responders. Among those proteins, Protein S100-A8 and kininogen-1 was found higher whereas perilipin-4 was found lower abundant in responders. Plasma profiling of these subgroups revealed five proteins (S100-A8, S100-A9, C-Reactive protein, lipopolysaccharide-binding protein, and cysteine-rich secretory protein) displaying strong discriminative power between responders and non-responders. Higher abundance of Protein S100-A8 was observed in myocardium as well as in plasma among responders. Protein S100-A8 might be a potential candidate to distinguish responders and non-responders at baseline, and its potential utility at clinical levels must be evaluated. The last objective of the thesis was to establish a workflow for the relative quantitation of phosphopeptides for samples generally obtained in small amounts like myocardial biopsies. To address this question, optimization was performed with HL-1 cardiomyocytes using a PolyMAC phosphopeptide enrichment kit and the effect of TGF-β1 on the phosphoproteome was evaluated as a proof-of-principle study. Using only 200µg protein of each sample up to 2000 phosphopeptides with an efficiency of >90 percent could be covered. In total, upon TGF-β1 incubation alterations of 214, 92, and 53 phosphopeptides were observed after 1, 6 and 24 hours, respectively. Differentially altered phosphopeptides belonged to many signaling pathways including the ubiquitin-proteasome pathway, cytoskeletal regulation by Rho GTPase, calcium signaling, and TGF-β signaling. Thus, in this study a workflow for relative quantitation of phosphopeptides was established that may be later applied to precious biopsy samples. Along with this, TGF- β1 induced phosphoproteome was analysed in HL-1 cardiomyocytes.

TRPC3 und TRPC6 sind Mitglieder der nicht selektiven Kationenkanäle aus der Superfamilie der „Transient Receptor Potential“-Kanäle (TRP-Kanäle). In der Erforschung der patho-physiologischen Abläufe der Duchenne Muskeldystrophie und des damit einhergehenden gestörten intrazellulären Kalziumhaushalts rückten besagte Kanäle als mögliche verursachende Kandidaten in den Fokus der Aufmerksamkeit. TRP-Kanäle weisen eine große Zahl unterschiedlichster Aktivierungsmechanismen auf, einer davon ist die Translokation. Diesen Mechanismus hat man für TRPC3 und TRPC6 bereits an verschiedenen Zellkulturen und Zelllinien feststellen können. Den Nachweis einer Translokation in ausdifferenzierten Skelettmuskelzellen gab es bisher nicht und war Gegenstand dieser Arbeit. An Skelettmuskelzellen von mdx-Mäusen sowie an solchen von Kontroll-Mäusen wurden geeignete Experimente zur Translokation der Kanäle durchgeführt. Dazu wurden die Zellen mit schon bekannten Stimulantien wie Gadolinium, EGF und Thapsigargin inkubiert. Immunfluoreszenzfärbungen der Kanalproteine ergaben interessante Neuigkeiten zur zellulären Lokalisation und Translokation von TRPC3 und TRPC6 in normalen und Dystrophin-defizienten (mdx) Muskelfasern.

Die Glykoproteine gB und gH-gL sind bei allen Herpesviren konserviert und wichtig für den Viruseintritt und die direkte Zell-Zell-Ausbreitung. Allerdings kann sich PrV in Abwesenheit von gL noch in einem sehr geringen Ausmaß von Zelle zu Zelle ausbreiten, was Reversionsanalysen durch serielle Zellkultur-Passagen einer gL-negativen PrV-Mutante erlaubt. So konnte in einem Passageexperiment die Revertante PrV-ΔgLPassB4.1 isoliert werden. In der vorliegenden Arbeit wurden die molekularen Grundlagen der gL-unabhängigen Infektiosität von PrV-ΔgLPassB4.1 untersucht. Dabei wurden Mutationen in den Glykoproteinen gB, gH und gD nachgewiesen und deren Auswirkung auf die Proteinfunktion mit Hilfe von transienten Transfektions-Fusionsassays untersucht. Die Aufklärung der Kristallstrukturen eröffnete die Möglichkeit, über zielgerichtete Mutagenese die Funktion von gH-gL besser zu analysieren. Erstaunlich war, dass im gH des Impfstammes PrV-Bartha ein ansonsten hochkonserviertes Prolin durch Serin ersetzt ist. Für dieses Prolin wurde postuliert, dass es für die Ausbildung einer ebenfalls bei allen Herpesviren konservierten Disulfidbrücke notwendig ist. Um den Effekt der Substitution und die Funktion der Disulfidbrücke zu testen, wurden gH Mutanten hergestellt, die entweder Prolin oder Serin an Position 438 oder Serin statt Cystein an Position 404 exprimierten. Diese wurden in transienten Transfektions-Fusionsassays sowie während einer Virusinfektion getestet. Obwohl die Aminosäuresequenzen der gH-Proteine der Herpesviren nur eine geringe Homologie aufweisen, sind die Kristallstrukturen erstaunlich ähnlich. Daher sind konservierte Strukturmotive wie die Disulfidbrücke in der Domäne III, für die eine Bedeutung für die Faltung und Stabilität der Domäne III postuliert wurde, von besonderem Interesse. Um weitere funktionsrelevante konservierte Regionen in Domäne III aufzudecken, welche für die Lokalisierung und Funktion des gH wichtig sein könnten, wurden zunächst Sequenzvergleiche zwischen EBV und PrV gH unter Berücksichtigung der vorhandenen gH-Kristallstrukturen durchgeführt. Hierbei wurden komplexe Interaktionsnetzwerke über Wasserstoffbrückenbindungen zwischen konservierten und benachbarten nicht-konservierten Aminosäuren vorhergesagt. Diese wurden im EBV und PrV gH mutiert und die gH-Proteine anschließend auf ihre Oberflächenexpression und Fusionsfunktion untersucht. Zusätzlich wurden PrV Rekombinanten mit entsprechenden gH-Mutationen hergestellt und charakterisiert.

