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Die vorliegende Studie untersucht den Einfluss der Alexithymie und Emotionalen Intelligenz auf das Ergebnis einer stationären psychoanalytisch orientierten Psychotherapie in Deutschland. Weiterhin werden Aussagen über die Entwicklung von Alexithymie und Emotionaler Intelligenz im Laufe des zwölfwöchigen Krankenhausaufenthaltes getroffen. 348 stationäre Patienten wurden mit den deutschen Versionen der Toronto Alexithymie Skala (TAS-20), der Symptom Checkliste (SCL-90-R) und dem Mayer- Salovey- Caruso Emotional Intelligence Test (MSCEIT 2,0) zu zwei verschiedenen Zeitpunkten während der Behandlung untersucht (Aufnahme- und Entlassungszeitpunkt). Die Patienten wurden mit psychoanalytische orientierte Einzel- und Gruppentherapie behandelt. Im Gegensatz zu der hypothetischen Annahme hatte die Schwere der Alexithymie und der Grad der emotionalen Intelligenz hat keinen Einfluss auf die Veränderung der psychischen Gesamtbelastung als positiven Indikator für den Therapieerfolg. Im Verlauf der Behandlung war sowohl eine signifikante Verbesserung der GSI Werte der SCL-90-R und zu einer signifikanten Verringerung der Alexithymie Werte zu beobachten. Im Gegensatz dazu zeigte der Gesamtwert der Emotionalen Intelligenz keine signifikante Veränderung. Die einzelnen Untertests der Emotionalen Intelligenz zeigten unterschiedliche und zum Teil unerwartete Ergebnisse. Diese lassen die Vermutung zu, dass es Unterschiede innerhalb der Patientengruppe gibt, die entweder zur Verbessern oder Verschlechterung emotional intelligenter Fähigkeiten im Behandlungsverlauf führen. Dies könnte Gegenstand weiterer Untersuchungen sein. Die in der Literatur bereits beschriebene negative Korrelation zwischen Emotionaler Intelligenz und Alexithymie konnte durch die Arbeit bestätigt werden.
In this thesis, it was the subject to build a setup to study the interaction of clusters with intense laser light. A magnetron sputter cluster ion source was built to create metal clusters for the planned investigations. Furthermore, a linear Paul trap setup was built in order to allow the investigation of the mentioned interaction at one specific cluster size. The whole apparatus was characterized and first experiments were performed.
Die Dissertation untersucht den gesellschaftlich geführten Diskurs über die Integration der Russischsprachigen mit einer Diskursanalyse der estnischsprachigen Tageszeitung Postimees für den Zeitraum von 1995 bis 1999, um so die Rolle der aufnehmenden Gesellschaft im Handlungsfeld Integration näher zu beleuchten. Ziel der Arbeit ist es, die im Diskurs sedimentierten von der estnischen Gesellschaft geteilten Wissensbestände zur Integration herauszuarbeiten und zu beschreiben. Die linguistische Diskursanalyse orientiert sich dabei zum einem an dem Diskurslinguistischen Mehrebenen-Analysemodell (DIMEAN) und zum anderen an den Studien zum deutschen Migrationsdiskurs der Düsseldorfer Schule.
Ein wichtiger Aspekt der Pankreatitisforschung ist neben der Aufklärung der Pathophysiologie das Erkennen von Prognosefaktoren, die eine Aussage über den Verlauf einer Pankreatitis zu einem möglichst frühen Zeitpunkt nach Beginn der Erkrankung ermöglichen. Dies ist insbesondere wichtig um solche Patienten zu identifizieren, die später einen schweren Krankheitsverlauf haben, Komplikationen entwickeln und daher möglichst frühzeitig einer intensiven Überwachung und Therapie zugeführt werden müssen. Eine frühe verlässliche Prognose würde es ermöglichen vorhandene Ressourcen möglichst nur dort einzusetzen, wo sie gebraucht werden. Das Auftreten von Morbus Crohn ist mit Mutationen des NOD2 Gens assoziiert. NOD2 ist ein intrazellulärer Rezeptor zur Erkennung von krankheitsassoziierten bakteriellen Strukturen. NOD2 vermittelt die Induktion von α-Defensinen, antimikrobiellen Peptiden der Darmschleimhaut und ist somit mitverantwortlich für die Aufrechterhaltung der Darmbarriere. Da die bakterielle Translokation auch im Rahmen einer akuten Pankreatitis eine lebensbedrohliche Komplikation darstellen kann wurde in der vorliegenden Studie untersucht, ob Mutationen des NOD2 Gens (R702W, G908R, 3020InsC) in Zusammenhang mit dem Verlauf der akuten Pankreatitis stehen. Dazu wurde die DNA von 192 Patienten mit leichtem oder schwerem Verlauf einer akuten Pankreatitis und 120 gesunden Kontrollprobanden, von den Universitätsstandorten Greifswald und Magdeburg analysiert. Das Auftreten der drei NOD2-Mutationen wurde mit Taqman-Analyse und anschließender genomischer Sequenzierung untersucht. Bei der statistischen Auswertung der Ergebnisse der Patienten aus Greifswald konnte erstmals ein Zusammenhanges zwischen dem Verlauf der schweren akuten Pankreatitis und der R708W Mutation des NOD2 Gens belegt werden. Für die Kohorte der Patienten aus Magdeburg war die Assoziation der NOD2-Mutationen jedoch nicht signifikant, so dass insgesamt eine eindeutige Aussage bezüglich der Fragestellung nicht abschließend getroffen werden konnte. Die vorliegende Studie deutet darauf hin, dass NOD2-Mutationen als Risikofaktor bei einem schweren Pankreatitisverlauf für deren letalen Ausgang anzusehen sind. Um die Rolle der NOD2-Mutationen endgültig zu klären sollten jedoch weitere Studien mit größeren Patientenzahlen durchgeführt werden.
For surgery in congenital hyperinsulinism (CHI), a distinct surgical strategy and technique is required for focal, diffuse and atypical CHI. In focal CHI, a confined, localized and parenchyma-sparing resection which is guided by the PET-CT is always indicated in order to cure the patient. In diffuse CHI, however, the results of surgical therapy are unpredictable and cure is an exception. Therefore, a strong tendency exists nowadays that medical therapy should be preferred in diffuse CHI. In atypical CHI the situation is more complex: if the focal lesion or the segmental mosaic are not too extensive, cure by resection should be possible. But care must be taken in atypical cases not to resect too much of the gland in order not to induce diabetes.
Novel heterocyclic alpha-phosphinoamino acids, by structural relationship named 3-phosphaprolines, were obtained by cyclocondensation of 2-phenylphosphinoethylamines with glyoxylic, pyruvic or phenylglyoxylic acid at room temperature in diethylether. The reactions proceed via primary attack of the P-lone electron pair, as shown by the synthesis of phosphonium glycolates from tertiary phosphines and glyoxylic acid, and addition of PH at the carbonyl group. The ring closure proceeds by replacement of the hydroxy by the amino group and is kinetically controlled. NMR monitoring of the phosphaprolines in CD3OD over several days indicates changes of the diastereoisomer ratios leading to higher contents of the more stable trans-diastereoisomers. The zwitterionic compounds are soluble in part in CD3OD, DMF or DMSO, are somewhat sensitive to air in solution and may undergo hydrolysis with larger amounts of water. The structures are proved by multinuclear NMR spectra and two crystal structure analyses. Suitable phosphaprolines as well phosphonium glycolates and Ni(COD)2 allow to generate precatalysts, activated by NaH for the oligomerisation of ethylene to mainly linear products with methyl and vinyl end groups. Some additional investigations with phosphinophenolates, another type of P-C-C-O- ligands, were performed for comparison. Precatalysts prepared from 2-phosphinophenolesters and Ni(COD)2 at room temperature were characterized by multinuclear NMR but decomposed on heating to stable nickel cis-bis(P,O-chelate) complexes. Heating precatalysts generated from a phosphinophenolester or phosphinophenols and Ni(COD)2 in the presence of ethylene under pressure led to linear ethylene oligomers. These reactions are much faster than the above mentioned conversions with NaH activated P,O-Ni-catalysts. In the presence of 9-decenol with unprotected remote hydroxyl group incorporation of a small amount of isolated hydroxyoctyl side groups takes place, detected by 13C NMR spectroscopy. Finally it is stated that the development of a facile synthesis and the characterization of the properties of the phosphaprolines pave the way for derivatisation and further studies with these novel types of amino acids.
In dieser Arbeit werden Wege beschrieben, wie Messfehler bei der Probenahme vermieden werden können, die bisher eine quantitative Bewertung von Schimmelschäden behindert haben. Die kultivierbaren Schimmelpilze dienen hierbei als Leitparameter, um die Exposition zu messen. Die 63-µm-Hausstaubmethode Methoden: Wir haben uns zunächst dem eine Woche alten Hausstaub zugewandt, der mit der herkömmlichen indirekten Kultivierung differenziert und nach Leitgattungen (Aspergillus + Eurotium; Penicillium) in Abhängigkeit von der Gesamtzahl (Gesamtkoloniezahl) bewertet wurde. Zur Eliminierung der zusätzlichen Fehlerstreuung durch die unterschiedliche Verdünnung mit Sand wurde die herkömmliche Hausstaubmethode durch Siebung des Hausstaubs auf 63 µm ergänzt. Im Rahmen einer Studie in 80 unbelasteten Wohnzimmern im Sommer und Winter gelangten 157 Hausstaubproben zur Untersuchung, ergänzt durch weitere 20 Proben aus Räumen mit Schimmelschäden. Ergebnisse: Für die von uns entwickelte Hausstaubmethode lag die Spezifität der Hintergrundwerte bei 98,7 % (1,3 % falsch positive Befunde) und die Sensitivität für Schimmelschäden bei 100% (0 % falsch negativ, n=20) (Anhang 1). Diskussion: Unter Beachtung der Fehler und Grenzen der 63-µm-Hausstaubmethode (Anhang 2) scheint damit eine Messmethode gegeben, die zumindest Schimmelschäden richtig widerspiegelt. Das Langzeitsedimentationsverfahren Methoden: Anschließend haben wir das Sedimentationsverfahren mit dem Ziel modifiziert, Langzeitmessungen zu realisieren, indem die Schimmelpilze nicht direkt über maximal 4 h auf dem Nährboden gesammelt wurden, sondern auf trockenen sterilen Flächen (z.B. Petrischale) oder sterilen Gelatinefiltern. Die Überführung auf den Nährboden erfolgt beim Langzeitverfahren z.B. nach einer Woche (direkte Kultivierung) oder nach spätestens einem Monat (indirekte Kultivierung). Ergebnisse: Die Standardabweichung der Gesamtzahl für 30 Gelatinefilter lag bei 17 %. Im Verlauf eines Monats war auf Gelatinefiltern im Rahmen der Fehlerstreuung kein Verlust von Schimmelpilzsporen nachweisbar. Messungen mit direkter und indirekter Kultivierung auf Gelatinefiltern waren im Rahmen der Fehlerstreuung gleich. Die Messung des Jahresgangs zeigt quantitativ plausible Ergebnisse bei Messungen in einem Testraum, die von den parallel in der Außenluft durchgeführten Messungen und vom Wettereinfluss abhingen. Bei umfangreichen Untersuchungen wegen eines Wasserschadens in der Transfusionsmedizin des Universitätsklinikums Greifswald konnte der Schimmelschaden räumlich eingegrenzt und die Einhaltung der Reinraumklasse A in den anderen Räumen bestätigt werden. Diskussion: Das Verfahren konnte erfolgreich für den Praxiseinsatz validiert werden. Es bietet sich zukünftig z. B. für epidemiologische Studien in Gemeinschaftseinrichtungen, für Immissionsmessungen in der Umgebung von Biostoffemittenten oder für Kontrollmessungen in Reinräumen an. Schimmelpilzmessungen in der Raumluft Methoden: Zum Vergleich von Kurzzeit- und Langzeitmessungen in der Raumluft mit und ohne Aufwirbelung wurden Beispielmessungen gemäß der vorliegenden Normung in einer Stadtkirche und einem Gymnastikraum mit Schimmelschaden und einer Dreifelder-Sporthalle ohne Schimmelschaden durchgeführt. Ergebnisse: Im Gegensatz zu den Messungen mit Aufwirbelung konnten mit den üblichen Kurzzeitmessungen ohne zusätzliche Aufwirbelung die augenscheinlichen Schimmelpilzbelastungen nicht nachgewiesen werden (falsch negative Befunde). Bei Messungen mit natürlicher Staubaufwirbelung unter Nutzungsbedingungen in einer Stadtkirche streuten die Kurzzeitmessungen deutlich stärker als die Langzeitmessungen. Diskussion: Die möglichst standardisierte Staubaufwirbelung ist für quantitative Schimmelpilzmessungen in der Raumluft unabdingbar. Für Expositionsmessungen in der Raumluft mit Pumpen werden Langzeitmessungen unter Nutzungsbedingungen mit ausreichender natürlicher Aufwirbelung empfohlen. Reine Expositionsmessungen haben ihre Berechtigung bei epidemiologischen Studien. Mit der UFOPLAN-Studie zu den Hintergrundbelastungen durch Schimmelpilze liegen bereits Referenzwerte mit Staubaufwirbelung vor. Als Bewertungsgrundlage für Messungen mit Aufwirbelung können die 95. Perzentile der Leitgattungen Aspergillus (210 KbE/m³) und Penicillium (300 KbE/m³) dienen. Fazit: Abschließend erscheint es unter Umgehung wesentlicher Fehlerquellen möglich, quantitativ bewertbare Referenzwerte für kultivierbare Schimmelpilze im Hausstaub, im Sedimentationsstaub (z.B. für Reinräume) und in der Luft abzuleiten. Wesentliche vermeidbare Fehlerquellen sind, unabhängig davon ob chemische oder biologische Agenzien im Staub untersucht werden, die fehlende Mittelung über längere Zeiträume, die fehlende Aufwirbelung bei Luftmessungen, die Nichtbeachtung des Hausstaubalters sowie die fehlende Siebung des Hausstaubs auf 63 µm. Ein Referenzwertvorschlag für den Hausstaub liegt mit dieser Arbeit vor (Anhang 1).
Lungenkrebs ist mit rund 40.000 Todesfällen pro Jahr die häufigste Krebstodesursache in Deutschland. Daher ist es nötig neue Behandlungsmethoden zu entwickeln, die gezielt am Tumor angreifen und möglichst geringe Nebenwirkungsraten aufweisen. Dazu eignet sich möglicherweise das inhalative magnetische Drug Targeting, bei dem superparamagnetische Aerosoltröpfchen als Drug Carrier dienen, welche nach der Inhalation mittels eines extern angelegten Gradientenfeldes gezielt am Wirkungsort angereichert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, ob es möglich ist superparamagnetische Aerosole mit Hilfe von Magnetfeldgradienten von ihrer Flugbahn abzulenken, um sie an einer definierten Abscheidefläche vor dem Magneten abzuscheiden. Dabei wurden einige Parameter, wie die Kerngröße der magnetischen Nanopartikel, der Tröpfchendurchmesser, die Gradientenfeldstärke, die Ferrofluidkonzentration und die Strömungsgeschwindigkeit der Luft variiert, um deren Einfluss auf die Abscheidung zu beobachten. Die Grundlage dieses magnetischen Aerosols bildet ein Ferrofluid, welches mittels Ammoniak aus Eisen(II)- und Eisen(III)-chlorid-Lösung gefällte Magnetit-Nanopartikel enthält, die durch eine Citrathülle vor Agglomeration und Sedimentation geschützt werden. Nach dem Vernebeln mit zwei Geräten, die auf unterschiedlichen Verneblungsprinzipien beruhen, sind die magnetischen Nanopartikel im Aerosoltröpfchen eingeschlossen. Die mittels Laserdiffraktometrie bestimmten mittleren Massendurchmesser betragen dabei zwischen 2,5 µm mit dem Pari Boy und 5 µm mit dem eFlow. Diese sollten durch Zusatz von Substanzen, die die Oberflächenspannung senken (Cremophor RH 40 und Ethanol), die Viskosität erhöhen (Glycerol, Cremophor RH 40 und Ethanol) oder den Dampfdruck erhöhen (Ethanol) gesenkt werden. Deutliche Effekte zeigen sich insbesondere bei Zugabe von 20 % Cremophor RH 40 und 40 % Ethanol zum Ferrofluid. Dadurch konnten die Durchmesser auf jeweils 2 µm beim Pari Boy und circa 3,4 und 3,9 µm beim eFlow reduziert werden. Die prozentuale Abscheidung des Ferrofluids wurde in verschiedenen Magnetfeldgeometrien unterschiedlicher Gradientenfeldstärke untersucht. Die Variation der Tröpfchengröße des superparamagnetischen Aerosols führt zu unterschiedlichen Ausmaßen der Ferrofluidabscheidung. Tatsächlich ist die Abscheidung des Ferrofluides nach dem Vernebeln mit dem eFlow, dessen Tröpfchendurchmesser etwa doppelt so groß wie der des Pari Boy ist, wesentlich höher. Während mit dem Pari Boy vom 1 molaren Ferrofluid im Gradientenfeld zweier gleichpoliger Stabmagnete (r x l = 15 x 25 mm) mit einer Remanenz von 1450 mT nur circa 30 % des Aerosols impaktiert werden kann, sind es mit dem eFlow unter gleichen Versuchsbedingungen etwa 80 %. Das liegt einerseits an der größeren Magnetitmasse im Tröpfchen und andererseits an der geringeren Aerosolgeschwindigkeit. Je stärker das verwendete Gradientenfeld war, desto mehr Ferrofluid konnte impaktiert werden. Desweiteren wurde die Abscheidung verschieden konzentrierter Ferrofluide (0,5; 1, 2 und 6 M) untersucht. Diese war umso größer, je konzentrierter das Ferrofluid war. Unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten konnten durch Verwendung einer Vakuumpumpe untersucht werden. Es wurden zwei sehr kleine Strömungsgeschwindigkeiten (0,03 und 0,1 m/s) eingestellt, um möglichst nahe an die realen Strömungsgeschwindigkeiten in den terminalen Bronchien zu kommen. Dabei zeigte sich, dass die prozentuale Ferrofluidabscheidung bei langsamen Strömungsgeschwindigkeiten besonders hoch ist. Allerdings weisen die in dieser Arbeit verwendeten Magnete in größerer Entfernung nur noch sehr schwache Gradienten auf und sind daher für eine Anwendung an der menschlichen Lunge nicht geeignet. Die Einführung eines Modellimplantats in die Versuchsröhre sollte die Abscheidung des Ferrofluides erhöhen. Die erzielte Erhöhung der Ferrofluidabscheidung ist allerdings unbefriedigend. Die Simulation mit Mathematica® hat ergeben, dass die experimentelle Ferrofluidabscheidung geringer ist als die theoretische Abscheidung. Beim Pari Boy und 0,1 m/s unterscheiden sie sich um maximal 10 %. Beim eFlow beträgt die Differenz bis zu 8 %. Die Abweichungen zur Simulation werden durch Sedimentation des Ferrofluides verursacht. Diese ist stärker ausgeprägt als in der Berechnung, da sich die Luft beim Vernebeln durch Verdunsten von Wasser und Ausdehnung der Luft aufgrund des Joule-Thomson-Effektes abkühlt. Die kalte Luft bewegt sich nach unten und reißt das Ferrofluid mit herab. Es konnte gezeigt werden, dass sich superparamagnetische Aerosole mit Hilfe von magnetischen Gradientenfeldern gezielt in definierten Bereichen abscheiden lassen. Das Ausmaß der Abscheidung lässt sich durch Erhöhung des Gradienten und des magnetischen Momentes steigern. Mit größeren Permanentmagneten oder starken Elektromagneten ist auch ein pulmonales Drug Targeting an der humanen Lunge denkbar.