Der anthropogene Klimawandel stellt für die Erhaltung der biologischen Vielfalt eine erhebliche Herausforderung dar. Dokumentierte biologische Reaktionen auf den jüngsten Klimawandel beinhalten phänologische und Verbreitungs-Verschiebungen sowie Abnahmen von an Kälte angepassten und Zunahmen von an Wärme angepassten Arten. Letzteres zeigt, dass einige Arten unter den sich ändernden Bedingungen leiden werden, während andere davon profitieren können. Welche spezifischen biologischen Eigenschaften darüber bestimmen, ob eine bestimmte Art ein „Gewinnen“ oder „Verlierer“ des Klimawandels sein wird, ist bis jetzt jedoch weitgehend unbekannt. Diese Dissertation untersuchte im ersten Experiment bei dem tropischen Schmetterling Bicyclus anynana welches Entwicklungsstadium am empfindlichsten auf Hitzestress reagiert. Ich konnte zeigen, dass Entwicklungsstadien deutlich in ihrer Hitzetoleranz variierten und Eier die höchste Anfälligkeit gegenüber Hitze zeigten. Auffällig war, dass die meisten Veränderungen in der Hitzetoleranz durch Unterschiede in der Körpermasse erklärt werden konnten, was somit zukünftig Einschränkungen in der Anpassungsfähigkeit mit sich bringen könnte. Ich schließe daraus, dass das Überleben der Arten unter dem Einfluss des Klimawandels vermutlich von anderen als dem auffälligen Imaginalstadium abhängt. Im zweiten Experiment habe ich die Stresstoleranz (Hitze und Trockenheit) während der frühen Entwicklung, bei drei verwandten Schmetterlingsarten mit unterschiedlichen Anfälligkeiten gegenüber dem Klimawandel, untersucht. Diese Arten sind Lycaena tityrus, L. dispar und L. helle. Die am meisten gefährdete Art (L. helle) zeigte den stärksten Rückgang des Schlupferfolges unter Hitze- und Trockenstress. Ich konnte darlegen, dass die Stresstoleranz während der frühen Entwicklung von entscheidender Bedeutung für das Überleben der Arten unter dem Einfluss des Klimawandels sein kann. Das dritte Experiment untersuchte die Reaktionen auf simulierte Hitzewellen während der Larven- und Puppenentwicklung und die daraus resultierenden Fitnessimplikationen für Lycaena tityrus, L. dispar und L. helle. Obwohl sich die Arten signifikant in ihren Reaktionen in den Versuchsgruppen unterschieden, scheint eine solche Variation weitgehend durch Selektionsdrücke, die mit den spezifischen Entwicklungswegen assoziiert sind, bestimmt zu sein. Ich fand heraus, dass die simulierten Hitzewellen nur geringe Auswirkungen auf Fitness-Komponenten, einschließlich des Fettgehalts und der Immunfunktion, hatten. Folglich scheinen alle drei Arten in der Lage zu sein, mit den projizierten Veränderungen während ihrer Larven- und Puppenentwicklung zurechtzukommen. Studie 4 verglich die Plastizität in der Stresstoleranz im adulten Stadium in diesen drei Feuerfalterarten. Die phänotypische Plastizität ist die erste Verteidigungslinie gegen Umweltveränderungen und kann für das Überleben von Arten unter dem Einfluss des Klimawandels von großer Bedeutung sein. Im Gegensatz zu meinen Vorhersagen zeigten die drei untersuchten Arten keine ausgeprägte Variation der Stressresistenz, obwohl sich die plastischen Kapazitäten in der Temperaturstressresistenz unterschieden. Insgesamt schienen meine Ergebnisse eher die Populations- als die Art-spezifischen Muster wiederzugeben. Experiment 5 untersuchte mögliche Unterschiede in den direkten und indirekten Entwicklungswegen von L. tityrus. Wie im vierten Experiment fand ich dabei keinen Hinweis auf negative Auswirkungen erhöhter Temperaturen und Hitzewellen. Darüber hinaus unterschieden sich die Muster nicht zwischen sich direkt und vermutlich mehr zeitlich beschränkten sich indirekt entwickelnden Individuen. Ich vermute, dass Art-spezifische Eigenschaften wichtiger sein könnten als potenzielle zeitliche Beschränkungen. Die letzte Studie wurde durchgeführt, um die Auswirkungen der veränderten Winterbedingungen auf das Überleben von L. tityrus zu testen. Ich fand heraus, dass wärmere und feuchtere Winterbedingungen die Überlebensraten deutlich verminderten. Diese negativen Auswirkungen beschränkten sich jedoch auf das Überleben während der Diapause und hatten keinen messbaren Effekt für die spätere individuelle Fitness der Falter. Ich gehe davon aus, dass die Überwinterung ein wichtiger Faktor für die Anfälligkeit gegenüber dem Klimawandel ist. Um das Schicksal bestimmter Arten und Populationen unter dem voranschreitenden Klimawandel vorherzusagen, müssen zwingend mehr Daten zur Stresstoleranz in verschiedenen Entwicklungsstadien, aus einem möglichst breiten Spektrum von Arten, zusammengetragen werden.