Ziel: Diese Studie untersuchte mit CT-Perfusion (CTP), wie sich nach laserinduzierter Thermotherapie (LITT) von pulmonalen Metastasen die lokale Durchblutung im Ablationsbereich ändert. Methoden: Es wurden 22 gesicherte pulmonale Metastasen bei zwölf Patienten vor (U1), am ersten Tag nach (U2) und vier bis sechs Wochen nach der LITT (U3) mit CTP untersucht. Es wurden für jede Perfusion die Perfusionsparameter (PP) Blutfluss (BF), Blutvolumen (BV), mittlere Transitzeit (MTT), und Permeabilitäts-Oberflächenprodukt (PS) berechnet und die Ergebnisse vor und nach LITT miteinander verglichen. Der Therapieerfolg (die technische Effektivität) wurde durch eine Verlaufskontrolle nach zwölf Monaten mit Hilfe der „response evaluation criteria in solid tumors“ (RECIST) ermittelt. Als technisch effektiv galt die LITT bei partieller Remission oder stabiler Erkrankung. Der technische Erfolg der LITT wurde als komplette Ablation definiert. Ergebnisse: Beim Vergleich der U2- mit den U1-Werten konnte ein signifikanter Rückgang der PP Blutfluss (p < 0,001), Blutvolumen (p < 0,001) und Permeabilitäts-Oberflächenprodukt (p = 0,001) beobachtet werden. Es waren keine weiteren signifikanten Änderungen eruierbar. Die Verlaufskontrolle nach RECIST zeigte für elf Metastasen eine partielle Remission (PR), für neun eine stabile Erkrankung (SD) und für zwei eine Progression (PD). 19/22 Ablationsbereiche mit SD oder PR zeigten eine Reduktion von mindestens zwei PP nach LITT. Bei 21/22 Metastasen konnte eine Korrelation zwischen der Änderung der PP BF, BV und PS bei der U2 im Vergleich zur U1 und den Therapieergebnissen nach RECIST ermittelt werden. Es zeigte sich jeweils eine Korrelation zwischen PR und drei reduzierten PP in acht Fällen, zwischen PR und zwei gefallenen PP in zwei Fällen, zwischen SD und drei reduzierten PP in sieben Fällen sowie zwischen SD und zwei gesunkenen PP in zwei Fällen. Im Gegenteil dazu ergab sich für die PD in je einem Ablationsbereich ein Anstieg von drei PP und ein Anstieg von zwei PP. Schlussfolgerung: Es könnte eine Korrelation zwischen postinterventionellen Therapieergebnissen nach RECIST und der Änderung der CT-Perfusionsparameter im Ablationsbereich (U2 im Vergleich zu U1) geben. Die CT-Perfusion hat das Potenzial, frühzeitige vaskuläre Veränderungen im Ablationsbereich nach einer Lungenmetastasen-LITT sensitiv zu erfassen und die technische Effektivität der Intervention durch Beurteilung des technischen Erfolgs direkt nach der Therapie vorherzusagen.
Neuaufgetretene, erstmalig diagnostizierte normo-/mikrozyäre Anämien - führen im Routinebetrieb oft nicht zu zielführenden Laboranforderungen. - geben im Routinebetrieb nur selten Anlass zur Retikulozytenzählung. - werden in einem hohen Prozentsatz von einer Akuten-Phase-Reaktion begleitet, die bei der Verwendung des Ferritins als Standardverfahren oft keine Aussage über den Eisenstatus erlaubt. - können bei Einsatz der neueren Verfahren sTfR, Ferritinindex und Thomas-Plot in einer großen Mehrzahl der Fälle sicher diagnostiziert werden
Zusammenfassung Das Ubiquitin-Proteasom-System (UPS) ist das wichtigste nicht-lysosomale proteolytische System für den Abbau intrazellulärer Proteine. Die Inhibition des UPS kann dosisabhängig den apoptotischen Zelltod oder die Induktion einer protektiven Stressantwort auslösen. In der therapeutischen Anwendung der Proteasominhibition sind neben der Wirksamkeit auch exakte Kenntnisse der Wirkungsweise essentiell, um die primären Effekte durch die Proteasominhibition besser zu erfassen und die initialen Effekte der Vermittlung dieser zellulären Reaktion besser zu verstehen. In dieser Arbeit wurden Methoden der Proteom- und Transkriptomebene kombiniert, um komplexe zelluläre Veränderungen von Endothelzellen nach Proteasomhemmung zu charakterisieren. Weiterhin wurde mittels Immunpräzipitation Ubiquitin-bindender Proteine untersucht, welche Substrate des Proteasoms nach Proteasomhemmung in Endothelzellen stabilisiert werden. Primäre humane Endothelzellen (Huvec) wurden als Modell gewählt und mit niedrigen bzw. hohen Dosierungen des Proteasominhibitors MG132 behandelt. Das Expressionsprofil wurde in einer Zeitkinetik innerhalb der ersten 6h mittels Affymetrix Chipanalysen bestimmt. Die differentielle Proteinexpression nach zwei Stunden Proteasomhemmung wurde im Gesamtzelllysat durch 2D Gelelektrophorese und anschließende Silberfärbung visualisiert. Dabei konnten mehr als 20 regulierte Proteine identifiziert werden, welche zuvor nicht direkt im Zusammenhang mit der Vermittlung einer protektiven Stressantwort nach niedrig dosierter Proteasomhemmung bekannt waren. Durch Korrelation mit den parallel durchgeführten Expressionsarrays konnte die Regulation dieser Proteine als unabhängig von der Transkription erfasst werden. Die funktionelle Annotation der Daten zeigte dabei eine Anreicherung von Proteinen der zellulären Stressantwort, der intrazellulären Signaltransduktion und des oxidativen Stresses. Diese waren differentiell reguliert nach niedrig bzw. hoch dosierter Proteasominhibition. Während die niedrig dosierte Proteasominhibition ein protektives Genmuster zeigte, induzierten hohe Dosen den apoptotischen Zelltod. Auch konnte, in Abhängigkeit vom Grad der Proteasominhibition, ein deutlicher Anstieg der freien Radikale innerhalb der Zellen nachgewiesen werden, was auf die Vermittlung der Apoptose durch freie Radikale hinweist. Mit DJ-1, Peroxiredoxin-1 und -6 wurden mehrere Sensorproteine für oxidativen Stress identifiziert. Um, neben der Proteom- und Transkriptomanalyse, auch gezielt Substrate der Proteasominhibition zu identifizieren und als mögliche Mediatoren der protektiven Stressantwort zu identifizieren, wurden Gesamtzelllysate mittels Ubiquitin-Immunpräzipitation getrennt und Ubiquitin-bindende Proteine per Massenspektrometrie identifiziert. Dabei konnte ein Set von 22 Proteinen identifiziert werden, welche spezifisch nach 2h an der Ubiquitin-spezifischen Matrix gebunden wurden. In diesem Set finden sich vor allem RNA bindende Proteine, Bestandteile des UPS und ribosomale Proteine. Um gezielt transkriptionelle Mediatoren der protektiven Stressantwort nach partieller Proteasominhibition zu identifizieren, wurde eine Subproteom-Analyse mit nukleären Extrakten von Huvec durchgeführt. Nach Visualisierung mittels DIGE-Labeling und quantitativer Auswertung konnten 361 regulierte Spots nach 2 stündiger Proteasominhibition erfasst werden. Von diesen Spots konnten 319 per MALDI-MS identifiziert werden und 152 verschiedenen Proteinen zugeordnet werden. Die funktionelle Auswertung ergab eine deutliche Überrepräsentation von RNA-bindenden und Splicing-relevanten Proteinen. Auch konnte für HnRNP A1, einem RNA-bindenden Protein, eine funktionelle Methylierung sowie eine Veränderung der subzellulären Lokalisierung nachgewiesen werden. Diese Ergebnisse deuten auf die Regulation des zellulären Splicings hin. In parallel dazu angefertigten Exon-sensitiven Affymetrix Arrays wurden über 600 Gene mit differentiell regulierten Exons identifiziert, welche vor allem Gene mit Rezeptor- und Transportproteinen kodieren. Auch eine erhöhte Anzahl von Genen mit Methyltransferase-/Kinaseaktivität wurde identifiziert. Insbesondere die Methyltransferasen, welche auch bei der posttranslationalen Modifikation von HnRNP A1 eine Rolle spielen, zeigten dabei eine signifikante Regulation unter niedrig dosierter Proteasominhibition. Zusammengefasst tragen die in dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse dazu bei, einen detaillierten Überblick über die initialen Prozesse niedrig dosierter Proteasominhibition in Endothelzellen zu geben. Die Daten deuten dabei auf eine schnelle Adaptation der Zellen nach partieller Proteasomhemmung mittels Aktivierung einer anti-oxidativen Stressantwort sowie durch Regulation von Splicingvorgängen hin, die letztendlich in einem veränderten Expressionsprofil der Endothelzellen münden. Mit diesem systematischen Ansatz und der Kombination von Proteom- und Transkriptomanalyse konnten dabei einzelne Targets für die Mediation einer protektiven zellulären Stressantwort nach partieller Proteasomhemmung identifiziert werden.
Influenza-A-Viren sind wichtige Pathogene von Mensch und Tier. Als Erreger der klassischen Geflügelpest führen hoch-pathogene aviäre Influenzaviren (HPAIV) weltweit zu hohen Verlusten in der Geflügelindustrie. Des Weiteren stellen der zoonotische Charakter und das pandemische Potential, vor allem von Stämmen des Subtyps H5N1, eine ernste gesundheitliche Bedrohung für die Bevölkerung dar. Zur Risikobewertung dieser Viren ist es daher notwendig, genetische Marker zu ermitteln, welche die Virulenz und das Wirtsspektrum beeinflussen. Für die Identifizierung dieser Virulenzdeterminanten sind Pathogenese-Studien in verschiedenen Tiermodellen wie Hühnern und Mäusen essenziell. Bisher wurde gezeigt, dass HPAIV aus niedrig-virulenten Vorläufern durch den Erwerb eines polybasischen Spaltmotives im Hämagglutinin (HA) im Zuge der Adaptation an terrestrisches Geflügel hervorgehen. Im ersten Teil dieser Arbeit sollte daher die Fähigkeit eines niedrig-pathogenen aviären Influenzavirus (LPAIV) vom Subtyp H5N1 zur Ausbildung eines HPAIV-Phänotyps untersucht werden. Dazu wurde das revers-genetische System für das Isolat A/Teal/Germany/Wv632/05 (H5N1) etabliert und das Virus TG05 generiert. In-vitro konnte die Trypsin-Abhängigkeit als Merkmal von LPAIV bestätigt werden. Im Huhn verhielt sich dieses Virus avirulent. Durch zielgerichtete Mutagenese wurde die HA-Spaltstelle in ein polybasisches Motiv mutiert und das Virus TG05poly generiert. Das Virus war wie ein HPAIV zur in-vitro-Replikation ohne Trypsin-Zusatz fähig, löste aber nach der Infektion von Hühnern nur eine zeitlich begrenzte Erkrankung aus. Des Weiteren wurde die HA-Reassortante TG05-HAR65 generiert, deren Genom aus dem HA-Gen des HPAIV-Isolates A/Swan/Germany/R65/06 (H5N1) (R65) und den anderen sieben Gensegmenten von TG05 besteht. Dieses Virus konnte in-vitro ebenfalls Trypsin-unabhängig replizieren, führte aber zu einer Letalität von 30%. Eine weitere Reassortante, R65-HATG05poly, enthielt die umgekehrte Genkonstellation: das mutierte TG05-HA und die anderen Gensegmente des R65. An der Infektion verstarben acht von zehn Hühnern, was der Letalität von „natürlichen“ HPAIV entspricht. Der Erwerb einer polybasischen HA-Spaltstelle ist daher ein notwendiger, aber nicht hinreichender Schritt in der Evolution von LPAIV zu HPAIV. So kann nicht jeder H5- oder H7-LPAIV-Stamm als unmittelbarer HPAIV-Vorläufer dienen. Zusätzlich zur HA-Spaltstelle sind weitere Virulenz-Determinanten im HA selbst, aber auch in den anderen viralen Proteinen, vorhanden. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde daher auch der Einfluss der Aminosäuren der unmittelbaren Spaltstellen-Umgebung untersucht. Dazu wurden verschiedene Virus-Mutanten des R65 mit Aminosäure-Substitutionen in der HA-Spaltstelle selbst (Motive ETR und ER) und in ihrer direkten Umgebung (HA-S346V) generiert und hinsichtlich der in-vitro-Replikation und der Virulenz im Huhn untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass HA-346S einen Vorteil für die Replikation von LPAIV und HPAIV vermittelt. T an Position 2 der Spaltstelle unterstützt die Replikation von LPAIV. Bei Erwerb der polybasischen Spaltstelle während der Evolution von LPAIV zu HPAIV müssen also auch die benachbarten Regionen im HA angepasst werden. Die H5N1 HPAIV der Clade 2.2 verbreiteten sich über infizierte Vögel von Südostasien nach Europa, infizierten aber auch eine Vielzahl von Säugerspezies. Normalerweise weisen aviäre Influenzaviren PB2-627E auf; im Gegensatz dazu besitzen die Clade 2.2-Viren PB2-627K, was sonst in humanen Stämmen zu finden ist. Um im dritten Teil dieser Arbeit den Einfluss dieser Mutation auf das breite Wirtspektrum der Clade 2.2-Viren zu untersuchen, wurde im HPAIV-Isolat R65 PB2-627K durch E ersetzt und die Virusmutante R65-PB2K627E generiert. Im Vergleich zu R65 war die Replikation von R65-PB2K627E in Säugerzellen drastisch reduziert, in Vogelzellen replizierten beide Viren jedoch gleich. Des Weiteren führte die Substitution zu einer extrem verringerten Polymerase-Aktivität auf 5% in Säugerzellen, aber nur zu einer vergleichsweise wenig verringerten Aktivität in Vogelzellen. Während die Virulenz im Huhn durch die Mutation nicht verändert wurde, konnte bei der Bestimmung der LD50 in der Maus eine drastische Attenuierung gezeigt werden. Interessanterweise revertierte bereits nach einer Mauspassage PB2-K627E zurück zu K, im Huhn erfolgte diese Reversion aber nicht. Um zu untersuchen, ob andere virale Proteine für diese Reversion notwendig sind, wurden Reassortanten generiert, welche R65-PB2-K627E und ein oder mehrere Gensegmente des R65 im Hintergrund des HPAIV A/Hong Kong/156/97 (H5N1) tragen, welches natürlicherweise PB2-627E besitzt. Mittels Zellkultur-Passagen dieser Reassortanten konnte gezeigt werden, dass die Reversion zu PB2-627K nur in Säugerzellen auftritt, und dass dazu das Nukleoprotein des R65 notwendig ist. Die schnelle Reversion zu PB2-627K in Säugerzellen und in Mäusen zeigt, dass die H5N1 HPAIV der Clade 2.2 in ihrer Evolution möglicherweise mehrere Wirte gehabt haben, zu denen wahrscheinlich auch Säuger gehörten.
Interactive Visualization for the Exploration of Aligned Biological Networks and Their Evolution
(2011)
Network Visualization is a widely used tool in biology. The biological networks, as protein-interaction-networks are important for many aspects in life. Today biologists use the comparison of networks of different species (network alignment) to understand the networks in more detail and to understand the underlying evolution. The goal of this work is to develop a visualization software that is able to visualize network alignments and also their evolution. The presented software is the first software for such visualization tasks. It uses 3D graphics and also animations for the dynamic visualization of evolution. This work consists of a review of the Related Work, a chapter about our Graph-based Approach for Interactive Visualization of Evolving Network Alignments, an explanation of the Graph Layout Algorithm and some hints for the Software System.
Die periphere arterielle Verschlusskrankheit (paVK) ist ein in den Industrienationen zunehmendes Erkrankungsbild, bei der die radiologisch-interventionelle Therapie, insbesondere die perkutane transluminale Angioplastie (PTA) mit fakultativer Stentimplantation, eine wichtige Rolle spielt. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Auswertung von 48 interventionellen Eingriffen mittels PTA und fakultativer Stentimplantation der unteren Extremität bei paVK-Patienten. Die in den Kontrolluntersuchungen nach 1, 3, 6 und 12 Monaten erhobenen Parameter wurden bezüglich der Offenheitsrate nach bis zu einem Jahr ausgewertet, wobei die Erhebung des Knöchel-Arm-Index, die Sonografie und das Krankheitsstadium eine wesentliche Rolle spielten. Des Weiteren wurde die subjektive Bewertung der Intervention durch die Patienten in Hinsicht auf die Zufriedenheit beurteilt. Die Studie zeigte einen primären Interventionserfolg von 89,5% der Fälle (PTA: 73,9%, PTA + Stent: 100%). Nach einem Jahr fand sich eine Offenheitsrate von 76,5%, wobei die alleinige PTA mit einer Offenheit von 84,6% überlag (PTA + Stent: 71,4%). Subjektiv lag eine Verbesserung des Allgemeinzustands in 77,2% aller Fälle nach einem Jahr vor. Ein Vergleich der Ergebnisse wird jedoch durch mangelnde allgemeine Studienstandards in der Literatur und den Einfluss unterschiedlicher Patientenklientel erschwert. Im Vergleich mit ähnlichen Studien zeigt sich ein im guten Mittelfeld liegendes Interventionsergebnis. Auch die positive Auswirkung auf die Lebensqualität ist in der Literatur vorbeschrieben. Eine weitere Standardisierung von Studienbedingungen erscheint jedoch zur besseren Vergleichbarkeit sinnvoll.
In der vorliegenden Untersuchung wurde bei Probanden aus dem Subprojekt „Psychosoziale Gesundheit in Familien“ der bevölkerungsrepräsentativen Basisstudie „Study of Health in Pomerania, SHIP“ sowohl der Zusammenhang von Temperament, Charakter und Persönlichkeit, als auch des DRD2 rs6276 Genotyps mit der Alkoholtrinkmenge analysiert. Die Untersuchung erfolgte zum einen in einer Gesamtstichprobe, welche sowohl Probanden mit als auch ohne Alkoholdiagnose enthielt und zum anderen in einer Normalstichprobe, welche nur Probanden ohne Alkoholdiagnose enthielt. Die aus der beschriebenen Literatur abgeleiteten Hypothesen bezüglich erhöhter Trinkmengen bei hohem Neugierverhalten und Neurotizismus, sowie niedriger Belohnungsabhängigkeit und Selbstlenkungsfähigkeit konnte in der Gesamtstichprobe signifikant bestätigt werden. Probanden mit niedrigem Beharrungsvermögen zeigten zudem im Trend erhöhte Trinkmengen. Die Hypothese, dass geringe Werte in Schadensvermeidung mit hohen Trinkmengen assoziiert sind, konnte in der Gesamtstichprobe nicht bestätigt werden. Über die aufgestellten Hypothesen hinaus waren auch niedrige Werte in Kooperativität assoziiert mit erhöhten Trinkmengen. Die Auswertung der Normalstichprobe zeigte wenige mit der Gesamtstichprobe übereinstimmende Ergebnisse. Lediglich niedrige Werte für Kooperativität waren in beiden Stichproben mit hohen Konsummengen assoziiert. Die Hypothesen, dass erhöhte Trinkmengen, sowie kürzere Abstinenzphasen mit dem DRD2 rs6276 A/A-Genotyp assoziiert sind, konnten in der Gesamtstichprobe (mit DNA) bei den männlichen Probanden bestätigt werden. Die Interaktion von Beharrungsvermögen bzw. Selbstlenkungsfähigkeit (sowie im Trend auch Kooperativität) und dem DRD2 rs6276 Genotyp war assoziiert mit der Trinkmenge. Bei den weiblichen Probanden konnte dies nicht beobachtet werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass gewisse Merkmalsausprägungen von Temperament, Charakter und Persönlichkeit, sowie der Genotyp des DRD2 rs6276 in Abhängigkeit vom Geschlecht, mit der Trinkmenge assoziiert sind. Niedrige Werte in Kooperativität könnten im Hinblick auf die identischen Ergebnisse in der Gesamt- und Normalstichprobe ein Prädiktor für erhöhte Trinkmengen und somit vielleicht für die Entwicklung einer Alkoholabhängigkeit sein. Es erscheint durchaus plausibel, dass Probanden mit niedrigen Werten in Kooperativität (entspricht: intolerant, teilnahmslos, egoistisch, nachtragend, gewissenlos) höhere Trinkmengen aufweisen. So wäre es denkbar, dass diese den aus der mangelnden Kooperativität entstehenden interpersonellen Stress über Alkohol kompensieren. Niedrige Werte in Kooperativität sind zudem ein Charakteristikum zahlreicher Persönlichkeitsstörungen, welche wiederum mit erhöhtem Substanzkonsum assoziiert sind. Zur Überprüfung dieser Hypothese wäre eine longitudinal angelegte Studie indiziert.
Transition metal complexes play a crucial role in antitumor therapy. Complexes of platinum, ruthenium as well as lanthanum and gallium have been investigated in preclinical as well as in clinical studies. The best known platinum(II) agents approved worldwide, cisplatin or carboplatin, are used in nearly 50% of all cancer therapies. This work focused on the development of new metal-based drugs that could act against human cancer cells. It was motivated in part by previous work with Cu(II) complexes, reporting new coordination compounds of SOD mimicking and cytotoxic activities. On the basis of this work we chose several commercially available heterocyclic ligands to synthesize new metal ion complexes in search of their interesting biological activity. New as well as previously reported Cu(II), Co(II), Pt(II) and Zn(II) complexes were synthesized using various ligands (1-6). Almost all chelating 2:1 ligand-metal complexes were obtained generally in water at room temperature in the reaction of metal(II) chloride with corresponding aromatic nitrogen ligands bearing an O-carboxylate group ligand. The synthesized chelating complexes were characterized by the use of spectroscopic methods, elemental analyses and HPLC chromatography and some by X-ray crystallography. Such coordination compounds are easily formed by transition metals with free orbitals d that can accept the donor electron pairs. The coordination is through the heterocyclic nitrogen and carboxylate oxygen donor atoms, which was shown by analysis of the characteristic functional groups in the IR spectra. The d-d transitions and absorption of visible light in Cu(II) and Co(II) complexes make them highly colored, blue, green or green-blue, respectively. The configuration of the coordination center was established in some cases by X-ray crystallography. Most of the already published structures possess the trans configuration. This led to the assumption that other uncrystallized complexes were also trans configured. However, X-ray data of the Cu(II) complex of 5 showed quite unexpectedly the cis configuration. On the other hand, the LC/MS experiments with the Pt(II) complex of 5 indicated that this complex exists in two isomeric forms, i.e., cis and trans at the Pt(II) center. Through the use of density functional calculations we optimized the structures and calculated the energies and dipole moments. The differences in energy for all complexes were about 6 to 15-fold lower when compared to cis and transplatin. The DFT calculations confirmed that the trans-isomers are more stable than their cis-isomers. UV-Vis stability studies with most of the synthesized complexes as well as some other Cu(II) complexes were performed to study the spectral changes over 24 h in addition of glutathione, a tripeptide present in the cancer cells and ascorbate that were added to the incubations. The results indicated time-dependent changes and instability of the complexes in the cells and their possible decomposition to lose the ligand and release the metal ion. In the case of Cu(II) complexes, reduction of Cu(II) to Cu(I) may take place. New species such as GSSG could arise and the complexes may decarboxylate, but these structures were not elucidated. The synthesized coordination metal(II) complexes were tested for their potential antiproliferative activities by using the crystal violet staining method in a panel of human cancer cell lines. Out of all complexes, three Pt(II) complexes of 2, 5 and 6 showed satisfactory activity and for these complexes the IC50 values were additionally determined in new RT-4, DAN-G and MCF-7 cancer cell lines. Interestingly, the active complexes were the chelating trans complexes which is quite unexpected, based on the difference in activities between cis and transplatin. All of the complexes were tested for their potential antimicrobial activities in comparison to the standard antibiotics on such bacterial strains as Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and yeast Candida maltosa. Co(II) complexes have been especially known to act against bacterial strains. The activity of the Co(II) complexes was indeed the highest of all metal(II) complexes. The ligand 2 (a nicotinic acid isomer) was also found active. This fact could explain why some antibacterial activity was found in the MIC assay. In addition to the complexes synthesized in this work, several novel heterocyclic metal(II) complexes of copper, ruthenium, platinum, gallium, osmium and lanthanum from other research groups were screened for their antiproliferative activity, some of which exhibited very potent activity in the cancer cell lines. In conclusion, Pt(II) complexes with bis-chelating heterocyclic carboxylate ligands represent a particularly interesting new class of compounds from the view point of their structural and biological properties.
Background: Therapyrelated mucositis is associated with considerable morbidity. This complication following allogeneic stem cell therapy (alloSCT) is less severe after reduced intense conditioning (RIC); however, even here it may be serious. Methods: 52 patients (male: n = 35 (67%), female: n = 17 (33%)) at a median age of 62 years (35–73 years) underwent alloSCT after RIC. Conditioning was either total body irradiation (TBI)<sub>2Gy</sub>/±fludarabine (n = 33, 63.5%) or chemotherapy based. Graftversushost disease (GvHD) prophylaxis was carried out with cyclosporine A ± mycophenolate mofetil (MMF). 45 patients (87%) received shortcourse methotrexate (MTX). Mucositis was graded according to the Bearman and the World Health Organisation (WHO) scale. A variety of parameters were correlated with mucositis. Results: The Bearman and WHO scales showed excellent correlation. Mucositis was significantly more severe after chemotherapybased conditioning compared to conditioning with TBI<sub>2Gy</sub>/±fludarabine (p < 0.002) as well as in cases with an increase in creatinine levels above the upper normal value (UNV) on day +1 after SCT (p < 0.05). Furthermore, the severity correlated with time to engraftment of leucocytes (correlation coefficient (cc) = 0.26, p < 0.02) and thrombocytes (cc = 0.38, p < 0.001). Conclusions: The conditioning regimen and increased creatinine levels at day +1 were identified as factors predicting the severity of mucositis after RICSCT. Creatinine levels on day +1 after SCT may help identify patients at risk for severe mucositis in the further course of transplantation.
In this thesis, a stereoscopic camera system is presented that is designed for the use on parabolic flights for the investigation of dusty plasmas under microgravity conditions. This camera system consists of three synchronously triggered high-speed cameras observing a common volume of approximately (15 × 15 × 15) mm³ size. In this volume, the three-dimensional trajectories of a large number of particles surrounded by a dense dust cloud were reconstructed. For this task an intricate set of reconstruction algorithms has been developed, including a four-frame linking algorithm and a complex combined 2D/3D tracking algorithm for a reliable tracking of 3D particles. Furthermore, these algorithms effectively suppress so-called ghost particles in the evaluation process which are reconstructed from falsely identified 2D particle correspondences. Dusty plasmas under microgravity conditions are of special interest due to their complex structure and the variety of observable dynamic phenomena. Under typical discharge conditions, a central dust-free void is formed, surrounded by a dense particle cloud. Since the void is inherently dust-free, particles shot into the void can be uniquely identified and used to probe plasma properties inside this region. In the dust cloud itself, processes like self-excited dust-density waves can be observed under suitable experimental conditions. Using the presented camera setup and reconstruction algorithms, two parts of a dusty plasma under microgravity on parabolic flights are investigated. Initially, the force field creating and sustaining the central void is deduced and characterized. The combination of ion drag and electric field force is measured and compared to current models of the ion drag, showing a good agreement with these models. While previous investigations on the forces were limited to two-dimensional slices through the void, our measurements represent the first three-dimensional quantitative analysis of a large fraction of the void region. From this analysis the structure of the force field is determined and separated into a radial and a non-radial (or orthogonal) contribution. It is shown that the radial contribution dominates in the central void, while non-radial forces increase in magnitude close to the void edge. The radial domination is also observed in the velocity distribution of the probe particles which is significantly shifted to radially outward directed velocities for particles leaving the void. Assuming a strictly radial force profile in the horizontal mid-plane of the void, the friction coefficient determining the interaction of the probe particles with the neutral gas background is experimentally determined and shown to match the theoretical expectation. Subsequently, particles at the outer surface of the dust cloud are reconstructed. There, the particles are found to oscillate due to dust-density waves propagating through the high-density dust cloud. For the investigation of the correlation between waves and oscillating particles, the instantaneous wave and oscillation properties are determined and the instantaneous phase difference is obtained. Modeling the probe particles as driven, damped harmonic oscillators, these phase differences between waves and particles are interpreted with respect to the resonance frequency of the oscillating particles. Spatial variations of the phase difference are observed that may be attributed to different frequencies of the dust-density waves, or to changes of the resonance frequency induced by changing local plasma parameters. From a few measurements of particles oscillating at their resonance frequency, information about the surrounding plasma or properties of the particles themselves can be deduced. However, a larger number of reconstructed trajectories is necessary in order to interpret the phase differences on a reliable data basis. The presented camera setup in combination with the evaluation algorithms is a flexible system for the investigation of three-dimensional dusty plasmas. Its robust construction allows the operation of the system in challenging environments such as on parabolic flights, where spatial limitations and vibrations produced by the aircraft make special demands on such a diagnostic tool. This versatility makes our stereoscopic camera setup and the reconstruction process a suitable standard diagnostic for the application with dusty plasmas; this system will therefore be used in future research amongst other things for the investigation of boundary layers in extended three-dimensional dust clouds under microgravity.
Three-dimensional (3D) dynamical properties of fast particles being injected into the void region of a dusty plasma under microgravity conditions have been measured. For that purpose, a stereoscopic camera setup of three cameras has been developed that is able to track and reconstruct the 3D trajectories of individual dust particles. From more than 500 particle trajectories, the force field inside the void region and its influence on particle movement are derived and analyzed in 3D. It is shown that the force field is dominated by forces pointing radially out of the void and that this radial character is reflected in the velocity distributions of particles leaving the void. Furthermore, the structure of the force field is used for measuring the neutral gas friction for the particles inside the void.
Background/Aims: Acute pancreatitis (AP) is characterized by premature zymogen activation, systemic inflammatory response resulting in inflammatory infiltrates, sustained intracellular calcium, neurogenic inflammation and pain. The inhibitory neurotransmitter and cytoprotective amino acid glycine exerts a direct inhibitory effect on inflammatory cells, inhibits calcium influx and neuronal activation and therefore represents a putative therapeutic agent in AP. Methods: To explore the impact of glycine, mild AP was induced in rats by supramaximal cerulein stimulation (10 µg/kg BW/h) and severe AP by retrograde injection of sodium taurocholate solution (3%) into the common biliopancreatic duct. 100/300 mmol glycine was administered intravenously before induction of AP. To elucidate the effect of glycine on AP, we determined pathomorphology, pancreatic cytokines as well as proteases, serum lipase and amylase, pancreatic and lung MPO activity and pain sensation. Results: Glycine administration resulted in a noticeable improvement of pathomorphological alterations in AP, such as a reduction of necrosis, inflammatory infiltrates and cytoplasmic vacuoles in cerulein pancreatitis. In taurocholate pancreatitis, glycine additionally diminished pancreatic cytokines and MPO activity, as well as serum lipase and amylase levels. Conclusions: Glycine reduced the severity of mild and much more of severe AP by attenuating the intrapancreatic and systemic inflammatory response. Therefore, glycine seems to be a promising tool for prophylactic treatment of AP.
Histopathologic and Clinical Subtypes of Autoimmune Pancreatitis: The Honolulu Consensus Document
(2011)
Autoimmune pancreatitis (AIP) has been extensively reported from Japan, Europe and the USA. While the descriptions of AIP from Japan have predominantly been based on the presence of a distinct clinical phenotype, reports from Europe and the USA describe at least 2 histopathologic patterns in patients diagnosed with AIP, namely lymphoplasmacytic sclerosing pancreatitis (LPSP) and idiopathic duct-centric pancreatitis (IDCP) or granulocytic epithelial lesion- positive pancreatitis. While the 2 entities share common histopathologic features (periductal lymphoplasmacytic infiltration and peculiar periductal fibrosis), expert pathologists can accurately distinguish them on the basis of other unique histopathologic features. Clinically, the 2 entities have a similar presentation (obstructive jaundice/pancreatic mass and a dramatic response to steroids), but they differ significantly in their demography, serology, involvement of other organs and disease relapse rate. While LPSP is associated with elevation of titers of nonspecific autoantibodies and serum IgG4 levels, IDCP does not have definitive serologic autoimmune markers. All experts agreed that the clinical phenotypes associated with LPSP and IDCP should be nosologically distinguished; however, their terminology was controversial. While most experts agreed that the entities should be referred to as type 1 and type 2 AIP, respectively, others had concerns regarding use of the term ‘autoimmune’ to describe IDCP.
The exact qualitative and quantitative analysis of wound healing processes is a decisive prerequisite for optimizing wound care and for therapy control. Transepidermal water loss (TEWL) measurements are considered to be the standard procedure for assessing the progress of epidermal wound healing. The damage to the stratum corneum correlates with an increased loss of water through the skin barrier. This method is highly susceptible to failure by environmental factors, in particular by temperature and moisture. This study was aimed at comparing TEWL measurements and in vivo laser scanning microscopy (LSM) for the characterization of the epidermal wound healing process. LSM is a high-resolution in vivo method permitting to analyze the kinetics and dynamics of wound healing at a cellular level. While the TEWL values for the individual volunteers showed a wide scattering, LSM permitted the wound healing process to be clearly characterized at the cellular level. However, a comparison between the two methods was very difficult, because the results provided by LSM were images and not numerical. Therefore, a scoring system was set up which evaluates the stages of wound healing. Thus, the healing process could be numerically described. This method is independent of any environmental factors. Providing morphologically qualitative and numerically quantitative analyses of the wound healing process and being far less vulnerable to failure, LSM is advantageous over TEWL.
The effect of water-filtered infrared-A radiation (wIRA) on normal skin flora was investigated by generating experimental wounds on the forearms of volunteers utilizing the suction blister technique. Over 7 days, recolonization was monitored parallel to wound healing. Four groups of treatment were compared: no therapy (A), dexpanthenol cream once daily (B), 20 min wIRA irradiation at 30 cm distance (C), and wIRA irradiation for 30 min once daily together with dexpanthenol cream once daily (D). All treatments strongly inhibited the recolonization of the wounds. Whereas dexpanthenol completely suppressed recolonization over the test period, recolonization after wIRA without (C) and in combination with dexpanthenol (D) was suppressed, but started on day 5 with considerably higher amounts after the combination treatment (D). Whereas the consequence without treatment (A) was an increasing amount of physiological skin flora including coagulase-negative staphylococci, all treatments (B–D) led to a reduction in physiological skin flora, including coagulase-negative staphylococci. In healthy volunteers, wIRA alone and in combination with dexpanthenol strongly inhibited bacterial recolonization with physiological skin flora after artificial wound setting using a suction-blister wound model. This could support the beneficial effects of wIRA in the promotion of wound healing.
Currently, there are no generally accepted definitions for wounds at risk of infection. In clinical practice, too many chronic wounds are regarded as being at risk of infection, and therefore many topical antimicrobials – in terms of frequency and duration of use – are applied to wounds. Based on expert discussion and current knowledge, a clinical assessment score was developed. The objective of this wounds at risk (W.A.R.) score is to allow decision-making on the indication for the use of antiseptics on the basis of polihexanide. The proposed clinical classification of W.A.R. shall facilitate the decision for wound antisepsis and allow an appropriate general treatment regimen with the focus on the prevention of wound infection. The W.A.R. score is based on a clinically oriented risk assessment using concrete patient circumstances. The indication for the use of antiseptics results from the addition of differently weighted risk causes, for which points are assigned. Antimicrobial treatment is justified in the case of 3 or more points.
Maligne Erkrankungen zeigen oft charakteristische genetische Veränderungen. Das Auffinden derartiger Veränderungen wurde in den letzten Jahren durch verfeinerte molekulare Techniken erleichtert. Viele genetische Ereignisse in den maligne transformierten Zellen sind jedoch noch ungeklärt. Die präzise Bestimmung der Bruchpunktregionen chromosomaler Veränderungen bei T-Zell akuten lymphatischen Leukämien ist Inhalt dieser Arbeit. Hierzu wurde die „Fine Tiling-Comparative Genomhybridisierung“ (FT-CGH) mit der „Ligation mediated-PCR“ (LM-PCR) kombiniert. Diese Methoden wurden zunächst an Zelllinien etabliert und anschließend in verschiedenen Leukämieproben eingesetzt. Chromosomale Aberrationen gehen häufig mit Verlust oder Gewinn von genetischem Material einher. Diese unbalancierten Anomalien lassen sich durch die Comparative Genomhybridisierung (CGH) ermitteln. Dieses Verfahren ermöglicht Differenzen der DNA-Menge einer zu untersuchenden Probe bezogen auf eine interne Kontrollprobe zu detektieren. Bei der Fine Tiling-CGH werden gezielt chromosomale Abschnitte hochauflösend auf eventuelle Abweichungen des DNA-Gehaltes analysiert. Anschließend werden die detektierten Bruchpunktregionen der DNA Schwankungen mittels der LM-PCR untersucht. Ein Abgleich mit einer internen Kontrollzelllinie HEK 293-T lässt atypische PCR-Fragmente bei der untersuchten Probe aufspüren. Der anschließende Sequenzabgleich unter der Verwendung des BLASTn Suchprogramms (National Center for Biotechnology Information) führte in den untersuchten Zelllinien, wie auch in den T-Zell akuten lymphatischen Leukämieproben zur Identifizierung verschiedener genomischer Veränderungen. Neben einfachen Deletionen wurden auch bisher ungeklärte komplexere chromosomale Translokationen nachgewiesen. So konnte unter anderem bei einer lymphoblastischen T-Zell-Leukämie die Translokation t(12;14)(q23;q11.2) auf genomischer Ebene geklärt werden. Hierbei fand im Abschnitt 14q11 innerhalb des TRA/D Locus eine Deletion von 89 Kilobasen statt. Die Bruchenden wurden mit der Sequenz des open reading frames C12orf42, welches im 12q23 Chromosomenabschnitt lokalisiert ist, zusammengelagert. Bei dieser chromosomalen Aberration wurde die C12orf42 Sequenz zerstört und 1,3 Kilobasen deletiert. Des Weiteren konnte bei einer akuten lymphoblastischen T-Zell-Leukämie die Inversion inv(14)(q11q32) mit involvierten TRA/D und IGH Locus auf Sequenzebene geklärt werden. Der Bruch des 14q11 Bereiches fand zwischen dem Genabschnitt der konstanten Region (TRAC) des TRA/D Locus und dem DAD1 (defender against cell death 1) Gens statt, wobei im beteiligten genetischen Abschnitt keine Rekombinasesignalsequenz (RSS) zu finden ist. Dieses belegt, dass fehlerhafte Umlagerungen innerhalb des Genoms nicht ausschließlich auf die Rekombinase zurückzuführen sind. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass die Kombination aus FT-CGH und LM-PCR eine präzise Bruchpunktanalyse unbekannter chromosomaler Aberrationen, welche mit Imbalancen einhergehen, ermöglicht. Diese genaue Analyse dient der Identifizierung von Genen, welche direkt und indirekt durch diese genomischen Umlagerungen betroffen sind. Das Wissen über diese Veränderungen kann für das Verständnis der Pathogenese, für diagnostische Zwecke und zum Nachweis der minimalen Resterkrankung eingesetzt werden. Eine Klärung beteiligter Gene und Signalwege wird es erlauben, zielgerichtete und individualisierte Therapiestrategien zu entwickeln.