Für die Analyse der Herzfrequenz ist eine genaue Detektion des Herzschlags aus Rohdaten unerlässlich. Standardmethoden der Herzschlagerkennung sind für elektrische Biosignale konfiguriert worden, die in einem standardisierten klinischen Umfeld erhoben wurden, insbesondere für das Elektrokardiogramm. Im Zuge neuer Möglichkeiten zur Erfassung der Vitalparameter (über Smartphone, drahtlose Möglichkeiten) und zur Reduktion von Falschalarmen im Krankenhaus werden zunehmend robuste Methoden benötigt. Im ersten Kapitel haben wir einen neuen Algorithmus eingeführt, welcher in der Lage ist, unterschiedliche Wellenformen zu verarbeiten und die Informationen aus mehreren gleichzeitig erhobenen Biosignalen zu bündeln. Die Leistungsfähigkeit wurde im Vergleich mit anderen Methoden an freien Datensätzen überprüft und wir konnten uns von der vielfältigen Anwendbarkeit und der Störungsresistenz überzeugen. Im zweiten Kapitel haben wir uns mit der Quantifizierung der Herzfrequenzvariabilität (HRV) beschäftigt und ein neues leicht verständliches Maß eingeführt. Das dafür notwendige Konzept von relativen RR-Abständen wurde diskutiert und die Nutzung zur Artefaktfilterung und zur Klassifikation von Arrhythmiearten aufgezeigt. Vor- und Nachteile klassischer Methoden der HRV haben wir durch einige mathematische Eigenschaften begründet. Im dritten Kapitel der Dissertation haben wir das neue Maß an realen Daten angewendet und die Abhängigkeit der HRV vom Alter der Probanden und von der Herzfrequenz untersucht. Zudem haben wir periodische Strukturen des Streudiagramms von relativen RR-Abständen betrachtet, für die die Atmung ursächlich ist. Als wissenschaftliche Transferleistung wurde abschließend ein freies Programm geschaffen, welches die neuen robusten Methoden umsetzt.

The presented study was dedicated to outstanding issues in regard to the safety and efficacy of the LAV “CP7_E2alf”, during the final licensing process and towards its putative implementation in outbreak scenarios as emergency vaccine. (I) For application of a genetically engineered virus under field conditions, knowledge about its genetic stability is mandatory. Therefore, the genetic stability of “CP7_E2alf” needed to be assessed in vivo and in vitro. Mutation rates were compared to the parental pestivirus strains (BVDV-1 “CP7” and CSFV “Alfort/187”), and BVDV or CSFV field-strains. There was no indication that “CP7_E2alf” could be more prone to mutational events than its parental viruses or representative field-strains. Moreover, no recombination events were observed in in vitro experiments. In conclusion, the data obtained in this study confirm a strong genetic stability of “CP7_E2alf” as an important safety component. (II) Since vaccination of breeding animals is often discussed, this study was conducted to assess the safety of “CP7_E2alf” vaccination of breeding male pigs. The study with “CP7_E2alf” vaccinated boar demonstrated that the new CSFV marker vaccine is suitable for application in reproductive boar. Neither in organs of the uro-genital tract related to sperm production nor in urine or feces, vaccine virus genome was detectable. Dissemination of “CP7_E2alf” through semen, and shedding with urine and feces, is therefore highly unlikely. (III) In order to investigate the influence of pre-existing pestivirus antibodies of the efficacy of “CP7_E2alf”, a vaccination-challenge-trial was conducted with “CP7_E2alf” (Suvaxyn® CSF Marker) and the “gold-standard” of live-modified CSFV vaccines, the C-strain (RIEMSER® Schweinepestvakzine). Pre-existing antibodies against BVDV-1 were provoked through intramuscular inoculation of a recent field isolate from Germany. Seven days after the vaccination, all animals were challenged with highly virulent CSFV strain “Koslov”. It was demonstrated that pre-existing anti- BVDV-1 antibodies do not impact the efficacy of both live attenuated vaccines against CSFV. Both C-strain “Riems” and marker vaccine “CP7_E2alf” were able to confer full protection against the highly virulent challenge. However, slight interference was seen with serological DIVA diagnostics accompanying “CP7_E2alf”. Amended sample preparation and combination of test systems was able to resolve most cases of false positive reactions. However, in such a coinfection scenario, optimization and embedding in a well-defined surveillance strategy is clearly needed for marker vaccination scenarios. (IV) To supplement the data about the kinetic of maternally derived antibodies in piglets from sows vaccinated during outbreaks, a single “emergency-type” vaccination of two pregnant sows was done. Focus was laid on the kinetics of maternally derived antibodies (MDA) in the screening assays of their offspring with screening assays that would be used in case of CSFV outbreaks, i.e. CSFV E2 and Erns antibody ELISA. Upon vaccination with “CP7_E2alf” 21 days before farrowing, MDAs were measurable in all piglets born to vaccinated sows. The E2- ELISA reactivities showed an almost linear decrease over ten weeks after which all piglets were tested negative in the ELISA. Future studies should investigate, if MDA are able to protect offspring of vaccinated sows or whether the piglets should also be vaccinated.

Psychiatric disorders are highly heritable. But the underlying molecular mechanisms are largely unknown or not understood. For many disorders, candidate genes have been proposed which are biologically driven or based on large GWAS studies. In this work different approaches were shown to investigate the impact of genetic risk factors for major psychiatric disorders in the general population. These genetic risk variants include single nucleotide polymorphisms associated with schizophrenia or major depression and were analyzed using the whole-genome information in polygenic scores or candidate marker analysis in GxE studies. Genetic data from SHIP-0 and SHIP-TREND have been used to calculate a polygenic risk score for schizophrenia. Here, the association between this genetic score and brain alterations is shown in three independent samples (SHIP-2, SHIP-TREND and BIG) which revealed no hint of a common genetic basis for schizophrenia and brain structure. These results are in line with other studies that also failed to find a genetic overlap. The same polygenic scores had been used in a PHEWAS analysis in SHIP-0 where an inverse association to migraine was found. This association could be attributed to the NMDA receptor activation via D-serine at the glutamatergic synapse. To assess the impact of environmental factors on the path from genes to phenotype, gene-environment interactions were applied. A significant interaction could be observed between rs7305115 (TPH2) and rs25531 (5-HTTLPR) and childhood abuse on current depression score in SHIP-LEGEND and SHIP-TREND. In summary, genetic variants associated with major psychiatric disorders can exhibit pleiotropic effects on common phenotypes in the general population.

Viele Arzneistoffe haben eine sehr geringe orale Bioverfügbarkeit. Ein Lösungsansatz ist die Formulierung dieser Arzneistoffe mukoadhäsiven Darreichungsformen wie zum Beispiel Wafern. Diese können unter anderem auf vaginalen als auch auf intestinalen Schleimhäuten appliziert werden. Allerdings ist eine Herausforderung die Gewährleistung des vollständigen Schleimhautkontaktes nach der Applikation. Eine mögliche Lösung ist die Kombination von Wafern mit expandierbaren Systemen. Dafür müssen die Wafer jedoch bestimmte Anforderungen erfüllen. Sie müssen dünn und flexibel sein und außerdem durch einen unidirektionalen Wirkstofftransport gekennzeichnet sein. Im Rahmen dieser Arbeit wurden ein- und zweischichtige Wafer hergestellt mittels Casting Solvent Technik. Die hergestellten Wafer wurden charakterisiert bezüglich ihrer äußeren Erscheinung, mechanischen Eigenschaften, Zerfallszeit und Wirkstofffreisetzung. Außerdem wurde bestimmt welche Faktoren einen Einfluss auf die Wirkstoffübertragung vom Wafer auf eine simulierte Schleimhaut haben und ob die ausgewählten Wafer die Fähigkeit zum unidirektionalen Wirkstofftransport aufweisen. Weiterhin wurde die Wirkstoffpermeation durch Schweinedünndarm nach Appplikation eines zweischichtigen Wafers und einer Referenzdarreichungsform untersucht sowie eine Stabilitätsstudie und eine Proof of Principle Studie durchgeführt. Die finale Waferformulierung war ein zweischichtiger Wafer bestehend aus einem wasserunlöslichen Backing Layer und einer wirkstoffhaltigen, mukoadhäsiven Schicht. Der Backing Layer bestand aus Ethylcellulose (500 µg/cm²) und die mukoadhäsive Schicht wurde hergestellt aus einer Mischung aus Hydroxypropylmethylcellulose, Polyvinylalkohol und Polyethylenglykol 400 im Verhältnis 1:2:4.

This thesis deals with thickness optimization of shells. The overall task is to find an optimal thickness distribution in order to minimize the deformation of a loaded shell with prescribed volume. In addition, lower and upper bounds for the thickness are given. The shell is made of elastic, isotropic, homogeneous material. The deformation is modeled using equations from Linear Elasticity. Here, a basic shell model based on the Reissner-Mindlin assumption is used. Both the stationary and the dynamic case are considered. The continuity and the Gâteaux-differentiability of the control-to-state operator is investigated. These results are applied to the reduced objective with help of adjoint theory. In addition, techniques from shape optimization are compared to the optimal control approach. In the following, the theoretical results are applied to cylindrical shells and an efficient numerical implementation is presented. Finally, numerical results are shown and analyzed for different examples.

Achieving commercial production of electricity by magnetic confinement fusion requires improvements in energy and particle confinement. In order to better understand and optimise confinement, numerical simulations of plasma phenomena are useful. One particularly challenging regime is that in which long wavelength MHD phenomena interact with kinetic phenomena. In such a regime, global electromagnetic gyrokinetic simulations are necessary. In this regime, computational requirements have been excessive for Eulerian methods, while Particle-in-Cell (PIC) methods have been particularly badly affected by the "cancellation problem", a numerical problem resulting from the structure of the electromagnetic gyrokinetic equations. A number of researchers have been working on mitigating this problem with some significant successes. Another alternative to mitigating the problem is to move to a hybrid system of fluid and gyrokinetic equations. At the expense of reducing the physical content of the numerical model, particularly electron kinetic physics, it is possible in this way to perform global electromagnetic PIC simulations retaining ion gyrokinetic effects but eliminating the cancellation problem. The focus of this work has been the implementation of two such hybrid models into the gyrokinetic code EUTERPE. The two models treat electrons and the entire bulk plasma respectively as a fluid. Both models are additionally capable of considering the self-consistent interaction of an energetic ion species, described gyrokinetically, with the perturbed fields. These two models have been successfully benchmarked in linear growth rate and frequency against other codes for a Toroidal Alfvén Eigenmode (TAE) case. The m=1 internal kink mode, which is particularly challenging in terms of the fully gyrokinetic cancellation problem, has also been successfully benchmarked using the hybrid models with the MHD eigenvalue code CKA. Non-linear simulations in this TAE case have been performed confirming the analytical prediction of a quadratic relationship between the linear growth rate of the TAE and the saturated amplitude of the TAE for a range of moderate values of the linear growth rate. At higher linear growth rate, a slower scaling of saturated amplitude with linear growth rate is observed. This analysis has been extended to include the non-linear wave-wave coupling between multiple TAE modes. It has been shown that wave-wave coupling results in a significant reduction in the saturated amplitude. It has been demonstrated that both plasma elongation and ion kinetic effects can exert a stabilising influence on the internal kink mode. A population of energetic particles can also exert a stabilising influence at low normalised pressure. At high normalised fast particle pressure the stabilised kink mode has been shown to give way to the m=1 EPM, which has been simulated both linearly and non-linearly (the "fishbone" mode). The first self-consistent simulations of global modes in the magnetic geometry of the optimised stellarator Wendelstein 7-X have been performed both linearly and non-linearly. Limitations have been encountered in performing simulations in 3D geometry. A hypothesis for the cause of these problems is outlined and ideas for mitigation are briefly described. In addition to the hybrid model simulations, some of the first utilisations of a new scheme for mitigating the cancellation problem in the fully gyrokinetic regime have been carried out in the framework of this thesis. This scheme, which was developed separately, is concisely described in this work. The new scheme has been benchmarked with existing gyrokinetic and hybrid results. The linear Wendelstein 7-X simulations and linear and single mode non-linear TAE simulations have been repeated with the new model. It is shown that bulk plasma kinetics can suppress the growth rate of global modes in Wendelstein 7-X. The results of fully gyrokinetic TAE simulations, the first to have been performed to our knowledge, are shown to be in close agreement with those results obtained using hybrid models. In the TAE case, the hybrid models are an order of magnitude less computationally demanding than the new gyrokinetic scheme, which is in turn at least an order of magnitude less computationally demanding than the previous gyrokinetic scheme.