Chromosomal abnormalities, like deletions, amplifications, inversions or translocations, are recurrent features in haematological malignancies. However, the precise molecular breakpoints are frequently not determined. Here we describe a rapid analysis of genetic imbalances combining fine tiling comparative genomic hybridization (FT-CGH) and ligation-mediated PCR (LM-PCR). We clarified an inv(14)(q11q32) in a case of T cell acute lymphoblastic leukaemia with a breakpoint in the TRA/D in 68% of cells detected by fluorescence in situ hybridization. FT-CGH showed several mono- and biallelic losses within TRA/D. LM-PCR disclosed a TRA/D rearrangement on one allele. The other allele revealed an inv(14)(q11q32), joining TRDD2 at 21,977,000 of 14q11 together with the IGH locus at 105,948,000 and 3′-sequence of TRAC at 22,092,000 joined together with IGHV4–61 at 106,166,000. This sensitive approach can unravel complex chromosomal abnormalities in patient samples with a limited amount of aberrant cells and may lead to better diagnostic and therapeutic options.
Das Alexithymie-Konstrukt beschreibt eine Störung affektiv-kognitiver Natur mit drei pathophysiologischen Hauptmerkmalen: der Schwierigkeit, Gefühle wahrzunehmen, diese zu kommunizieren und einem stereotypen, an äußeren Ereignissen orientierten Denkstil. Darüber hinaus leiden hochalexithyme Individuen an Schwierigkeiten im Bereich sozialer Interaktionen. Dieser Vulnerabilitätsfaktor wäre ein mögliches Bindeglied zwischen Alexithymie und psychischen sowie psychosomatischen Erkrankungen. Eine Erklärung für die sozialen Schwierigkeiten könnte in einem beeinträchtigten Erkennen emotionaler Gesichtsausdrücke liegen. Diese Studie untersucht die Hypothese eines mit Alexithymie assoziierten Defizites beim Erkennen emotionaler Gesichtsaudrücke an einer klinischen Population. Darüber hinaus werden Hypothesen zur Bedeutung spezifischer Emotionsqualitäten sowie zu Gender-Unterschieden getestet. 38 ambulante und stationäre psychiatrische Patienten (22 Frauen und 16 Männer) wurden mit der Toronto-Alexithymie-Skala (TAS-20), der Montgomery-Åsberg Depression Scale (MADRS), der Symptom-Check-List (SCL–90-R) und der Emotional Expression Multimorph Task (EEMT) untersucht. Als Stimuli des Gesichtererkennungsparadigmas dienten Gesichtsausdrücke von Basisemotionen nach Ekman und Friesen, die zu Sequenzen mit sich graduell steigernder Ausdrucksstärke angeordnet waren. Mittels multipler Regressionsanalyse konnte eine signifikante Assoziation von TAS-20 Punktzahl mit der Anzahl der Gesamtfehler und Fehlern beim Erkennen ängstlicher Gesichtsausdrücke gezeigt werden (beide beta = 0,47; p < 0,05). Die TAS-20 Punktzahl erklärte 12,6% (Gesamtfehler) und 12,5% (ängstliche Gesichtsausdrücke) der Varianz in der Fehlerzahl. In der geschlechtergetrennten Analyse zeigte sich für die weiblichen Stichprobe darüber hinaus eine signifikante Prädiktorqualität von Alexithymie für wütende Gesichtsausdrücke, während im männlichen Stichprobenteil kein signifikanter Zusammenhang zwischen TAS-20 Punktzahl und Fehlern in der Gesichtererkennung zutage trat. Kein Zusammenhang bestand ebenfalls zwischen der Zeit, nach der die Probanden die emotionalen Sequenzen stoppten, um ihre Bewertung abzugeben (Antwortlatenz) und Alexithymie. Die Ergebnisse der Arbeit unterstützen das Vorliegen eines mit Alexithymie assoziierten Defizites beim Erkennen emotionaler Gesichtsausdrücke in einer heterogenen, klinischen Stichprobe. Dieses Defizit könnte die Schwierigkeiten hochalexithymer im Bereich sozialer Interaktionen zumindest teilweise begründen und so eine Prädisposition für psychische sowie psychosomatische Erkrankungen erklären.
HINTERGRUND: Es ist bekannt, dass bei septischen Patienten die Procalcitonin(PCT)-Konzentration im Blut erhöht ist. Die Mikrozirkulation dieser Patienten ist verschlechtert. Diese Veränderung der arteriellen Reaktivität könnte unter anderem mit den erhöhten PCT-Werten in Verbindung stehen. Wir testeten in vitro den direkten Effekt von PCT auf die isometrische Spannung von gesunden Rattenaorten. METHODE: Zu den in unseren Versuchsaufbau in Krebslösung eingespannten 2-3mm langen Aortenringen gaben wir PCT in ansteigenden Dosen; zum Teil präkontrahierten wir die Ringe mit 5*10-7M Phenylephrin (PE), um auch eine mögliche relaxierende Wirkung von PCT festzustellen. Nach Inkubation (30 Minuten oder 24 Stunden) in 5µg/ml PCT wurde die Dosis-Wirkbeziehung von PE mit der Kontrollgruppe verglichen. Für alle weiteren Versuche inkubierten wir die eine Hälfte der Präparationen mit 5µg PCT über 24 Stunden (zum Vergleich wurde die andere Hälfte in reiner Krebslösung inkubiert). Den Präparationen einer Versuchsreihe wurde das Endothel vor Inkubation mechanisch entfernt. Nach Präkontraktion mit PE 5*10-8M bzw. 5*10-7M wurden Veränderungen der Relaxation von Natrium-Nitroprussid (SNP) im Vergleich zur Kontrolle untersucht. In anderen Versuchen inkubierten wir (nach Präkontraktion mit PE) mit Thapsigargin (Ca-ATPase-Hemmer am sakroplasmatischen Retikulum)10-6M, L-NAME (NO-Synthase-Hemmer) 5*10-4M, SQ (cAMP-Produktions-Hemmer)10-4M, bzw. ODQ 10-5M (cGMP-Produktions-Hemmer) über 10 Minuten, um dann SNP in ansteigenden Dosen zu geben. Außerdem relaxierten wir die Ringe mit Isoproterenol (ISO) und Natriumazid (SA), und kontrahierten sie mit Natrium-orthovanadat (SOV). ERGEBNISSE: Es lässt sich für die direkte Gabe von PCT weder eine signifikante Relaxation bzw. Kontraktion feststellen. Des Weiteren hat PCT keinen Effekt auf die Kontraktion mit PE (weder nach 30minütiger bzw. 24stündiger Inkubation). Nach Kontraktion mit PE 5*10-8M lassen sich die Aortenringe mit SNP relaxieren, wobei die in PCT inkubierte Aortenringe (EC50:13,3 ± 0,22) im Vergleich zur Kontrollgruppe (13,5 ± 0,19) signifikant schlechter relaxieren (Mittelwert ± Standardfehlervon EC50; p< 0,024; n=12). Auch nach Präkontraktion mit PE 5*10-7M ist eine signifikante Verschlechterung der Relaxation der inkubierten Gruppe zu erkennen (EC50: 8,2 ± 0,05 für die Inkubation vs. 8,5 ± 0,06 für die Kontrolle; p< 0,017; n=8). Durch den Zusatz von Thapsigargin, L-NAME bzw. SQ nach Präkontraktion mit PE lässt sich der Unterschied, der bei Relaxation mit SNP zwischen den beiden Gruppen bestand, aufheben. Auch die Entfernung des Endothels führt zu einer Angleichung der Dosis-Wirkbeziehung von SNP in beiden Gruppen. ODQ inhibiert die Wirkung von SNP an den Präparationen, und es kommt zu keiner Relaxation. PCT hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Relaxationen mit ISO und SA, bzw. Kontraktionen mit SOV. SCHLUSSFOLGERUNG: PCT hatte keinen direkten Effekt auf die glatte Muskulatur der Aortenringe. Aber nach langer Inkubation (24Stunden) kommt es zur Hemmung der Wirkung von SNP. Es lässt sich vermuten, dass PCT eine Inhibition der Wirkungskaskade von SNP hervorruft. Diesem Effekt könnte die erhöhte intrazelluläre Ca2+-Konzentration und/oder die verminderte Bereitstellung von NO in der glatten Muskelzelle zu Grunde liegen. Begründet werden kann diese These mit der Tatsache, dass nach Inkubation mit Thapsigargin, L-NAME und SQ, bzw. nach Endothelentfernung die SNP-Wirkung nicht beeinflusst wird.
In Deutschland leben derzeitig mehr als eine Million Menschen mit demenziellen Erkrankungen. Rund 60% dieser Patienten leben in Privathaushalten und werden dort überwiegend von Familienmitgliedern betreut. Das Fortschreiten der Erkrankung geht mit einem steigenden Pflegebedarf einher, so dass der Pflege elementare Aufgaben innerhalb der Demenzversorgung zukommen. Im Rahmen der Ausbildung in der Gesundheits- und Krankenpflege bzw. Altenpflege gewinnt die Thematik Demenz zunehmend an Bedeutung. Für eine qualitätsgesicherte und evidenzbasierte Koordination der Behandlung und Betreuung ist jedoch eine Weiterqualifizierung der Pflegefachkraft notwendig. Eine Analyse der bestehenden Fort- und Weiterbildungsoptionen zeigt dabei, dass bisher keine Qualifizierung auf das spezifische Handlungsfeld der ambulanten, netzwerkbezogenen Demenzversorgung fokussiert. Ein neuer Lösungsansatz ist die Qualifizierung und der Einsatz von Pflegefachkräften nach dem Konzept des Dementia Care Managements, wie es im Centre for Integrated Dementia Care Research (CIDC) in einer Kooperation zwischen den Universitäten Rostock und Greifswald und dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) aktuell entwickelt und evaluiert wird. Dazu ist es zunächst erforderlich, das Aufgaben- und Tätigkeitsfeld einer Pflegefachkraft im Dementia Care Management zu identifizieren und darauf basierend einen Qualifizierungsbedarf abzuleiten. Unter Berücksichtigung der Primärausbildung Gesundheits- und Krankenpflege bzw. Altenpflege sind in einem zweiten Schritt hieraus entsprechende Qualifizierungsinhalte zu entwickeln, was den Inhalt der vorliegenden Dissertationsarbeit darstellt. Diese leistet somit eine Vorarbeit für die Entwicklung eines Curriculums für die zukünftigen Dementia Care Manager. Die Bearbeitung der Fragestellung erfolgte in einem dreistufigen Forschungsprozess unter Anwendung einer Datentriangulation in Form eines Mixed Methodology Designs aus qualitativen und quantitativen Forschungsansätzen. Datentriangulation meint die Einbeziehung von verschiedenen Datenquellen. In Bezug auf das Arbeitsfeld eines Dementia Care Managers konnten insgesamt 27 Aufgaben und Tätigkeiten identifiziert werden. Die Vorstellungen zum Aufgabenfeld des Dementia Care Managers stimmen in 18 der 27 Tätigkeiten zwischen Pflegefachkräften und Hausärzten überein. Bezüglich der neun Tätigkeiten, in denen sich die Vorstellungen bei den Pflegefachkräften und Hausärzten deutlich unterscheiden, sollte im Rahmen des praktischen Einsatzes der Dementia Care Manager besonderes Augenmerk gelegt werden. Aus dem so entwickelten Aufgabenfeld des Dementia Care Managers lassen sich notwendige Kompetenzen ableiten, die eine Pflegefachkraft aufweisen sollte, um die Durchführung und Umsetzung der Tätigkeit als Dementia Care Manager in hoher Qualität zu gewährleisten. Die Thematik Demenz in der regulären Ausbildung zur Gesundheits- und Krankenpflege bzw. Altenpflege wird in den verschiedenen Ausbildungseinrichtungen in einer unterschiedlichen Stundenanzahl gelehrt. So beträgt der Stundenumfang an der beruflichen Schule am Dietrich-Bonhoeffer-Klinikum in Neubrandenburg 20 Stunden in beiden Ausbildungsgängen. Diese Arbeit zeigt, dass zur Übernahme der Aufgaben im Dementia Care Management durch Pflegefachkräfte eine Weiterqualifizierung der pflegerischen Profession erforderlich ist. Auch die befragten Pflegefachkräfte (79,3%), Hausärzte (90,3%) und pflegende Angehörige (63,3%) sehen für die Pflegefachkraft, die als Dementia Care Manager tätig werden wollen, einen Qualifizierungsbedarf, der das gegenwärtige Qualifizierungsangebot erheblich übersteigt. Im Rahmen der Qualifizierung sollten vor allem Grundlagen der Demenzerkrankung, medizinische Inhalte, Pflege, Kommunikation und Beratung sowie Themen der netzwerkbezogenen Demenzversorgung vermittelt werden. Limitationen dieser Arbeit betreffen unter anderem die geringe Grundgesamtheit der befragten Gruppen von Hausärzten (N=32), Pflegefachkräften (N=145) und pflegende Angehörige (N=108). Die getroffenen Aussagen der drei Zielgruppen sind damit beschränkt. Die Resultate dieser Arbeit lassen wichtige Hinweise zum Aufgaben- und Tätigkeitsfeld eines Dementia Care Managers ableiten. Durch die Identifizierung wichtiger Qualifizierungsinhalte kann ein wertvoller Beitrag zur Konkretisierung des Dementia Care Management Konzeptes geleistet werden.
Self-similar sets are a class of fractals which can be rigorously defined and treated by mathematical methods. Their theory has been developed in n-dimensional space, but we have just a few good examples of self-similar sets in three-dimensional space. This thesis has two different aims. First, to extend fractal constructions from two-dimensional space to three-dimensional space. Second, to study some of the properties of these fractals such as finite type, disk-likeness, ball-likeness, and the Hausdorff dimension of boundaries. We will use the neighbor graph tool for creating new fractals, and studying their properties.
Aim: The efficacy of antimicrobial compounds included in wound dressings has been determined using the quantitative suspension test according to EN 13727 before. However, as suspension tests are not an accurate reflection of the conditions under which wound antiseptics are used, it was investigated if a disc carrier test would yield results simulating practical conditions on wound surfaces. A silver-leaching foam wound dressing was used for evaluation of the disc carrier test method. Method: The disc carriers consisted of circular stainless-steel discs measuring 2 cm in diameter and 1.5 mm in thickness, complying with the requirements of EN 10088-2. Carriers were contaminated with Staphylococcus aureus, methicillin-resistant S. aureus or Pseudomonas aeruginosa, respectively, together with an artificial wound secretion and left to dry at room temperature for 30 min. The wound dressings being tested were placed on the discs for the length of the exposure time, and after neutralization by thioglycolate in phosphate-buffered saline the number of surviving test organisms was then counted. The logarithmic reduction factor was calculated from the difference between the initial inoculum and the number of recovered test organisms. Results: The disc carrier test allowed determination of an antimicrobial efficacy in a realistic setting. It also imposed more stringent requirements on efficacy over time than the quantitative suspension test. The silver foam wound dressing showed a time-dependent antimicrobial efficacy. After 24-hour application time, the reduction factors against S. aureus, P. aeruginosa and the methicillin-resistant S. aureus were 1.9 ± 0.15, 2.1 ± 0.14 and 3.1 ± 0.18, respectively. Conclusion: The disc carrier test was a useful method for testing the antimicrobial efficacy of a foam silver dressing. The antimicrobial dressing exhibited an antimicrobial effect after 3 h and achieved a reduction >2 log against the tested bacterial strains in the presence of a simulated wound secretion after 24 h.
Bisher wird die Wirksamkeit von Wundantiseptika und antiseptischen Wundauflagen zunächst im quantitativen Suspensionstest ermittelt und bei in vitro nachgewiesener Wirksamkeit die klinische Prüfung unter der Voraussetzung der Zulassung durch eine Ethikkommission durchgeführt. Da jedoch der Suspensionstest den Anwendungsbedingungen eines Wundantiseptikums nicht gerecht wird, sollte untersucht werden, ob sich ein praxisnaher Objektträgertest als zweite Prüfstufe zur Prüfung der mikrobioziden Wirksamkeit von Wundantiseptika eignet. Als Keimträger wurden kreisförmige Metallplättchen mit einem Durchmesser von 2 cm und einer Stärke von 1,5 mm aus nichtrostendem Stahl mit der Suspension des Testorganismus kontaminiert, für 30 min angetrocknet, die zu testenden Wundauflagen für die Dauer der Einwirkungszeit aufgelegt und danach die Anzahl der rückgewinnbaren überlebenden Testorganismen bestimmt. Aus der Differenz der Ausgangskontamination und der Anzahl rückgewinnbarer kultivierter Testorganismen wird der logarithmische Reduktionsfaktor berechnet. Mit dem Keimträgertest ist es möglich, die Wirksamkeit praxisnäher und mit höheren Anforderungen an die Wirkungsentfaltung als im Suspensionstest zu ermitteln, weil der Kontakt zwischen Wundauflage und aufgetragener Suspension der Testorganismen weniger intensiv ist als bei Durchmischung einer Prüflösung mit Testorganismen im Suspensionstest . Zeitabhängig erwies sich der getestete silberhaltige Wundschaumverband Biatain Ag als mikrobiozid effektiv. Nach 24 h wurde gegenüber S. aureus und P. aeruginosa ein Reduktionsfaktor von 2 log, gegenüber einem MRSA Stamm von 3 log erreicht. Dagegen war die silberfreie Wundauflage nicht nur wirkungslos, sondern innerhalb von 24 h war eine deutliche Vermehrung der Testbakterien auf dem Keimträger feststellbar, die z. T. fast 2 log erreicht.
Triple helix-forming oligonucleotides (TFOs) are one of the most specific DNA duplex binding agents and offer new perspectives towards oligonucleotide-mediated gene regulation and manipulation. However, the poor thermodynamic stability of DNA triplexes under physiological conditions limits a successful application in the antigene strategy. Thus, the conjugation of TFOs with small triplex-specific binding ligands is a promising approach to stabilize the formed complexes and to enhance their overall binding affinity. The present study focused on the synthesis of novel TFO conjugates with triplex-binding indolo[3,2-b]quinoline derivatives (PIQ) and on their ability to form and stabilize intermolecular triplexes through their recognition of a duplex target. During the course of the work the thermodynamics of conjugate binding and structural aspects of drug-DNA interactions have been characterized by a variety of spectroscopic and calorimetric techniques.