Das LMS ist das häufigste uterine Sarkom. Nach unseren Daten liegt der Alter bei Erstdiagnose zwischen 31 und 90 Jahren (median 52, im Mittel 53,5 Jahre). Das LMS tritt im Vergleich zum LM damit etwa 10-15 Jahre später auf. Wenn man das Menopausealter etwa bei 52-53 Jahren annimmt, befinden sich etwa 50 % der LMS-Patientinnen bereits in der Postmenopause. Es gibt mehrere Gründe, warum sich eine präoperative LMS-Diagnose schwierig gestaltet. Erstens sind die LMS-Symptome sehr unspezifisch. Mit Blutungsstörungen (33,1 %), Myom-ähnlichen Beschwerden (14,9 %) und Schmerzen (14,3 %) im Vordergrund passt der Bild zu anderen, nicht zwingend malignen, Krankheiten. Zweitens liefert die bei Blutungsstörungen indizierte HSK mit fraktionierter Abrasio im Fall des regelhaft innerhalb des Myometriums entstehenden LMS in 54,5 % falsch negative und nur etwa 25 % richtig positive Ergebnisse. Bei der regulären gynäkologischen Untersuchung werden die o.g. Symptome meist nur bestätigt und in 23,6 % ein vergrößerter Uterus bzw. ein Uterustumor getastet. Erst eine ausführliche sonographische Abklärung unter Berücksichtigung sonographischer Charakteristika von uterinen LMS kann behilflich sein. In der von uns untersuchten Gruppe wurde im Ultraschall in 77,2 % ein auffälliger Tumor bzw. suspektes Myom beschrieben. Mittels einer CT kann keine spezifische Diagnose gestellt werden. Sie eignet sich am besten einer Ausbreitungsdiagnostik. Die Aussage über den Nutzen von MRT ist bei einer Fallzahl von 6 Befunden sehr eingeschränkt. Das LM ist die wichtigste Differentialdiagnose beim Verdacht auf ein LMS. In insgesamt 72,3 % aller analysierten Fälle war das LMS ein Tumor mit einer mittleren Größe von 9,1 cm. In 41 von 148 Fällen (27,7 %) wurden neben einem LMS ein oder mehrere LM diagnostiziert. Obwohl die LM keine Vorstufen des LMS darstellen und die Inzidenz der LMS in keinem Zusammenhang mit der der LM steht, fanden sich in unserer Kohorte in 6 Fällen Hinweise auf einen pathogenetischen Zusammenhang zwischen diesen zwei Entitäten. Nur in 14,6 % wird präoperativ die Verdachtsdiagnose LMS richtig gestellt. Vorrangig aus diesem Grund werden die LMS in 50,6 % der Fälle unter der Diagnose eines Myoms bzw. Uterus myomatosus operiert. Die Folge ist zwangsläufig eine für LMS inadäquate operative Therapie. Diese Ergebnisse zeigen, dass bei jedem neu aufgetretenen LM und bei jedem LM mit auffälligem Wachstum nach Risikofaktoren für ein LMS gesucht werden bzw. eine exakte Anamnese erhoben werden muss. Die LMS-Prognose ist insgesamt schlecht und hängt von mehreren Faktoren ab. Laut unseren Daten wird die Erstdiagnose vor allem im Stadium I (68,9 %) und im Stadium IV (14,2 %) gestellt (FIGO Stadieneinteilung ab 2009). Eine primäre Metastasierung liegt bei ca. 18 % der Patientinnen vor. Sonst beträgt Zeit bis zum Auftreten der ersten Metastasen weniger als 1 Monat bis maximal 10 Jahre, die meisten Tumoren metastasieren jedoch in den ersten 18. Monaten nach der primären Operation. Die Prognose hängt von der Korrektheit der primären Operation, der Tumorgröße und dem Alter der Patientinnen ab. Bei 27,7 % der adäquat operierten und bei 28,3 % der inadäquat operierten Patientinnen kam zu einem Progress. Dabei fiel auf, dass in der Gruppe mit adäquater Operation die Tumoren primär größer und die Frauen älter waren. Aufgrund dieser Befunde errechnete sich nach dem Prognosescore nach Zivanovic eine primär schlechtere Prognose für diese Tumorentität. Tatsächlich war diese, wenn auch nur im Trend besser als nach einer inadäquaten Operation. Diese Daten lassen einen ungünstigen prognostischen Einfluss inadäquater Operationen auf die Prognose vermuten. Nach adäquater Therapie wurden mit zunehmenden Abstand zur Operation die Metastasen bzw. Rezidive zudem deutlich seltener (über 5 Jahre 0,00 %). Anhand unserer Daten fanden sich die LMS-Metastasen mehrheitlich in der Lunge (41,2 %), in dem Darm (13,7 %) und in der Leber (11,8 %). Alle uterinen Tumoren, die in irgendeiner Weise auf ein LMS im Besonderen bzw. auf ein uterines Sarkom im Allgemeinen verdächtig sind, sollen ohne Tumor- bzw. Uterusverletzung mittels totaler HE operiert werden. In dem von uns untersuchten Material wurden insgesamt 101 von 147 Patientinnen (68,7 %) vom Umfang (!) her mittels totaler abdominaler bzw. laparoskopische HE adäquat operiert. Trotzdem erfolgte auch in diesen Fällen in etwa 15 % ein Morcellement. Zusätzliche operative Maßnahmen wie eine Adnexektomie, eine LNE und eine Omentektomie sind bei auf den Uterus begrenzten LMS nicht indiziert. In unserer Gruppe wurden sie trotzdem in 63,9 %, 29,1 % und 20,9 % aller operierten Patientinnen durchgeführt. Bei der Ovarektomie muss aber bedacht werden, dass sich ein großer Teil der Frauen in der Postmenopause befunden hat. Zusammenfassend besteht das größte Problem für die exakte operative Therapie eines LMS darin, diesen Tumor präoperativ zu erkennen. Laut der vorliegenden Analyse ist in 72,7 % die primäre Operationsindikation nicht korrekt. Die meisten LMS sind somit intraoperative Zufallsbefunde. Um diese unbefriedigende Situation zu ändern, wurde von Seiten des DKSM ein entsprechendes diagnostisches Fließschema vorgeschlagen. Diese Arbeit ist in Rahmen der „Promotions- und Forschungsgruppe genitale Sarkome“ des DKSM entstanden (http://www.medizin.uni-greifswald.de/gyn/dksm/).

Das Forschungsgebiet des RNA-Engineerings beschäftigt sich u.a. mit der Entwicklung von Ribozymen mit neuen oder verbesserten Eigenschaften. Es umfasst nicht nur den Entwurf neuer Ribozyme mittels in-vitro-Selektion oder rationalem Design, sondern auch die Validierung der entworfenen Systeme mit Hilfe von Aktivitätstests oder strukturellen Untersuchungen. In dieser Arbeit wurden mit Hilfe der Methoden des RNA-Engineerings verschiedene Hairpinribozymvarianten generiert werden, die eine ortsspezifische RNA-Sequenzveränderung innerhalb geeigneter RNA-Substrate erlauben. Dabei war sowohl die potenzielle Anwendung dieser Ribozyme in der molekularen Medizin als auch deren Rolle als RNA-Rekombinasen in einer möglichen RNA-Welt von Interesse. Der Schwerpunkt dieser Arbeit lag hierbei in der Entwicklung eines Reportersystems, welches den direkten Nachweis einer twinribozymvermittelten Reparaturreaktion in Zellen erlaubt. Das Reportersystem basiert auf der Reparatur einer Vierbasendeletion innerhalb der EGFP-mRNA. Durch rationales Design wurde ein Twinribozym generiert, das die Reparatur mit einer Reparaturproduktausbeute von 32 % katalysiert. Das erfolgreich entwickelte Reportersystem steht somit für Experimente unter Zellkulturbedingungen zur Verfügung und eröffnet außerdem den Weg, die Twinribozymstrategie in der Zelle zu adaptieren und zu optimieren, um sie später intrazellulär für gewünschte Ziel-RNAs anwenden zu können. Ausgehend von der den Twinribozymen eigenen Aktivität zur Katalyse eines RNA-Fragmentaustauschs wurde darüber hinaus im Kontext der RNA-Welt-Hypothese ein Hairpinribozym entwickelt, welches durch Rekombination zweier nicht-funktioneller RNA-Substrate ein funktionelles RNA-Molekül generiert. Hierbei führte die hairpinribozymvermittelte Spaltung zweier geeigneter Substrate, Rekombination der Spaltfragmente und Ligation der neuangeordneten Fragmente mit einer Rekombinationsproduktausbeute von 76% zur Generierung eines funktionsfähigen Hammerheadribozyms.

FTY720 ist ein Immunsuppressivum, das zur Behandlung der schubförmigen Multiplen Sklerose (MS) zugelassen ist. FTY720 dämpft das adaptive Immunsystem, indem es durch seinen funktionellen Antagonismus am Sphingosin-1-Phosphat-Rezeptor 1 zu einer Sequestration von T-Zellen in sekundär lymphatischen Organen führt. Bislang ist allerdings unklar, ob durch diese FTY720-induzierte Lymphopenie Patienten mit MS einem erhöhten Risiko für schwerere Verläufe postoperativer infektiöser Komplikationen, wie zum Beispiel einer abdominellen Sepsis, ausgesetzt sind. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es die Auswirkung einer FTY720-induzierten Lymphopenie auf den Verlauf einer postoperativen polymikrobiellen Sepsis im murinen colon ascendens stent peritonitis (CASP)-Modell zu untersuchen. Zunächst erfolgte eine ausführliche Charakterisierung verschiedener Leukozytenpopulationen und Zytokine im Verlauf der CASP, welche die Grundlage für die Untersuchung der FTY720-induzierten Veränderungen bildete. Anschließend erfolgte eine ausführliche Charakterisierung der Auswirkung von FTY720 auf Zellpopulationen und Zytokine in sekundär lymphatischen Organen nach Induktion einer CASP. Darüber hinaus wurde eine Überlebenskinetik mit FTY720- und Placebo behandelten Tieren im CASP-Modell durchgeführt. Hierbei wurde die Hälfte der Tiere der jeweiligen Gruppe mit einem Breitspektrumantibiotikum behandelt. Die Behandlung mit FTY720 nach CASP-Induktion bewirkte eine Umverteilung der Zellpopulationen im peripheren Blut, in der Peritonealhöhle und in der Milz. Sowohl die lymphoide als auch die myeloide Zellreihe waren hierbei betroffen. Allerdings gab es keinen Unterschied im Überleben zwischen FTY720- und Placebo behandelten Tieren nach CASP-Induktion. Die Behandlung mit einem Breitspektrumantibiotikum erhöhte das Überleben in FTY720- und Placebo behandelten Tieren gleichermaßen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass eine Hemmung der T-Zellmigration sowie die Induktion einer peripheren Lymphopenie mit einer verminderten Anzahl an T- und B-Zellen das Überleben im CASP-Modell nicht beeinflusste. Es kann daher vermutet werden, dass die Behandlung mit FTY720 in Patienten mit MS, die an einer Sepsis leiden, wahrscheinlich mit keiner erhöhten Mortalität einhergeht.

Das in der Sportwissenschaft etablierte und erfolgreich angewandte Mentale Training wurde in die zahnmedizinische Ausbildung transferiert und in einer randomisiert kontrollierten Studie anhand einer VMK-Kronenpräparation an Zahn 36 auf seine Initial- und Langzeiteffekte an Studenten mit niedrigen bzw. hohen präparatorischen Erfahrungen evaluiert. Die Wirksamkeit des Mentalen Trainings wurde dabei in einem Pre-Post-Design durch einen Vergleich der Leistungsentwicklung der mental trainierten Studenten und der konventionell ausgebildeten Studenten mittels der Präparationsparameter Wissen, Prozess und Qualität überprüft. Aufgrund der unter realen Curriculumbedingungen erzielten Ergebnisse ist es zum jetzigen Zeitpunkt empfehlenswert, das Mentale Training, entgegen der im Sport üblichen Praxis, bereits bei Novizen anzuwenden.