Protein quality control systems are essential for the viability and growth of all living organisms. They protect the cell from irreversible protein aggregation. Because the frequency of protein misfolding, which ultimately results in protein aggregation, varies with the environmental conditions, the amount and activity of protein quality systems have to be accurately adapted to the rate of protein misfolding. The main goal of this thesis was to gain detailed molecular insights into the transcriptional and post-translational regulation of these protein quality control networks in the ecologically, medically and industrially important phylum of low GC, Gram-positive bacteria. In these bacteria the core protein quality control systems are under the transcriptional control of the global repressor CtsR. In a first study it was demonstrated that the arginine kinase McsB is not responsible for the regulation of CtsR activity during heat stress, as was concluded by others on the basis of previous in vitro data. Rather, it was demonstrated that CtsR acts as an intrinsic thermosensor that adapts its activity to the surrounding temperature. CtsR displays a decreased DNA binding at higher temperatures, which leads to induction of transcription of the protein quality control systems under these conditions. This CtsR feature is conserved in all low GC, Gram-positive bacteria. However, the CtsR proteins of various low GC, Gram-positive species do not have the same temperature optima. CtsR responds to heat in a species-specific manner according to their corresponding growth temperature. Detailed analysis revealed that a highly conserved tetra-glycine loop within the winged helix-turn-helix domain of CtsR is responsible for thermosensing. Dual control of CtsR activity during different stresses was demonstrated for the first time in this work. In addition to heat-dependent de-repression, CtsR is inactivated by thiol-specific stress conditions. This latter de-repression depends on a molecular redox-switch that is independent of CtsR auto-regulation. In Bacillus subtilis and its closest relatives the McsA/McsB stress-sensing complex is responsible for CtsR de-repression during redox stress conditions. McsA is able to sense the redox state of the cell via its highly conserved cysteine residues. When these cysteines are reduced, McsA is able to bind and inhibit McsB. But when these cysteine residues are oxidized, McsB is released from McsA. Thereby, McsB is activated and removes CtsR from the DNA. However, the McsA/McsB complex is not present in all low GC, Gram-positive bacteria. In the species lacking this complex, ClpE is able to act as a redox-sensor probably via its highly conserved N-terminal zinc finger domain. When these cysteine residues are oxidized, ClpE is activated which results in CtsR de-repression. In addition to the transcriptional regulation of CtsR low GC, Gram-positive protein quality control systems are regulated post-transcriptionally. The expression of the McsA/McsB adaptor pair is regulated by CtsR. However, McsB activity is also tightly regulated by three different regulatory proteins (McsA/ClpC/YwlE). McsB is needed to target specific substrates to ClpC, either for refolding or degradation by the ClpCP protease. It was demonstrated that only the auto- phosphorylated form of McsB is able to bind to its substrates. This McsB function is inhibited in non-stressed cells by a direct interaction with ClpC. Consequently, McsB is activated by a release from ClpC during protein stress. In addition, McsB activation depends on the presence of its activator McsA. Accordingly, McsB cannot be activated as an adaptor protein during thiol-specific stress because McsA is no longer able to bind to McsB under these conditions. However, also active McsB is subject to post-translational control. Activated McsB is either de-phosphorylated by McaP or degraded by ClpCP ensuring an appropriate shut-down of the McsB adaptor. Both McaP and ClpC inhibit McsB activity with different intensities. ClpC possesses a stronger impact on McsB activity than McaP but both proteins are needed for an adequate silencing of McsB activity. In addition, it was shown for the first time that B. subtilis McsB is a global adaptor that influences the stability of multiple proteins. The B. subtilis ClpC protein is unlike most members of the Hsp100 family because it not only requires several adaptor proteins for substrate recognition but also for its general ATP- dependent activity. Biochemical analysis revealed how ClpC is activated by distinct adaptor proteins. McsB modulates ClpC activity by regulatory phosphorylation of arginine residues. Moreover, McaP (formerly YwlE) was identified as an arginine phosphatase that modulates the McsB mediated ClpC activity. MecA, another known adaptor protein for ClpC, activates ClpC independently of these arginine phosphorylations, which demonstrates the existence of multiple pathways for ClpC activation.
Abschnitt I: Die Klasse II-Adenylylcyclasen (AC) stellen eine Gruppe von löslichen Toxinen dar, welche die Pathogenität einer ganzen Reihe von Krankheitserregern vermitteln, darunter Bacillus anthracis (Milzbrand), Bordetella pertussis (Keuchhusten) und Pseudomonas aeroginosa (u. a. Pneumonien). Im Rahmen des ersten Abschnittes dieser Arbeit wurde der aus B. anthracis stammende, sogenannte "Ödemfaktor" als Modellenzym ausgewählt, um die biologische Aktivität eines experimentellen Nucleotidanalogons gegenüber Adenylylcyclasen zu testen. Die gestellten Anforderungen an diese Verbindung, sowie die entsprechenden Lösungsansätze waren: 1) Einführung einer sterisch anspruchslosen, fluoreszierenden Reporterfunktion für in vitro-Bindungsstudien (N-Methylanthranylsäure), 2) Verhinderung von Acylübertragungsreaktionen des Fluorophors (Amid- statt Esterbindung) und 3) Erhöhung der Hydrolysestabilität des Triphosphatrestes (bioisosterer Austausch der terminalen Phosphoranhydridbindung). Die Synthese des Nucleotides ging von 2'-Amino-2'-Desoxyadenosin aus und wurde in zwei Schritten vollzogen. Zunächst wurde mit Hilfe eines Festphasenreagenz-unterstützten Protokolls N-Methylanthranilsäure amidartig an die 2'-Position geknüpft. Anschließend wurde dann in einem Ein-Topf-Verfahren an die 5'-Position eine triphosphatanaloge Seitenkette angebracht, in der die beta- und gamma-Phosphoratome statt über eine Dichlormethylenbrücke verbunden waren. Der Ki-Wert der so erhaltenen Verbindung (2'-MANT-2'-dAppCCl2p) gegenüber der isolierten AC-Domäne des B. anthracis-Ödemfaktors wurde in einem alpha[32P]-ATP-basierten kinetischen Assay mit 8,8 mM ermittelt. Diese Untersuchungen wurden durch einen FRET-basierten Bindungsassay ergänzt. Obwohl die Aktivität der Zielverbindung damit um ein bis zwei Größenordnungen niedriger war, als die von unmittelbar verwandten Substanzen, konnten nichtsdestotrotz die gestellten strukturellen Anforderungen an ein molekulares Werkzeug realisiert werden. Abschnitt II: Die Entstehung reaktiver Sauerstoffspezies, wie z. B. von Wasserstoffperoxid, ist ein unvermeidbarer Vorgang in allen anaerob lebenden Organismen. Daher entstanden im Laufe der Evolution eine ganze Reihe von biologischen Mechanismen, welche diese i. d. R. toxischen Verbindungen effektiv zu beseitigen vermögen. Ein Vertreter ist das selenhaltige Enzym Glutathionperoxidase (GPx), welches Wasserstoffperoxid und andere organische Hydroperoxide zu Wasser bzw. den korrespondierenden Alkoholen unter Verbrauch von Glutathion abbaut. Darüber hinaus wird aber auch zunehmend die Rolle von Wasserstoffperoxid als einem proapoptotischen Signalstoff diskutiert, was GPx zu einem interessanten pharmakologischen Ziel werden lässt. Durch Überexpression von GPx könnte die Apoptoseneigung eines Tumors gesenkt und somit dessen Vitalität erhöht werden, was sich unter anderem in einer gesteigerten Resistenz gegenüber bestimmten Zytostatika äußern kann. Auf dieser Arbeitshypothese aufbauend wurde die Synthese eines reversiblen GPx-Inhibitors angestrebt. Als Leitstruktur diente N'-(4-Hydroxybenzyliden)-2-(2-Methylimidazol-1-yl)essigsäurehydrazid, welches in einer Vorarbeit in einem in silico-Screening aufgedeckt worden war. In einem kombinatorischen Ansatz wurde sowohl die Arylessigsäure-Untereinheit (5 Varianten), als auch die Benzyliden-Komponente (7 Varianten) abgewandelt. Zur Darstellung der so projektierten Substanzbibliothek mussten zunächst die benötigten Arylessigsäurehydrazide synthetisiert werden. Diese wurden anschließend unter Einsatz eines Mikrowellen-gestützten Syntheseprotokolls mit den entsprechenden Benzaldehyden kombiniert. Von allen theoretisch möglichen Kombinationen konnten 30 Acylhydrazone in ausreichender Menge und Reinheit synthetisiert werden. Aufgrund technischer Probleme bei der Durchführung des Mikrotiterplatten-basierten GPx-Assays lagen zum Abschluss dieser Arbeit noch keine biologischen Daten vor.
Aktinische Keratosen sind in der Dermatologie auf Grund ihrer Häufigkeit, ihrer bevorzugten Lokalisation in kosmetisch sensiblen Gebieten, wie im Gesicht und ihrer Neigung zur malignen Entartung von großer Bedeutung im klinischen Alltag. Daher sollten sie frühzeitig erkannt und effektiv therapiert werden. Zu dem gegenwärtigen Spektrum der Therapieoptionen gehören unter anderem die Kryotherapie, die operative Entfernung, topische Behandlungen mit Diclofenac/ Hyaluronsäure und Imiquimod, sowie die photodynamische Therapie. In dieser Arbeit wurde der hohe Stellenwert der PDT durch Erfassung von Effektivitäts und Verträglichkeitsparametern in der Behandlung aktinischer Keratosen ermittelt. 62 Patienten wurden mit 5-Aminolävulinsäure und Rotlicht einer Wellenlänge von etwa 630 nm behandelt. Die Datenerhebung erfolgte mit Hilfe eines eigens entwickelten Fragebogens. Fotodokumentationen und Biopsien wurden durchgeführt um den Behandlungserfolg zu objektivieren. Die kosmetischen Ergebnisse wurden sowohl in der Selbstbewertung durch die Patienten, als auch in der Fremdbewertung der Fotodokumentationen durch 105 Medizinstudenten und einen unabhängigen Oberarzt mit langjähriger klinischer Erfahrung als sehr gut gewertet. Klinisch wurde durch zwei PDT-Behandlungen mit 5-ALA und einer Energiedosis von 80 J/cm2 eine Vollremission bei 51 der 62 behandelten Patienten erzielt (82%). Die histologische Kontrolle von 15 der 62 Patienten ergab eine Vollremission bei 12 von 15 Patienten (80%). Somit gab es eine hohe Übereinstimmung zwischen der gestellten klinischen und histologischen Diagnose. Die PDT erscheint insgesamt in Hinblick auf die Wirksamkeit, das kosmetische Ergebnis, das Nebenwirkungsprofil und die akute und langfristige Verträglichkeit den oben genannten Therapien ebenbürtig oder sogar überlegen zu sein. Aus diesen Gründen geht die PDT mit einer hohen Akzeptanz durch die Patienten einher. Ein eindeutiger Vorteil der PDT liegt in der Behandlung der so genannten „field cancerization“. Durch ihre flächenhafte Wirkung lassen sich neben den sichtbaren Läsionen auch subklinische Läsionen in ausgedehnten, chronisch UV-geschädigten Hautarealen effektiv therapieren, und es treten weniger Rezidive bzw. Neoplasien in unmittelbarer Nähe der Primärläsion auf. Auf Grund der Tatsache, dass die PDT nicht invasiv ist und theroretisch beliebig oft wiederholt werden kann, eignet sie sich hervorragend für die Behandlung von Hautveränderungen mit einer schwierigen anatomischen Lokalisation und in kosmetisch sensiblen Arealen, wo andere Therapien, wie eine Operation oder die Kryotherapie auf Grund einer Narbenbildung oder Pigmentveränderung zu unbefriedigenden kosmetischen Ergebnissen führen könnten. Weiterhin ist die PDT äußerst praktikabel. Aufgrund dieser Tatsachen hat die PDT zu Recht einen festen Platz im Therapiespektrum bei aktinischen Keratosen verdient und sollte unter bestimmten Umständen als Therapie der ersten Wahl angesehen werden.
Große epidemiologische Studien haben gezeigt, dass Patienten mit einem Diabetes mellitus oder einem metabolischen Syndrom ein erhöhtes Risiko für die Entstehung eines Hepatozellulären Karzinoms (HCC) besitzen. In einem in der Arbeitsgruppe von F. Dombrowski entwickelten Tiermodell konnte gezeigt werden, dass eine dauerhaft erhöhte Insulin- und Glukosekonzentration nach niedrig-dosierter portal-embolischer Pankreasinseltransplantation in diabetischen Ratten einen karzinogenen Effekt auf die Hepatozyten ausübt. Da der Signalweg über die Proteinkinase AKT und seine Effektormoleküle wie mTOR (mammalian target of Rapamycin) einerseits in der humanen Hepatokarzinogenese aktiviert ist, andererseits aber auch einen typischen intrazellulären Mediatorweg des Insulinsignals darstellt, war das Ziel dieser Arbeit, die funktionelle Bedeutung einer AKT/mTOR-Aktivierung in diesem Tiermodell mittels Western Blot und Immunhistochemie zu charakterisieren. AKT und seine Effektormoleküle (mTOR, NFkB, Bcl-2) sind dabei bereits in den frühesten Präneoplasien verstärkt exprimiert, durch AKT in ihrer Funktion negativ-regulierte Effektormoleküle (FOXO1, 4EBP1 und BAD) werden hingegen inhibiert. Diese Effekte nehmen im Verlauf der Karzinogenese vom Stadium der Präneoplasien zu den HCC deutlich zu. Daher lässt sich schlussfolgern, dass in der Insulin-induzierten Hepatokarzinogenese nach Pankreasinseltransplantation in diabetischen Ratten der AKT/mTOR-Signalweg als intrazellulärer Mediator des Insulinsignals von Beginn an aktiviert ist und an der Entstehung der Präneoplasien und der nachfolgenden Transformation in hepatozelluläre Tumoren eine wesentliche Bedeutung haben dürfte. Die AKT/mTOR Aktivierung ist ferner für die Induktion des lipogenen Phänotyps und die Heraufregulation der lipogenen Enzyme FASN, ACAC, ACLY, ähnlich wie beim HCC des Menschen und im Mausmodell, verantwortlich. Zum einen bietet dieses Modell somit auf molekularer Ebene Erklärungsansätze für die epidemiologisch gesicherte aber bisher pathogenetisch nicht verstandene Entstehung des HCC beim Menschen mit hyperinsulinämischen Diabetes mellitus. Zum anderen bleibt darüber hinaus abzuwarten, inwieweit sich durch Hemmung dieses onkogenen Signalwegs Ansätze für die Therapie des HCC bei Patienten mit dereguliertem Insulinstoffwechsel ergeben könnten.
In dieser Studie aus dem Jahre 2012 wurden zwei verschiedenen Operationsmethoden zur Therapie des zervikalen Radikulärsyndroms verglichen im Bezug auf klinische, radiologische und bewegungsanalytische Operationsergebnisse/ Parameter. Dabei wurde die Goldstandardmethode der Fusion, die seit 1950 angewendet wird mit der neuen Innovation der Bandscheibenendoprothetik verglichen. Insgesamt nahmen 80 Patienten an dieser Studie teil. Von diesen 80 Patienten erhielten 35 Patienten die ACDA- Methode (anterior cervical decompression and arthroplasty) und 45 Patienten die ACDF- Methode (anterior cervical decompression and fusion). Diese beiden Hauptgruppen wurden dann entsprechend der Anzahl der versorgten Segmente in ihre Untergruppen unterteilt. Diese waren: Gruppe A= monosegmentale ACDA (n= 18), Gruppe B= bisegmentale ACDA (n= 17), Gruppe C= monosegmentale ACDF (n= 16), Gruppe D= bisegmentale ACDF (n= 17) und Gruppe E= trisegmentale ACDF (n= 12). Dann wurden sowohl die beiden Hauptgruppen, als auch alle Untergruppen im Bezug auf klinische (40), radiologische (15) und bewegungsanalytische (12) Parameter mit einander verglichen. Anschließend wurden beide Hauptgruppen und alle Untergruppen mit einer Kontrollgruppe (n= 25) verglichen hinsichtlich der bewegungsanalytischen Parameter. Die Statistik für diese Studie wurde in dem Institut für Biometrie und medizinische Informatik der Ernst- Moritz- Arndt- Universität Greifswald angefertigt. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass wir bei der Notwendigkeit einer monosegmentalen Versorgung die ACDA- Methode empfehlen müssen hinsichtlich klinischer und bewegungsanalytischer Parameter. Ist aber eine bisegmentale Versorgung notwendig, dann ist die ACDF- Methode das bessere Verfahren im Bezug auf klinische und bewegungsanalytische Parameter. Kernaussage dieser Studie ist: Die Anzahl der zu versorgenden Segmente stellt einen wesentlichen Parameter bei der Entscheidung zw. ACDA und ACDF da.
Die Ergebnisse zeigen, dass das Schmerz- und Angsterleben bei ambulanten Eingriffen in Lokalanästhesie durch die Operationsarten beeinflusst wird. Hier sind besonders die „Osteotomie Weisheitszahn“ und die „Wurzelspitzenresektion Seitenzahn“ mit einem hohen Score zu beachten. Weiterhin wird die Ausprägung durch bestimmte Persönlichkeitsmerkmale moduliert, so dass Patienten mit einer hohen Grundängstlichkeit als Persönlicheigenschaft, jüngere Patienten und das weibliche Geschlecht besonders im Fokus stehen sollten.
The dissertation aims at developing means to integrate conservation and development in biosphere reserves in Madagascar. Despite a multitude of concepts such as UNESCO biosphere reserves, Integrated Conservation and Development Projects and community-based natural resource management, gaps between conservation and development remain to exist. In a qualitative case study in Mananara-Nord and Sahamalaza Iles-Radama Biosphere Reserves in Madagascar data was collected on biosphere reserve management, local use of natural resources and socio-cultural aspects that influence natural resource use. Furthermore, natural values local people associate with the forest were investigated. Analysis revealed that management capacities constitute a limiting factor in biosphere reserve management. Collaboration between management, local people and international organisations fosters the achievement of both conservation and development. However, collaboration is only possible if (i) clear rules are formulated and (ii) partners have a vision in common. Based on the theory of social capital, newly introduced and locally existent rules/institutions having an influence on the use of natural resource were categorized in bonding, linking and bridging social capital. Furthermore, the perception of natural values was classified in instrumental and non-instrumental values and assigned to ecosystem services identifying the importance of nature for human well-being. With the capabilities approach Amartya Sen defined human well-being as the achievement of those capabilities a person considers valuable. This includes aspects that assure livelihoods on the one hand and aspects that are conducive to well-being on the other, thus both being relevant for development. In the dissertation capabilities are based on both instrumental and non-instrumental natural values and consequently offer an opportunity to demonstrate and characterise the relationship between nature and human well-being. Social and natural values provide orientation for a biosphere reserve management. The category bonding social capital (social values) describes local socio-cultural aspects in communities and their importance for collaborative processes. Natural values provide the management with guiding principles to foster nature conservation and to integrate locally existent capabilities. Supporting and furthering these capabilities enables the development of new capabilities of all concerned persons. The dissertation demonstrates various possibilities to build bridges between (i) nature conservation and development, (ii) natural and social sciences, (iii) formal regulations and local socio-cultural aspects and (iv) diverse actors. Implementation of a social monitoring is recommended together with local stewards and Malagasy students to collect information about the perception of natural and social values and use them as guiding principles for biosphere reserves. Collaboration with national and international scientific institutions can foster this process.
Die erfolgreiche Behandlung der Sepsis ist bis heute eine Herausforderung in der Intensivmedizin. Antikoagulantien stellen eine neue Therapieoption dar, denn das Gerinnungs- und Immunsystem sind eng miteinander verknüpft sind. Thrombin scheint eines der wichtigsten verknüpfenden Enzyme zu sein, da es sowohl an der Gerinnungskaskade und auch an der Leukozytenrekrutierung und der darauffolgenden Störung der Mikrozirkulation beteiligt ist. In dieser Arbeit wurden die Effekte des direkten Thrombininhibitor Argatroban auf die intestinale Kapillarperfusion und die Endothel-Leukozyten-Interaktion von Ratten während experimentell induzierter Sepsis untersucht. 40 männliche Lewis Ratten wurden in 4 Gruppen eingeteilt (n=10): Schein-Operation (SHAM), experimentelle Sepsis (colon ascendens stent peritonitis – CASP), CASP-Gruppe mit Argatroban-Gabe (CASP+ARG) und SHAM-Gruppe mit Argatroban-Gabe (SHAM+ARG). 16 Stunden nach Einsetzen des Stents oder der SHAM-Operation erhielten die Tiere der CASP+ARG und SHAM+ARG Gruppen 2 mg/kg Argatroban (ARG) intravenös. Die Tiere der anderen Gruppen erhielten einen volumenäquivalenten Bolus an isotonischer 0,9 % Natriumchloridlösung. Anschließend erfolgte nach 60 Minuten die Intravitalmikroskopie. Die Gabe von Argatroban verbesserte statistisch signifikant im Vergleich zu unbehandelten Tieren bei CASP-Tieren die Kapillarperfusion, besonders der Mukosa und verringerte statistisch signifikant in Venolen mit einem Durchmesser von 50-80 µm die Anzahl von aktivierten Leukozyten in der intestinalen Submukosa. Die funktionelle Kapillardichte, als Marker der kapillaren Perfusion, wurde durch Argatroban in septischen Ratten verbessert und gleichzeitig wurden durch die verminderte Leukozytenadhärenz am Endothel antiinflammatorische Eigenschaften nachgewiesen. Die Therapie der Sepsis mit Argatroban könnte durch die verbesserte intestinale Kapillarperfusion vorteilhaft für das Outcome sein.
Auf den inneren und äußeren Oberflächen des Menschen existieren zahlreiche Mikrohabitate mit limitiertem Sauerstoffangebot. Vor allem während infektiöser Vorgänge kann aufgrund einwandernder Neutrophile die Sauerstoffkonzentration im menschlichen Gewebe auf unter 1% sinken. Eine rasche Anpassung an das vorherrschende Sauerstofflevel und die Nutzung effizienter alternativer Atmungsformen oder des Gärungsstoffwechsels sind deshalb entscheidend für das mikrobielle Überleben im menschlichen Wirt. In der vorliegenden Dissertationsarbeit wurde die anaerobe Genexpression von Staphylococcus aureus sowie die zugrundeliegenden regulatorischen Mechanismen näher untersucht. Die sich in vier Teile gliedernde Arbeit befasst sich zunächst mit einer eingehenden Beschreibung der anaeroben Adaptation und Physiologie von S. aureus auf Ebene des Transkriptoms, der Proteinsynthese und des extrazellulären Metaboloms. Die Identifikation eines konservierten Sequenzmotivs (inverted repeat) vor zahlreichen anaerob induzierten Genen war Ausgangspunkt für die Untersuchung der entsprechenden regulatorischen Vorgänge im zweiten Teil dieser Arbeit. Diese führten letztlich in Kooperation mit Arbeitsgruppen aus den USA, Schweden und Deutschland (AG R. Proctor, Universität Wisconsin; AG C. von Wachenfeldt, Universität Lund; AG C. von Eiff, Universität Münster; AG M. Lalk, Universität Greifswald) zu der Identifikation des Rex Proteins (SACOL2035) als zentraler Regulator der anaeroben Genexpression in S. aureus. Neben der Rex-abhängigen Expressionskontrolle wurde in Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Friedrich Götz (Universität Tübingen) auch der Einfluss des Zwei-Komponenten¬systems NreBC auf die Genexpression in S. aureus näher untersucht. Auf Ebene des Transkriptoms, Proteoms und Metaboloms konnte so die essentielle Bedeutung des NreBC-Systems für die Expression der dissimilatorischen Nitrat- und Nitritreduktasen in S. aureus nachgewiesen werden. Der dritte Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Einordnung des anaeroben Proteinsynthese¬musters (Proteomsignatur) in den Kontext zahlreicher anderer stressinduzierter Proteomsignaturen von S. aureus. Die aus diesem komplexen Vergleich gewonnenen Ergebnisse geben detaillierte Einblicke in die Spezifitäten und Gemeinsam¬keiten der Proteinsynthese von S. aureus als Reaktion auf oxidativen Stress (H2O2, Diamid und Paraquat), nitrosativen Stress (NO), Sauerstofflimitation in An- und Abwesenheit von Nitrat, Hitzestress (48°C) sowie subinhibitorische Antibiotikakonzentrationen (Puromycin, Mupirocin). Für die Bereitstellung der entsprechenden Daten wurde im Rahmen dieser Arbeit zudem ein mySQL-basiertes System entwickelt, das die Visualisierung der Daten mit komplexen Abfrage- und Filtermöglichkeiten verknüpft (http://www.aureolib.de). Im letzten Teil gibt diese Arbeit schließlich einen Überblick über die Leistungen und Möglichkeiten der Proteomanalyse hinsichtlich physiologischer und infektionsrelevanter Fragestellungen. Besondere Beachtung findet hier die Aufklärung und Struktur des bereits erwähnten Rex Modulons.
Obwohl in Deutschland kaum bekannt, existieren auch heute noch bei vielen afrikanischen, asiatischen und indianischen Stammesvölkern diverse rituelle Zahndeformierungspraktiken. Die Arbeit untersucht besonders am Beispiel des Volkes der Bench in Südwest- Äthiopien das Phänomen der Zahndeformierungen und prüft anhand einer wissenschaftlichen Auswertung die möglichen Folgen auf die Zahngesundheit und Gaumenmorphologie. Zentrale Fragestellung dieser Arbeit: Welche Einflüsse haben rituelle Zahndeformierungen auf das orofaziale System? Inhaltliche Schwerpunkte der Arbeit: - Überblick über kulturell bedingte Zahndeformierungspraktiken weltweit. - Beschreibung der Zahngesundheit und der Zahndeformierungspraktiken der Bench aus Äthiopien. - Prüfung der Auswirkungen der Zahndeformierung bei den Bench auf das orofaziale System unter Berücksichtigung der Gaumenmorphologie.
Die Heparin-induzierte Thrombozytopenie (HIT) ist eine schwerwiegende Komplikation der Heparintherapie. Dabei erfolgt zwischen dem Protein Plättchenfaktor 4 (PF4) und Heparin eine Komplexbildung, welche wichtig für die krankheitsauslösende Bildung des Antigens ist. Von PF4 existiert eine beim Menschen vorkommende Variante, Plättchenfaktor 4 Variante 1 (PF4var1). Bei PF4 und PF4var1 handelt es sich um Proteine non-alleler Gene. Die Proteine unterscheiden sich an 3 Stellen ihrer Aminosäuresequenz. PF4var1 ist weniger positiv geladen, wodurch die Wechselwirkung mit Heparin beeinflusst wird. Die veränderte Sequenz beeinflusst die Eigenschaften der Proteine. So weist PF4var1 stärkere chemotaktische und anti-angiogenetische Eigenschaften auf als PF4. Auch bei den Signalpeptiden der beiden Proteine liegt eine Änderung vor. In der vorliegenden Arbeit wurden zunächst mit PF4 bzw. PF4var1 kodierendem Gen transformierte humane embryonale Nierenzellen in unterschiedlichen Nährmedien kultiviert. Die Zelllinien wurden hinsichtlich der Produktion, Expression und Sekretion der Proteine PF4 bzw. PF4var1 untersucht. Die angewendeten Untersuchungs¬methoden zur Expression (FACS) bzw. zur Sekretion (ELISA) ermöglichten den Nachweis der Proteine. Eine Differenzierung zwischen PF4 und PF4var1 ist hiermit nicht möglich. Allerdings zeigte die Sequenzierung der Aminosäurestrukturen und der DNA das spezifische Vorliegen von entweder PF4 oder PF4var1. Zur Herstellung von Antikörpern gegen PF4var1 werden große Mengen an PFvar1 benötigt. Da, auch nach Einsatz des Minifermenters, durch die humanen Zellen keine ausreichende Proteinproduktion möglich war, wurde E. coli mit der genetischen Information für PF4 transformiert. Gleiches wurde mit PF4var1 durchgeführt. Hierdurch ist eine Proteinproduktion in größerem Maßstab möglich. Zur Aufreinigung der Proteine mussten spezielle Pufferlösungen eingesetzt werden. Für PF4var1 wurden neu entwickelte Puffer eingesetzt. Derart aufgereinigte Proteine konnten in ESI-ToF-Experimenten erfolgreich unterschieden werden. Durch die hier vorgestellten methodischen Fortschritte dürfte es in nächster Zeit möglich sein neue Erkenntnisse des Zusammenspiels zwischen PF4var1 und HIT zu erlangen.
Northern peatlands are ecosystems with unique hydrological properties, storing about 400-500 Gt of carbon. As the production rate of organic material is higher than its decomposition, which is slowed down in the wet and cold environment, peatlands store a great amount of carbon. Carbon assimilated from the atmosphere during photosynthesis by plants is partly lost due to autotrophic and heterotrophic respiration as carbon dioxide (CO2), as methane (CH4) or/and as dissolved organic carbon. The proportion of each carbon component is strongly controlled by environmental conditions as temperature, radiation, precipitation and subsequent water table changes and active role of vegetation. With predicted changes in the global climate, changes in the influence of environmental parameters on peatland ecology are expected. Thus thorough research is essential for a better understanding of mechanisms which influence carbon cycling in peatlands. In this thesis, various components of the carbon cycle were studied at two boreal peatland sites (Ust Pojeg in Komi Republic in Russian Federation and Salmisuo in Eastern Finland) using the micrometeorological eddy covariance method. The focus was placed on the temporal changes of the controlling parameters, ranging from a few days during short snow thawing through the rest of the year. At the Salmisuo site, two measurement seasons allowed to address possible inter-annual variation. We observed that diurnal variations in methane emissions which are typically controlled by vegetation during the growing season, might appear during snow melt as a result of the influence of physical factors rather than biological factors. The diurnal pattern in methane emissions was caused by the interaction of the freeze-thaw cycle and near urface turbulence. During the night time, when surface temperatures fell below zero and caused formation of the ice layer, methane emissions were only around 0.8 mg m-2 h-1, however after the increase in temperature and melting of the ice layer they reached peak values of around 3 mg m-2 h-1. The near surface turbulence had a significant influence on methane emissions, however only after the thawing of the ice layer. The effect of changing environmental parameters over the year was further elaborated on a carbon dioxide time series from the Ust Pojeg site. The generally accepted effects of temperature on ecosystem respiration during the night are not stable throughout the year and can change rapidly during the growing season. Using moving window regression analysis I could show that the strength of the exponential relationship between ecosystem respiration and temperature is changing during the year. This was in correspondence with recent publications elaborating on sub-seasonal changes of the controlling parameters. In general, measurements from the Ust Pojeg site represent estimates of annual CO2 and CH4 fluxes with an annual carbon balance of -94.5 g C m-2 and a new contribution to the quantification of trace gases emissions from a Russian boreal peatland. The inter-annual comparison of net ecosystem exchange (NEE) measurements with previously published data on CH4 and DOC flux from the Salmisuo site showed that the NEE of CO2 is the most important component of the carbon balance at this site. However, primary production was not responsible for the inter-annual changes in NEE. Rather, the effects of water table position during the year had a strong influence on ecosystem respiration, which was probably due to the influence on soil respiration, and higher NEE was observed during the year with smaller primary production, but higher water table levels. The effects of higher precipitation and higher water table during the wet year were shown to increase CH4 flux and the export of DOC, but their effects could not compensate for changes in ecosystem respiration. In the presented thesis intra- and inter- annual changes in carbon flux components and their controls, in our case attributed mostly to hydrological conditions in combination with other environmental parameters as temperature and the role of peatland vegetation, are discussed.
Multizentrische Untersuchung von Patienten mit Pulmonaler Hypertonie bei Gruppen außerhalb der Pulmonal Arteriellen Hypertonie Zusammenfassung Hintergrund: Die Pulmonale Hypertonie ist eine schwerwiegende und potentiell tödliche Erkrankung, die unbehandelt mit einer schlechten Prognose behaftet ist. Derzeit stellt das Gebiet der PH in jeder Hinsicht ein dynamisches Feld dar. Neue pathophysiologische Erkenntnisse und kontrollierte Studien führten in den letzten 15 Jahren zu mehr Fortschritten. Dies gilt für diagnostische Maßnahmen, die frühzeitige Diagnosestellung und neue Therapieoptionen sowie auch für die grundlagenwissenschaftliche Forschung. Auch wenn sich die Möglichkeiten zur Behandlung von Patienten mit PH deutlich gebessert haben, ist diese Krankheit bis heute nicht heilbar. Material und Methoden: In dieser Arbeit befassten wir uns bei der Auswertung der Daten von insgesamt 200 Patienten mit PH mit verschieden assoziierten Erkrankungen, welche über einen Zeitraum von 17 Jahren beobachtet wurden. Ergebnisse: Über die Auswertung hämodynamischer und funktioneller Untersuchungen versuchten wir, Parameter für die einzelnen Gruppen herauszufiltern, welche Hinweise auf das Überleben der Patienten zuließen. Wir kamen zu dem Ergebnis, dass für die einzelnen Kollektive jeweils verschiedene Parameter signifikant waren. Für die COPD-Patienten waren die aus den spiroergometrischen Daten die maximale Sauerstoffaufnahme, die Belastungsdauer, die Sauerstoffsättigung in der Pulmonalarterie und der systolische Blutdruck unter Belastung pathognomonisch. In der Gruppe der ILD-Patienten ließen die Parameter: Herzfrequenz, pulmonalvaskulärer Widerstand, Sauerstoffsättigung in der Pulmonalarterie und der systolische Blutdruck in Ruhe Hinweise auf den Verlauf zu. Die CTEPH-Patienten zeigten prognostische Relevanz für den pulmonalvaskulären Widerstand, die Sauerstoffsättigung in der Pulmonalarterie, die Sauerstoffsättigung in der Aorta, die maximale Sauerstoffaufnahme, das maximale Atemminutenvolumen, das maximal mögliche Atemminutenvolumen, die forcierte Vitalkapazität und den linksventrikulären diastolischen Durchmesser . Vergleicht man den Vitalstatus über die Jahre zeigt sich, dass nach einem Jahr von den ILD-Patienten 75,4%, von den COPD-Patienten 87,3% und von den CTEPH-Patienten noch 95,5% lebten. Nach einem 3-jährigen Beobachtungszeitraum betrug die Überlebensrate von den ILD- Patienten 64,1 %, von den COPD-Patienten 76,4 % und von den CTEPH-Patienten 91,4 %. Der Vitalstatus nach 5 Jahren verringerte sich bei den ILD-Patienten auf 36,7%, bei den COPD-Patienten auf 56,6% und bei den CTEPH-Patienten auf 87,7%. Zusammenfassung: Die Daten zeigen, dass es trotz der Betreuung in spezialisierten Zentren Unterschiede in der Überlebenswahrscheinlichkeit der Patienten innerhalb der drei untersuchten Gruppen gibt (p<0,001). Werden jedoch jeweils zwei der drei Patientengruppen auf die Signifikanz in Hinblick auf das Überleben geprüft, wird zwischen der Gruppe der ILD- und CTEPH-Patienten sowie zwischen den Gruppen COPD- und CTEPH-Patienten ein signifikanter Unterschied, bezogen auf das Gesamtüberleben, ersichtlich. Zwischen den Gruppen COPD- vs. ILD-Patienten konnte kein signifikanter Unterschied bezüglich des Überlebens aufgezeigt werden. Weiterhin konnten wir herausarbeiten, dass bei allen drei Patientengruppen der mittlere Pulmonalarteriendruck stark mit der Mortalität korreliert. Je höher der Druck ist, desto höher ist auch die Mortalität. Aufgrund der geringen Fallzahlen ist lediglich eine univariate Analyse der Parameter möglich gewesen. Deren Beständigkeit sollte daher in einem größeren Patientenkollektiv überprüft werden.
Funktionelle Bildgebung zur Perzeption affektiver Gesichter bei Patienten mit Multipler Sklerose
(2011)
Multiple Sklerose, eine der häufigsten neurologischen Erkrankungen, führt neben physischen auch zu neuropsychologischen Defiziten. Dabei wurden in der vorliegenden Arbeit die beeinträchtigten Fähigkeiten hinsichtlich der Wahrnehmung emotionaler Gesichter dargestellt. MS-Patienten, die schon im Vorfeld als beeinträchtigt in der Verarbeitung emotionaler Gesichter eingestuft wurden, wiesen in einer fMRT-Untersuchung im Vergleich zu unbeeinträchtigten Patienten und gesunden Kontrollen eine signifikant niedrigere Aktivierung in verschiedenen Hirnarealen auf. Es zeigte sich, dass die Fähigkeit, negativ valente Expressionen zuzuordnen, mit einer Aktivierung im linken, ventrolateralen Präfrontalcortex korrelierte. Gleichzeitig wiesen die beeinträchtigten Patienten eine Läsion in der weißen Substanz am linken Temporalhorn des Seitenventrikels auf. Eine klinische Beeinträchtigung in der Perzeption von Gesichtsexpressionen kann somit mit einer gestörten Signalübertragung von primär wahrnehmenden zu höher verarbeitenden Arealen erklärt werden, die zu einer verminderten Aktivierung im linken ventrolateralen Präfrontalcortex führt. Diese Ergebnisse sind der Inhalt der Publikation „Prefrontal function associated with impaired emotion recognition in patients with multiple sclerosis“, erschienen 2009 in Behavioural brain research 205, 280-285, welche die Grundlage für die veröffentlichungsbasierte Dissertation darstellt.
Die dislozierte distale Unterarmfraktur im Kindesalter, nach der Reposition: K-Draht oder nicht ?