Die transkutane Vagusnervstimulation (tVNS) findet als Methode zur Schmerzlinderung zunehmend mehr Beachtung, allerdings ist der zugrunde liegende Wirkmechanismus noch weitgehend unklar. Das Ziel dieser Dissertation war es daher, die potentiellen hypoalgetischen Effekte der tVNS in einer Kohorte aus gesunden Probanden zu untersuchen und anschließend mittels funktioneller Bildgebung den zerebralen Wirkmechanismus zu erforschen. Für die Studien wurden junge, gesunde, rechtshändige Probanden ausgewählt. Experimentelle elektrische oder thermische Schmerzen wurden mittels eines zertifizierten Schmerzgenerators am rechten Mittelfinger oder am Unterarm zugefügt. Für die tVNS fanden TENS-Geräte Verwendung. In einem Cross-Over-Design wurde die Reaktion der Probanden auf tVNS- und Placebo-Anwendung untersucht. Die Analyse der erhobenen Daten zeigte ein unterschiedliches Verhalten der Probanden auf tVNS. Während einige Probanden mit der erwarteten Hypoalgesie reagierten (Responder), zeigten Andere eine Hyperalgesie (Non-Responder). Unter Placebo- Bedingungen unterschieden sich die Probanden nicht. Die Vitalparameter, wie Blutdruck und Herzfrequenz, änderten sich während der gesamten Untersuchung nicht signifikant. Die Gruppenanalyse der zerebralen Antwort ergab keine signifikanten Ergebnisse. Erst nach Selektion der Responder (8/20 Probanden) zeigte sich unter tVNS eine reduzierte Aktivität in Arealen der affektiven Schmerzverarbeitung. Die Existenz von Respondern und Non-Respondern auf tVNS ist eine plausible Erklärung für die widersprüchlichen Ergebnisse in den vorausgegangenen experimentellen und klinischen Studien. Aufgrund von anatomischen Voraussetzungen der Methode ist eine reduzierte Wirkung, z.B. bei abweichender Innervation des Ohres oder unterschiedlicher Ausgangsaktivierung des Vagusnerven, möglich. Das nächste Ziel sollte daher sein, die Responder der Methode bereits vor der Behandlung zu ermitteln.

Sepsis zählt zu den führenden Todesursachen in Deutschland und die optimale Blutzuckerkontrolle bei Sepsispatienten in Hinblick auf ein verbessertes Outcome ist immer wieder Gegenstand vieler klinischer Studien. In unserer gemeinsamen Arbeit untersuchten wir den Einfluss von Blutzuckerspiegel und Insulingabe auf die intestinale Mikrozirkulation im Rattenmodell unter Endotoxinämie. Als Sepsismodell diente die LPS-induzierte Endotoxinämie. Wir teilten die Versuchstiere zum einen in Gruppen mit niedrig dosierter Glukoseinfusion bzw. Placebogabe in Form von 0,9%iger Kochsalzlösung, in denen wir (hoch)normale Blutzuckerwerte zwischen 3-8 mmol/l messen konnten und zum anderen in Gruppen mit hoch dosierter Glukoseinfusion mit 2g/kg/h, wodurch wir hyperglykäme Werte über 10 (bis maximal 15) mmol/l erzielen konnten. Zu Beginn und am Ende des Experiments erfolgten jeweils eine arterielle Blutgasanalyse und Zytokinbestimmung (IL-1-alpha, MCP-1, TNF-alpha, IFN-gamma, GM-CSF, IL-4). Um die intestinale Mikrozirkulation beurteilen zu können, untersuchten wir mittels Intravitalmikroskopie zum einen die Leukozyten-Endothel-Interaktion in Form von „Rolling“ und „Sticking“, zum anderen die Funktionelle Kapillardichte in den 3 Muskelschichten des terminalen Ileums. Wir konnten feststellen, dass Insulingabe sowohl bei niedrig - als auch hoch dosierter Glukoseinfusion die Anzahl an fest adhärierenden Leukozyten („Sticker“) unter Endotoxinämie signifikant reduziert. Eine mögliche antiiflammatorische Wirkung. Ebenfalls zeigte sich eine deutliche Erholung der unter LPS-Einfluss verminderten Funktionellen Kapillardichte durch Insulin. IFN-gamma-, GM-CSF- und IL-4-Konzentrationen verringerten sich unter Endotoxinämie, wenn hochdosierte Glukoseinfusion appliziert wurde in Kombination mit - oder ohne Insulinbolus. Insgesamt sahen wir unter Insulineinfluss eine erhebliche Verbesserung der intestinalen Mikrozirkultion unter LPS-induzierter Endotoxinämie im Tiermodell. Zusätzlich verringerten sich die Konzentrationen obengenannter Zytokine unter Hyperglykämie in unserem LPS-Sepsismodell. Ob diese Veränderungen durch erhöhte Insulinfreisetzung der Versuchstiere hervorgerufen wurden, lässt sich für uns nicht klären.

Patienten mit einem Pankreaskarzinom oder einem Gallenwegskarzinom haben ein sehr hohes Risiko für einen Gewichtsverlust mit Folge einer Mangelernährung bzw. einer Kachexie. Mangelernährung und Kachexie führen zu einer kürzeren Lebenserwartung und vermehrten Komplikationen. Aus diesem Grund scheint es sinnvoll, so früh wie möglich eine Ernährungstherapie einzuleiten. Nüchterntage während der Diagnostikphase im Krankenhaus können die Entstehung einer Mangelernährung begünstigen. Im Rahmen einer prospektiv, randomisierten Interventionsstudie wurde, bei Patienten mit einer malignitätssuspekten Raumforderung der Einfluss einer parenteralen Ernährung auf den Ernährungsstatus im Vergleich zum klinischen Standard an Nüchterntagen bestimmt. Von 168 gescreenten Patienten wurden 100 in die Studie eingeschlossen. 82 Patienten beendeten die Studie entsprechend dem Studienprotokoll. Das Augenmerk der Studie lag primär auf der Untersuchung von der Veränderung des Körpergewichts. Sekundär wurde auch die Veränderung der Körperzusammensetzung und der Lebensqualität während des stationären Aufenthaltes untersucht. Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass Patienten der Interventionsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe weniger Körpergewicht verloren haben bzw. ihr Gewicht stabilisieren konnten. Gerade Tumorpatienten profitierten von der zusätzlichen parenteralen Ernährung und nahmen eher Gewicht zu (1.2 %). Überraschenderweise zeigte sich keine Verbesserung der Körperzusammensetzung: die ECM nahm zu, die BCM, der Phasenwinkel und Zellanteil dagegen ab. Dies spricht für eine Verschlechterung des Ernährungsstatus insgesamt. Eine Verbesserung der Lebensqualität durch die Intervention konnte ebenfalls nicht gezeigt werden. Auch in diesem Punkt schnitt die Kontrollgruppe tendenziell besser ab. Es empfiehlt sich dennoch bereits zu Beginn einer Erkrankung eine Ernährungstherapie einzuleiten, um das Risiko für eine Mangelernährung bzw. Kachexie zu verringern. Eine individuelle Supplementierung mit Zusatznahrung während der Diagnostikphase könnte einen möglichen Ansatz darstellen. Ohne weitere Interventionen, die die metabolischen Veränderungen positiv beeinflussen können, wird aber auch eine alleinige Ernährungstherapie keinen Nutzen für die Patienten bringen können. Für die Zukunft gilt es interdisziplinäre Ansätze zu finden, die das Risiko für eine Mangelernährung senken und den Ernährungszustand und die Körperzusammensetzung der Patienten verbessern. Dafür sollten weitere Studien folgen.

Ziel der Arbeit war der Vergleich verschiedener Wundspüllösungen (0,9 %-NaCl-Lösung, Ringer-Wundspüllösung, Wasser und das tensidhaltige Prontosan®), um Unterschiede in der Effektivität der Spüllösungen festzustellen. Dazu wurden die Spüllösungen mit verschiedenen Prüfanschmutzungen an verschiedenen Testmodellen geprüft, wobei drei Modelle in die engere Wahl kamen: das Drei-Kammer-Verfahren, ein Biofilm-Modell und das Flow-Cell-Verfahren. Als Prüfanschmutzung wurden Drei-Feld-Objektträger mit Blutplasma und Fibrin als Anschmutzung im Drei-Kammer-Verfahren, angezüchtete Mono-Biofilme beim Biofilm-Modell und kommerziell erhältliche Blutplasmaanschmutzung auf Metallstreifen als Prüfkörper bei der Flow-Cell-Methode eingesetzt. Die Bestimmung der eluierten/gelösten Proteine erfolgte mittels modifizierter Biuret-Methode. Sowohl im Drei-Kammer-Verfahren als auch in der Flow-Cell-Methode zeigte NaCl-Lösung ein geringes, aber besseres Ablösungsvermögen von Proteinen als Ringer-Lösung. Eine ähnlich überlegene Wirkung zeigt Wasser im Vergleich zu Ringer-Lösung. Am Biofilm-Modell waren NaCl-Lösung und Ringer-Lösung Wasser in der Reinigungswirkung überlegen, ein Unterschied zwischen den elektrolythaltigen Lösungen war nicht erkennbar. Die tensidhaltige Wundspüllösung Prontosan® zeigte mittels Biuret als Proteinnachweisverfahren gegenüber den anderen Spüllösungen eine höhere Proteinmenge in der Lösung. Im Widerspruch dazu wurden hier aber auch die höchsten Restproteinmengen nach der Spülung festgestellt. Daraus ist zu schlussfolgern, dass die Proteinbestimmungsmethode durch Prontosan® gestört wird, so dass aus den Proteinkonzentrationen in prontosanhaltigen Spüllösungen nicht auf eine bessere Spülleistung geschlossen werden kann. Ohne die Klärung des Einflusses vom Prontosan® auf die Proteinbestimmung ist eine Bewertung der Spülleistung von Prontosan® nicht möglich. Dies war im Rahmen dieser Arbeit nicht zu klären. Erst nach diesem Schritt wäre eine definitive Aussage zu diesem Punkt möglich. Es zeigte sich, dass es schwierig ist, zwischen den getesteten Spülmitteln Unterschiede in der Spülleistung messbar zu machen. Die Ursache hierfür sind unkontrollierte mechanische Einflüsse, die z. B. bei dem Modell des Drei-Kammer-Verfahrens beim Durchmischen der Spüllösung auftreten und einen zusätzlichen Spüleffekt verursachen, was zu einer starken Streuung der Messwerte führte. Von den getesteten Verfahren eignet sich deshalb nur die Flow-Cell-Methode. Als ungeeignet erwiesen sich das Drei-Kammer-Verfahren und das Biofilm-Modell. Aufgrund der Fließtechnik kann die Mechanik bei der Flow-Cell-Methode konstant gehalten werden. Dadurch werden die Spülleistungen verschiedener Wundspüllösungen überhaupt erst vergleichbar. Bei dem Drei-Kammer-Verfahren und dem Biofilm-Modell ist das nicht möglich. Von den getesteten Prüfanschmutzungen erwiesen sich Anschmutzungen auf Proteinbasis als gut abspülbar. Mit dieser Prüfanschmutzung sind Unterschiede in der Spülleistung nur bei Modellen mit keiner oder einer exakt definierbaren mechanischen Einwirkung beim Spülvorgang deutlich zu machen. Besser geeignet sind Prüfanschmutzungen auf der Basis von Fibrin, Biofilm und denaturierten Proteinen. Von den geprüften und bewertbaren Wundspüllösungen zeigt NaCl-Lösung eine Überlegenheit im Vergleich zu Ringer-Lösung und Wasser.