(2011)
Retrospektive Analyse des Patientenkollektives und der Behandlungsergebnisse von distalen Unterarmfrakturen im Wachstumsalter an der Klinik und Poliklinik für Kinderchirurgie Greifswald in den Jahren von 1998 bis 2007 Es wurde der Frage nachgegangen, ob dislozierte distale Unterarmfrakturen primär mit einer Osteosynthese versorgt werden sollten. Insgesamt geringe Anzahl an sekundären Dislokationen mit 12,7%. Hoher Anteil an primär osteosynthetisch versorgen Frakturen mit 37,7%. Komplikationen nach osteosynthetischer Versorgung sind sehr selten. Hohe Patientenzufriedenheit auch nach osteosynthetischer Versorgung. Die geschlossene Reposition ohne Osteosynthese ist weiterhin die Methode der Wahl. Der Einsatz einer Osteosynthese sollte stets geprüft und in Erwägung gezogen werden. Die Kirschnerdrahtfixation ist eine effektive und sichere Methode.
Beta-Blocker und Parodontitis in der Bevölkerungsstudie „Study of Health in Pomerania“ (SHIP)
(2011)
Kardiovaskuläre Erkrankungen sowie Parodontitis haben eine hohe Prävalenz in Deutschland. Zur Therapie von Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind Beta-Blocker gern genutzte Präparate. Ziel der Studie war es, den Einfluss der Beta-Blocker auf die Parodontitis und deren systemische Alteration darzustellen. Grundlage sind die in Vorpommern durchgeführten Studien SHIP-0 und SHIP-1. Die Ergebnisse aus SHIP-0 zeigen keinen Zusammenhang zwischen Beta-Blockern und parodontalen Indizes. Ein erhöhter Attachmentverlust steht in Verbindung mit einer gesteigerten LDL- und Fibrinogenkonzentration sowie einer gesteigerten Leukozytenzahl. Diese systemische Alteration bestätigte sich unter der Beta-Blocker-Therapie nicht. Nach ca. 5 jähriger Medikamenteneinnahme waren Probanden mit Beta-Blocker-Einnahme mit signifikant mehr Attachmentverlust >=6mm assoziiert. Mit veränderten Attachmentverlusten >=6mm von SHIP-0 zu SHIP-1 hatten Probanden mit Beta-Blocker-Einnahme mehr Zähne als Probanden ohne Beta-Blocker-Einnahme.
Forschungsinitiative Lebensqualität - Lebensqualität und Outcome nach Unfällen im (Vor-)Schulalter
(2011)
Unfälle sind in Deutschland die größte Gefahr für die Gesundheit von Kindern und Jugendlichen. Sie stellen die häufigste Todesursache bei Kindern ab dem ersten Lebensjahr und bei Jugendlichen dar. In Deutschland erleiden circa 2 Millionen Kinder unter 15 Jahren jährlich einen Unfall. Nahezu 10% müssen stationär behandelt werden. Dennoch führt der Unfall nur bei einem geringen Anteil der Kinder zu bleibenden Behinderungen (<1%). Häufigster Unfallort ist die Schule mit Kindergarten- und Wegeunfällen (55%). Präventionsmaßnahmen blieben bisher ohne langfristige und nachhaltige Wirkung und führten zu keiner gesicherten Senkung von Unfällen im Schulkindalter. Die vorliegende Untersuchung FILIUS (Forschungsinitiative Lebensqualität im Kindesalter, Unfallvermeidung und Sekundärprävention) ist eine Kohortenstudie, welche den Einfluss einer stattgehabten Verletzung auf die gesundheitsbezogene Lebensqualität von Kindern und Jungendlichen untersuchte. Exponierte wurden aus einer „secondary base“ gewonnen, hierbei handelt es sich um Kinder und Jugendliche, die zwischen 2004 und 2007 aufgrund eines Unfalls in der Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie des Unfallkrankenhauses Berlin ambulant oder stationär behandelt wurden und zum Befragungszeitpunkt zwischen 8 und 16 Jahre alt waren. Die nicht exponierte Vergleichsgruppe wurde an zwei Berliner Schulen generiert. Zur Lebensqualitätsmessung wurde der KINDLR-Fragebogen (Fragebogen zur Erfassung der gesundheitsbezogenen Lebensqualität bei Kindern und Jugendlichen) eingesetzt, der verschiedene Aspekte (Körper, Psyche, Selbstwert, Freunde, Familie und Schule) erfasst. In der vorliegenden Untersuchung zeigte die Mehrheit ehemals verunfallter Kinder und Jugendlicher eine bessere Lebensqualität, als die nicht exponierte Berliner Vergleichskohorte. Die „Response Shift“ ist als ursächlich anzusehen, wobei angenommen wird, dass die reduzierte Lebensqualität in der Zeit nach dem Unfall zu einer höheren Einstufung der Lebensqualität nach Genesung führte. Bei der Analyse des Unfallherganges zeigte sich, dass über die Hälfte der Kinder und Jugendlichen beim Sport und Spiel (66,4%) und lediglich 8,2% im Straßenverkehr verunfallten. Bei der Betrachtung der gesundheitsbezogenen Lebensqualität in Bezug zum Unfallhergang zeigten Kinder nach Straßenverkehrsunfällen jedoch den niedrigsten Total Quality of life sum Score mit einem Wert von 67,8. Im Gegensatz dazu erreichten Kinder nach Unfällen beim Sport und Spiel einen Totalsummenscore von 75,6. Es ergibt sich die Frage, wie viel Prävention zur Vermeidung von Unfällen im (Vor-)Schulalter nötig ist - aus ökonomischer Sicht am ehesten dort, wo tödliche und schwere Verletzungen entstehen können. Dementsprechend ist Prävention insbesondere zur Senkung von Unfällen im Straßenverkehr nötig. Präventionsmaßnahmen sollten gezielt, gut strukturiert und wissenschaftlich begleitet werden.
Zusammenfassung Zielsetzung: Die vorgelegte Untersuchung war ursprünglich als Pilotstudie für eine bundesweite Befragung konzipiert. Wir konnten zeigen, dass der von uns entwickelte internetfähige Fragebogen mit den implementierten Auswertungsmodulen funktionsfähig ist und eine zumutbare zeitliche Belastung für die niedergelassenen Zahnmediziner dargestellt hätte. Die Realisierung des Projekts scheiterte leider an der fehlenden Kooperationsbereitschaft der zuständigen zahnmedizinischen Organisationen. Primäres Ziel der Arbeit war es, anhand eines Fragebogens den Hygienestandard der Greifswalder Zahnarztpraxen zu untersuchen. Um die Nützlichkeit der neuen Empfehlung des Robert Koch-Institutes prüfen zu können, wurden die erhobenen Daten mit denen einer 2002 in Magdeburg und einer zeitgleich in Greifswald durchgeführten Studie gleicher Zielsetzung und Methode verglichen. Methode: In persönlichen Gesprächen wurden in Greifswald 35 Zahnarztpraxen mittels mitgeführtem Fragebogen über den aktuellen Stand der Hygiene in der Praxis befragt. Die Befragung fand nach vorheriger Absprache in den jeweiligen Praxisräumen statt. Der Fragebogen richtet sich nach den Richtlinien des Robert Koch-Institutes und enthielt Fragen über präventive Maßnahmen zur Verhütung von Infektionskrankheiten. Ergebnisse der Greifswalder Befragung 2009: Insgesamt war auffallend, dass in einigen Praxen ein Defizit bei der Ausstattung erkennbar war. 14,3% verfügten in den Behandlungsräumen über keine Fußbetätigung an den Waschbecken. Zum Zeitpunkt der Befragung war die Ausstattung der Toiletten nicht dem heutigen Stand der Hygiene entsprechend. 17% der Zahnärzte stellten Gemeinschaftshandtücher und 11% der Zahnärzte Stückseife auf den Toiletten zur Verfügung. Das Ergebnis der Umfrage zeigte weiter, dass in Greifswald 26% der Zahnärzte bei der allgemeinen Untersuchung am Patienten nicht ausreichend durch präventive Maßnahmen geschützt waren. Bei konservierenden und prothetischen Arbeiten waren es 15% und in Praxen, die chirurgisch arbeiten, 9%. Trotz der immer häufiger auftretenden und stärker werdenden Grippewellen war die Impfrate gegen Influenza in Greifswald zwar deutlich gestiegen (7% 2002), aber mit 35% der Zahnärzte immer noch gering. 11% der Zahnärzte führten keine dokumentierte Anamnese durch. Dazu kam, dass in 29% der Praxen Patienten, bei denen ein erhöhtes Infektionsrisiko besteht, nicht separat einbestellt wurden. Bei der Befragung und der Auswertung fielen Defizite bei der Aufbereitung von Medizinprodukten auf. Die Bereitschaft der Zahnärzte an Fortbildungen teilzunehmen, die dieses oft komplexe Thema behandeln, wurde von 23% der Zahnärzte abgelehnt. So kam es, dass 17% der Zahnärzte gar nicht wussten, welcher Sterilisator-Typ in ihrer Praxis vorhanden war und Winkelstücke nur von 15 Zahnärzten nach jedem Patienten ordnungsgemäß aufbereitet wurden. Vergleich mit der Magdeburger und der Greifswalder Studie 2002: Trotz einiger Defizite ist der Stand der Hygiene in Greifswald als hoch anzusehen. Insbesondere nach dem Erscheinen der überarbeiteten RKI-Richtlinie haben sich im Vergleich zu 2002 die Hygienestandards in Teilbereichen deutlich verbessert. Die Zahl der Zahnarztpraxen, die für infektiöse Patienten spezielle Termine vereinbarten, hat sich im Vergleich zur Magdeburger Studie von 35% auf 70% erhöht. 2002 waren es in Greifswald 43%. Eine deutliche Besserung war bei der Aufbereitung von Hand- und Winkelstücken zu erkennen. In Magdeburg waren es 8% und 2002 in Greifswald 10%, die eine ordnungsgemäße Aufbereitung durchführten. In Greifswald sind es heute mit 43% zwar immer noch zu wenig, jedoch ist eine Verbesserung erkennbar. Schlussfolgerung: Die Kritik von Zahnarztpraxen, die neue Richtlinie des Robert Koch-Institutes führe nicht zu einer substanziellen Verbesserung des Hygienestandards und stelle überdies eine Überforderung dar, kann anhand des Vergleichs mit der 2002 durchgeführten Greifswalder und Magdeburger Studie und der Greifswalder Umfrage von 2009 nicht bestätigt werden. Die neuen Empfehlungen des Robert Koch-Institutes, die präventiv dem Schutz des Patienten dienen, wurden bis auf wenige Ausnahmen in Greifswald erfolgreich implementiert und damit die hygienischen Bedingungen entscheidend verbessert.
Background: Chronic kidney disease (CKD) and low serum total testosterone (TT) concentrations are independent predictors of mortality risk in the general population, but their combined potential for improved mortality risk stratification is unknown. Methods: We used data of 1,822 men from the population-based Study of Health in Pomerania followed- up for 9.9 years (median). The direct effects of kidney dysfunction (estimated glomerular filtration rate <60 ml/min/ 1.73 m<sup>2</sup>), albuminuria (urinary albumin-creatinine ratio ≧2.5 mg/mmol) and their combination (CKD) on all-cause and cardiovascular mortality were analyzed using multivariable Cox regression models. Serum TT concentrations below the age-specific 10th percentile (by decades) were considered low and were used for further risk stratification. Results: Kidney dysfunction (hazard ratio, HR, 1.40; 95% confidence interval, CI, 1.02–1.92), albuminuria (HR, 1.38; 95% CI, 1.06–1.79), and CKD (HR, 1.42; 95% CI, 1.09–1.84) were associated with increased all-cause mortality risk, while only kidney dysfunction (HR, 2.01; 95% CI, 1.21–3.34) was associated with increased cardiovascular mortality risk after multivariable adjustment. Men with kidney dysfunction and low TT concentrations were identified as high-risk individuals showing a more than 2-fold increased all-cause mortality risk (HR, 2.52; 95% CI, 1.08–5.85). Added to multivariable models, nonsignificant interaction terms suggest that kidney dysfunction and low TT are primarily additive rather than synergistic mortality risk factors. Conclusion: In the case of early loss of kidney function, measured TT concentrations might help to detect high-risk individuals for potential therapeutic interventions and to improve mortality risk assessment and outcome.
In Anbetracht der zunehmenden UV-Intensität und des Wissens um die Spätfolgen jedes einzelnen Sonnenbrandes besteht ein großes Interesse an UV-protektiven Wirkstoffen. Daher war es Ziel dieser Arbeit, neue Wirkstofflieferanten aus der Natur für diese Anwendung zu identifizieren. Ein breites Spektrum von verschiedenen Organismen wurde auf ihre protektiven oder regenerativen Effekte auf UVB-behandelte Keratinozyten hin gescreent und anschließend vielversprechende Naturstoffe ausgewählt und genauer untersucht. Zusätzlich war die Auffindung von vitalitätssteigernden sowie zytotoxisch wirkenden Extrakten und Reinstoffen von Interesse. Dazu wurden zunächst in vitro Testmodelle auf Basis der humanen Keratinozytenzelllinie HaCaT etabliert und die Wirkung von UVB-Strahlung auf diese Zellen charakterisiert. Genutzt wurden der MTT-Assay zur Bestimmung der Vitalität und Proliferation, der Neutralrot-Assay zur Bestimmung der Integrität der Zellmembran und Proliferation und der Lactatdehydrogenase-Assay zur Bestimmung der Integrität der Zellmembran. Mittels Durchflusszytometer wurden Zellzyklusanalysen durchgeführt, sowie zur Erfassung von DNA-Schäden die Einzelzellgelelektrophorese (Comet-Assay), außerdem wurde mit Hilfe des Interleukin-6-Assays die zelluläre Zytokinproduktion gemessen. Nach Bestrahlung der HaCaT-Zellen mit UVB ergaben sich zeit- und dosisabhängig folgende wesentliche Effekte: Ein leichter G2/M-Arrest bei geringeren UVB-Dosen (10mJ/cm2-30mJ/cm2), ein G0/G1-Arrest bei höheren UVB-Dosen (50mJ/cm2 und 100mJ/cm2), die dosisabhängige Zunahme des subG1-Peaks (Apoptoseinduktion), die Zunahme der LDH-Freisetzung mit steigender UVB-Dosis, die Stimulation der IL-6-Produktion mit steigender UVB-Dosis, sowie eine dosisabhängige Schädigung der DNA sowohl sofort nach UVB-Bestrahlung als auch nach 24 stündiger Inkubation. Nach Testung verschiedener UVB-Dosen und unterschiedlicher Inkubationszeiten wurde zur Untersuchung der Naturstoffe mit einer Dosis von 20mJ/cm2 UVB und einer Inkubationszeit von 24 Stunden gearbeitet. Die Testung auf UV-protektive Wirkungen der Extrakte gegenüber DNA-Schäden anhand des Comet Assays erfolgte direkt nach UVB-Bestrahlung. In dieser Arbeit wurden insgesamt 100 verschiedene Extrakte und 12 Reinsubstanzen allein oder in Kombination mit UVB-Strahlung untersucht. Die getesteten Naturstoffe stammten von Algen, Cyanobakterien, terrestrischen und marinen Pilzen, sowie von Pflanzen. Im Folgenden sind die wichtigsten Ergebnisse aufgelistet: Eine vitalitätssteigernde Wirkung auf HaCaT-Zellen zeigten 33 Extrakte und Reinsubstanzen. Durch die Inkubation mit 12 Naturstoffen konnte ein Serummangel-induzierter G0/G1-Zellzyklusphasenarrest bei den HaCaT-Zellen verhindert oder überwunden werden. Ein durch UVB-Strahlung induzierter G2/M-Zellzyklusarrest konnte durch Inkubation der Zellen mit 9 Naturstoffen verhindert oder überwunden werden. 11 Naturstoffe führten zu einer verminderten Lactatdehydrogenase-Freisetzung UVB-bestrahlter Zellen. 5 Naturstoffe hemmten die UVB-induzierte IL-6-Produktion der Zellen. 15 Naturstoffe führten auf unterschiedlichen Wegen zu einer Verminderung UVB-bedingter DNA-Schäden an HaCaT-Zellen. Eine zytotoxische Wirkung auf HaCaT-Zellen zeigten 58 Extrakte und Reinsubstanzen Anhand der Ergebnisse sind die drei terrestrischen Pilze Inonotus nodulosus, Piptoporus betulinus und Tricholoma equestre, sowie die beiden Pflanzen Annona muricata und Harpephyllum caffrum aussichtsreiche Kandidaten für eine zukünftige Anwendung als Hautschutz- oder Hautpflegemittel. Des Weiteren haben auch die Extrakte von Nannochloropsis spec., Ganoderma lucidum, Ganoderma pfeifferi, Hydnotrya michaelis, Tricholoma populinum und Tamarix aphylla auffällige Ergebnisse geliefert und verdienen weiteres Interesse. Die Ergebnisse zeigen die Eignung der etablierten Testmodelle zur Auffindung von Wirkstoffen mit UV-protektiven und weiteren Effekten auf Hautzellen. Gleichzeitig wird auch das große Potential von Organismen verschiedener Gruppen zur Bildung von Naturstoffen mit derartigen Eigenschaften deutlich.
In vivo Imaging of Bile Accumulation and Biliary Infarction after Common Bile Duct Ligation in Rats
(2011)
Obstructive cholestasis is caused by mechanical constriction or occlusion leading to reduced bile flow. Serious complications such as jaundice and even death may follow. Little is known about the initial phase of cholestasis and its consequences for the hepatic microarchitecture. This in vivo study aimed to characterize the nature and kinetics of developing obstructive cholestasis and focused on areas with biliary stasis and infarction by visualizing the autofluorescence of bile acids using intravital microscopy of the liver over a period of 30 h after bile duct ligation in rats. The innovation resided in performing fluorescence microscopy without applying fluorescent dyes. In animals subjected to obstructive cholestasis, the most significant changes observed in vivo were the concomitant appearance of (1) areas with bile accumulation increasing in size (6 h: 0.163 ± 0.043, 18 h: 0.180 ± 0.086, 30 h: 0.483 ± 0.176 mm<sup>2</sup>/field) and (2) areas with biliary infarction (6 h: 0.011 ± 0.006, 18 h: 0.010 ± 0.004, 30 h: 0.010 ± 0.050 mm<sup>2</sup>/field) as well as (3) a relation between the formation of hepatic lesions and enzyme activity in serum. The sequential in vivo analysis presented herein is a new method for the in vivo visualization of the very early changes in the hepatic parenchyma caused by obstructive cholestasis.
Es wurden theoretische Untersuchungem zu sieben verschiedenen Isoenzymen der Schweineleberesterase vorgenommen. Vorhersagen zur Struktur wurden moleküldynamisch mit Hilfe eines Kraftfeldprogramms (AMBER-Paket) durchgeführt. Der Reaktionsmechanismus wurde quantenchemisch (CPMD), sowie mit einer Hybridmethode (QM/MM) nachvollzogen. Da keine Kristallstruktur vorhanden ist, wurde auf ein Homologiemodell aus eigenen Vorarbeiten zurückgegriffen. Mit Kraftfeldberechnungen wurden die einzelnen Monomere für etwa 10 bis 14 ns simuliert. Dabei zeigte sich eine Relaxation der Enzyme nach 8 bis 10 ns. In jedem Fall wurden stabile Endstrukturen der Monomere (um die 8000 Atome plus etwa 40000 Wassermoleküle) gefunden. Am Beispiel der PLE3 wurde sogar eine partielle Entfaltung der Eingangshelix beobachtet, die in einer Rückmutation nicht wiederherstellbar war. Andererseits wurde bei der PLE1 die spontane Ausbildung einer 3-10-Helix in der Nähe der Eingangshelix gefunden. Es wurden auch stabile Endstrukturen der Trimere (um die 24000 Atome plus etwa 50000 Wassermoleküle) gefunden. Interaktionen zwischen den Monomeren wurden beobachtet, die nach 14 bis 18 ns stabil zusammenlagen. Es konnten über RMSD-Auswertungen starre und flexible Bereiche innerhalb der Isoenzyme als auch zwischen den einzelnen identifiziert werden. Die starren Bereiche stimmen sehr gut mit dem Faltungsmotiv der a/b-Hydrolasen überein. Spezifische Abstände des aktiven Zentrums wurden während der klassisch simulierten Moleküldynamiken überprüft. Dabei war es nicht möglich, mit dem in der Literatur propagierten katalytischem Glutamat Abstände in der Größenordnung einer Wasserstoff-brücke zu erhalten. Vielmehr wurde eine günstige und stabile Lage eines anderen Glutamats gefunden, wodurch sich aber nichts am allgemeinen Reaktionsmechanismus ändert. Die Zugangswege wurden durch gezwungenes Ziehen der Moleküle aus der Lösung ins aktive Zentrum beobachtet und über Kraft-Weg-Kurven ausgewertet. In Simulationen im Nanosekundenbereich konnte auch freiwilliges Eindringen der Substratmoleküle ins Enzym beobachtet werden, wobei dieser Vorgang von der Größe des Moleküls abhängt. Die bei den unterschiedlichen Simulationen gefundenen Taschen sind für jedes Substrat verschieden, obwohl die beteiligten Aminosäuren die jeweiligen Substratmoleküle fest umschließen. Dieses Anpassen der Taschen an das jeweilige Substrat passt zu dem induced-fit-Modell. Während das spontane Eindringen der Substratmoleküle innerhalb weniger Nanosekunden erfolgte, konnte erst nach einer Simulationszeit von 25 ns ein Verlassen von Methanol aus dem Enzym beobachtet werden. Mit quantenchemischen Berechnungen im Picosekundenbereich, unter Berücksichtigung der neuen Zuordnung des katalytischen Glutamats, konnte der gesamte Reaktionsmechanismus dargestellt werden. Am Beispiel des Methylbutyrats wurden die Bildung des ersten tetraedrischen Intermediats, sowie die anschließenden Abspaltungen des Alkohols und der Säure, mit Hilfe von Constraints dargestellt. Die durch die Mutationen hervorgerufenen strukturellen Veränderungen der Isoenzyme insbesondere der Eingangshelix können für die unterschiedlichen Enantioselektivitätswerte verantwortlich sein. Eine Verantwortlichkeit von Taschen für die verschiedenen Enantioselektivitäten ist aufgrund der gefundenen weichen Struktur um die Substrate mit jeweils unterschiedlich beteiligten Aminosäuren nicht erkennbar.
The key objective of this dissertation is to study the expected impact of the introduction of the Social Health Insurance (SHI) on the public hospital management and to develop recommendations that will improve this management. In addition to the key objective, this study aims to analyze the health sector financing in Syria, to outline problems affecting on management of public hospitals in Syria. Furthermore, it aims to study the various countries' experience with SHI and analyze key components of the Syrian SHI.
Mit dem Ziel, eine evidenzbasierte Grundlage für die Rehabilitation nach VKB-Ersatz zu erarbeiten, wurde eine Fragebogenumfrage unter erfahrenen Kreuzbandchirurgen durchgeführt. Neben der Auswertung der Antworten wurden die einzelnen Nachbehandlungsansätze mit der Literatur in Vergleich gestellt. Für die gängigen und bekanntesten Nachbehandlungsmodule herrscht eine weitgehende Übereinstimmung zwischen Praxis und Empfehlung in der Literatur. Bei den eher unüblicheren Modulen konnte kein Trend abgeleitet werden bzw. war die Antwortquote zu niedrig oder die Verfahren den Teilnehmern zu unbekannt. Allerdings wird auch die Schwierigkeit deutlich, auf evidenzbasierter Grundlage Ergebnisse zu erhalten. Eine weitere Schwierigkeit besteht vor allem darin, viele einzelne Variablen unter Studienbedingungen mit ausreichender statistischer Aussagekraft auf ihre Effizienz hin zu untersuchen, da individuelle Aspekte der Patienten und patientenspezifische operationstechnische Verfahren zu berücksichtigen sind. Unbestritten bleibt, dass für die meisten operativen Therapieverfahren die Nachbehandlung für den Gesamterfolg sehr bedeutsam ist. Daher ist es erstrebenswert und notwendig, das Ziel einer evidenzbasierten Grundlage für Rehabilitationskonzepte nach VKB-Ersatzplastik und anderen operativen Therapien zu verfolgen. Im Hinblick auf die erheblichen Kosten im Gesundheitssystem sollten die Effekte der verschiedenen Rehabilitationsmaßnahmen nachhaltig überprüft werden.
HINTERGRUND: Der Konsum von Tabak ist weltweit die größte, vermeidbare Todesursache. Aktuell rauchen 1,3 Milliarden Menschen auf der Welt. Ohne aktive Prävention wird die Anzahl der Raucher auf 1,9 Milliarden Menschen ansteigen. Schätzungen zufolge werden im Jahr 2030 ungefähr 8,3 Millionen Menschen an Folgen des Tabakkonsums sterben. Aktuelle Interventionsmaßnahmen unterstützen überwiegend Raucher, welche aus eigenem Antrieb mit dem Rauchen aufhören wollen. Somit wird nur ein geringer Teil der Raucher erreicht. Vor diesem Hintergrund werden derzeit proaktive Konzepte auf der Basis des transtheoretischen Modells diskutiert, welche in primär-medizinischen Einrichtungen ihre Anwendung finden sollen. In der vorliegenden Arbeit werden die Möglichkeiten der Implementierung eines computergestützten Interventionsmodells zur Raucherberatung in zahnärztlichen Praxen untersucht, für welches bisher aussichtsreiche Erfahrungen im Setting der hausärztlichen Versorgung gemacht wurden. ZIEL: Es wird geprüft, in welchem Umfang rauchende Zahnarzt- im Vergleich zu Hausarztpatienten durch proaktive, computergestützte Kurzinterventionen erreichbar sind. Weiterhin werden mögliche Unterschiede in der Charakteristik der erreichbaren Interventionsteilnehmer beider Settings exploriert. Abschließend folgt die Beschreibung der gegenwärtigen Praxis und Barrieren der Beratung von Rauchern aus der Sicht von Zahnärzten. METHODE: Für die vorliegende Arbeit wurde auf bereits vorhandene Daten einer Erhebung in der hausärztlichen Versorgung zurückgegriffen und eine ergänzende Erhebung in zahnärztlichen Praxen mit angeglichener Methodik durchgeführt. Dazu wurde eine Zufallsauswahl von jeweils 10 zahnärztlichen und 10 hausärztlichen Praxen in Greifswald einbezogen (Teilnahmeraten 77% bzw. 87%). In beiden Settings wurde jeder konsekutive Patient über einen Zeitraum von 2 (Zahnarztpraxen) bzw. 3 Wochen (Hausarztpraxen) registriert und zum Rauchstatus und Alter befragt. Tabak rauchenden Patienten im Alter von 18 bis 70 Jahren wurde die Teilnahme an einer Raucherberatung angeboten. Unter den teilnehmenden Patienten wurden über einen standardisierten Fragebogen soziodemografische Merkmale, Variablen des Rauchverhaltens und weitere psychologische Faktoren, die mit der Veränderung des Rauchverhaltens im Zusammenhang stehen, erfasst. Weiterhin wurden alle niedergelassenen Zahnärzte Greifswalds befragt. ERGEBNISSE: In den hausärztlichen Praxen wurden, verglichen mit den zahnärztlichen, signifikant mehr Konsultationen und Patienten pro Erhebungswoche registriert. Insgesamt konnten von 98,2% (2799/2850) der hausärztlichen und von 95,2% (1387/1457) der zahnärztlichen Patienten Informationen zum Rauchstatus und Alter erhoben werden. Für den erfassten Altersbereich ergeben sich unter den Probanden der Hausarztpraxis mit einer Prävalenz des derzeitigen Tabakrauchens von 33,2% und unter den zahnärztlichen Probanden mit einer Prävalenz von 27,9% keine statistisch signifikanten Unterschiede. Bei statistischer Kontrolle von Alter und Geschlecht zeigen sich jedoch insgesamt und für die jüngeren Patienten signifikant höhere Raucherraten unter den hausärztlichen Patienten. Bezüglich der Teilnahmerate unter den eingeschlossenen Probanden zeigte sich mit jeweils 78% kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Stichproben. Der multivariate Vergleich der Charakteristik der Interventionsteilnehmer zeigte signifikante Unterschiede zwischen den Settings in Bezug auf die Variablen Alter, Schulbildung sowie Schwere der Nikotinabhängigkeit und eine daraus resultierende günstigere Prognose für die Erreichung der Tabakabstinenz bei den zahnärztlichen Patienten. Insgesamt finden sich nur geringe Unterschiede in Bezug auf tabakabstinenzbezogene motivationale Faktoren. In beiden Settings befanden sich mehr als zwei Drittel der Interventionsteilnehmer in Bezug auf eine Beendigung des Tabakrauchens im Stadium der Absichtslosigkeit. Als einziger statistisch signifikanter Unterschied, der möglicherweise auf einen günstigeren motivationalen Einfluss des hausärztlichen Settings hindeutet, zeigte sich eine höhere Gewichtung der Nachteile des Nichtrauchens bei zahnärztlichen Patienten. Die Befragung der Zahnärzte ergab eine noch unzureichende systematische Integration von Raucherinterventionen in der Routineversorgung. SCHLUSSFOLGERUNG: Die Ergebnisse legen nahe, dass die positiven Befunde zur Bevölkerungswirksamkeit von computergestützten Raucherinterventionen aus der hausärztlichen Versorgung auf die zahnärztliche Versorgung übertragbar sind. Für die praktische Umsetzung von Konzepten der Prävention tabakassoziierter Erkrankungen in der zahnärztlichen Versorgung zeigt sich jedoch ein enormer Bedarf an Aufklärung in der zahnärztlichen Aus- und Fortbildung sowie an praxisgerechten Implementationsmodellen.
Purpose: To determine the surface characteristics of porcine corneal lenticules after Femtosecond Lenticule Extraction. Methods: The Carl Zeiss Meditec AG VisuMax® femtosecond laser system was used to create refractive corneal lenticules on 10 freshly isolated porcine eyes. The surface regularity on the corneal lenticules recovered was evaluated by assessing scanning electron microscopy images using an established scoring system. Results: All specimens yielded comparable score results of 5–7 points (SD = 0.59) per lenticule (score range minimum 4 to maximum 11 points). Surface irregularities were caused by tissue bridges, cavitation bubbles or scratches. Conclusion: The Femtosecond Lenticule Extraction procedure is capable of creating corneal lenticules of predictable surface quality. However, future studies should focus on the optimization of laser parameters as well as surgical technique to improve the regularity of the corneal stromal bed.
Experimentell induzierter und chronisch neuropathischer Schmerz aktivieren unterschiedliche Hirnareale. Diese Unterschiede der Hirnaktivierungen können hilfreich sein, um die zentralen Mechanismen, die zu chronisch neuropathischem Schmerz führen, zu verstehen. Es gibt eine Vielzahl an Studien, die sowohl die experimentellen als auch die krankhaften Schmerzbedingungen untersucht haben. Neueste Programme für eine Koordinaten-basierte Meta-Analyse sind nun verfügbar und bringen random-effect-Modelle zur Anwendung. Auf deren Grundlage erstellten wir Meta-Analysen über veröffentlichte funktionelle Bildgebungsstudien, um die Muster der Aktivierung bei experimentell induziertem Schmerz mit denen bei neuropathischem Schmerz (einschließlich Fibromyalgie) zu vergleichen. Die experimentellen Studien unterteilten wir zusätzlich noch in die „thermische“ und die „nicht-thermische“ Bedingung, um eine Stimulus-Abhängigkeit der Repräsentation im Gehirn zu untersuchen. Die Konjunktionsanalyse der Bedingung „experimentell induzierter“ und „chronisch neuropathischer Schmerz“ stellte Aktivierungen des sekundär somatosensorischen Kortex beidseits, des rechtsseitigen mittleren cingulären Kortex, des Lobus parietalis inferior rechts, der supplementär motorischen Areale, der rechten kaudo-anterioren Insel sowie des Thalamus beidseits dar. Der primär somatosensorische Kortex konnte nur unter der experimentellen nicht-thermischen Bedingung Aktivierungen aufweisen. Studien chronisch neuropathischer Schmerzen wiesen Aktivierungen des sekundär somatosensorischen Kortex links, des anterioren Cingulums und der rechtsseitigen kaudo-anterioren Inselregion im Kontrast zu experimentellen Schmerzstudien auf. Die Aktivierungscluster des anterioren cingulären Kortex und der kaudo-anterioren Insel stehen dabei für eine starke emotionale Beteiligung im Umstand des chronisch neuropathischen Schmerzgeschehens. Dem Leiden und subjektiven Empfinden wird somit eine zentrale Rolle beim chronisch neuropathischen Schmerz zugeschrieben.
In ersten Teil der Arbeit wurde versucht, in einer α/β-Hydrolase (Esterase) durch den Austausch einzelner Aminosäuren die Aktivität eines anderen Mitgliedes zu erzeugen (Haloalkan-Dehalogenase (HLD)). Als Modellenzym diente die Arylesterase PFE aus Pseudomonas fluorescens, welche wie die HLDs eine cap-Domäne aus &alhpa;-Helices aufweist. Bei den HLDs wurde sich an den Unterfamilien HLD-I und II orientiert, deren Mitglieder Unterschiede in ihren katalytischen Triaden und in einigen weiteren, an der Katalyse beteiligten Aminosäuren zeigen. Sie katalysieren jedoch die gleiche Reaktion und unterscheiden sich nicht in ihrem Mechanismus. Mit Hilfe von Sequenz- und Strukturalignments einiger HLDs und der PFE wurde nach konservierten Bereichen innerhalb der HLDs gesucht. Neben der katalytischen Triade mussten die für HLD-Aktivität essenziellen Halogen-stabilisierenden Reste in der PFE eingefügt werden. Sowohl in der katalytischen Triade als auch bei den Halogen-stabilisier enden Resten gibt es Unterschiede zwischen den Unterfamilien HLD-I und HLD-II, woraus sich zwei unterschiedliche Sätze von hotspots ergaben. Mit Hilfe der error-prone PCR wurden auf Basis einer einfachen Mutante 4.000 Varianten erstellt und analysiert. Ein weiterer Ansatz zur Generierung von HLD-Aktivität beruhte auf einer Sättigungsmutagenese der Halogen-stabilisierenden Reste. Insgesamt wurden in diesem Experiment 765 Varianten erstellt und untersucht. Keine der mittels rationalem Design und gerichteter Evolution entwickelten Mutanten zeigte Aktivität. Das Fehlen von HLD-Aktivität liegt vermutlich im variabelsten Teil der HLDs begründet: dem loop nach dem β6-Strang. Die Aminosäuren aus diesem loop sind an der Bildung der Tunnel zum aktiven Zentrum beteiligt und haben Einfluss auf die Positionierung der Reste in der α4-Helix, welche z.T. das aktive Zentrum dieser Enzyme bilden. Der zweite Teil dieser Arbeit beschäftigte sich mit der Entwicklung eines enzymatischen Verfahrens zum Abbau von 3-Chlor-1,2-Propandiol (3-MCPD) und seinen Estern, welche in Lebensmitteln bei deren Herstellung entsehen können. Das Verfahren basiert auf einer Enzymkaskade aus Lipase, Haloalkohol-Dehalogenase (HHD) und Epoxydhydrolase (EH). Die Lipase setzt zunächst den Ester um und somit das 3-MCPD frei, welches im nächsten Schritt von der HHD zu Glycidol umgesetzt wird. Das ebenfalls toxische Glycidol wird schließlich durch eine EH zum nicht-toxischen Glycerin hydrolisiert. Im konkreten Fall wurden die Lipase A aus Candida antarctica (CAL-A), die HHD HheA aus Arthrobacter sp. AD2 und die EH EchA aus Agrobacterium radiobacter AD1 verwendet. Als Fettsäurekomponente für die Umsätze mit einem 3-MCPD-Ester wurde die Ölsäure gewählt. Im wässrigen System konnten innerhalb von 3,5 h 75% des 3-MCPD umgesetzt werden, wobei nach Beendigung der Reaktion das Zwischenprodukt Glycidol nicht mehr detektiert werden konnte. Im 2-Phasen-System mit dem 3-MCPD-Ölsäureester als Substrat war die Lipase CAL-A in der Lage, den Ester nahezu quantitativ aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen und die entsprechenden Mengen an 3-MCPD freizusetzen, welches dann in der wässrigen Phase durch die HHD und die EH umgesetzt wurde. Dabei konnte der Wassergehalt im System ohne Einbußen in der Effektivität bis auf 5% gesenkt werden. Im letzten Teil dieser Arbeit wurde eine neue HLD (DppA) aus Plesiocystis pacifica SIR-1 identifiziert und charakterisiert. Sequenz- und Strukturanalysen erlaubten die Einordnung des Proteins in die HLD-Unterfamilie I. Nach Untersuchung der Substratspezifität von DppA wurde das Enzym der Spezifitätsgruppe SSG-I zugeordnet. Im Unterschied zu den anderen Mitgliedern dieser Gruppe setzte DppA allerdings keines der getesteten chlorierten Substrate um. Bei der Suche nach strukturellen Erklärungen für diese Tatsache fiel eine Lücke im Sequenzalignment von DppA und dessen nächsten Verwandten DhlA auf. DppA fehlt hier ein Bereich von 11 Aminosäuren. Der Bereich liegt in der cap-Domäne und es wurde postuliert, dass das betreffende Segment sich durch die Anpassung eines Vorfahren heutiger Dehalogenasen an das Substrat 1,2-Dichlorethan entwickelte. In einer darauffolgenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass DhlA nach Entfernen einer Kopie der Sequenzwiederholungen nicht mehr in der Lage war, sein natürliches Substrat 1,2-Dichlorethan umzusetzen, dafür aber immer noch Aktivität gegenüber 1,2-Dibromethan zeigte. Die Aminosäurereste der Wiederholungen in DhlA haben Einfluss auf die Positionierung sowohl von Tunneln als auch von Resten im aktiven Zentrum. Ein Alignment der Strukturen von DhlA und DppA zeigte, dass ein Teil der Sequenz die Postion des slot-Tunnels aus DppA blockiert. Dementsprechend befindet sich dieser Tunnel in DhlA auch an anderer Stelle. Dem Enzym fehlen die mit der Fähigkeit zur Umsetzung von 1,2-Dichlorethan in Verbindung gebrachten Sequenzwiederholungen und dementsprechend setzt es insbesondere dieses Substrat nicht um.
Vergleichende Untersuchungen über einen möglichen Einfluss von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten (LKGS) auf die Morphologie des Sinus maxillaris haben zu widersprüchlichen Ergebnissen geführt. Die Durchsicht der Literatur hat gezeigt, dass sich diese Studien vorwiegend auf postnatale Entwicklungsstadien der Kieferhöhlen beschränken. Untersuchungen zur Entwicklung des fetalen Sinus maxillaris sind in der Literatur nur sporadisch zu finden. In der vorliegenden Arbeit wurde deshalb der Einfluss Procarbazin-induzierter Lippen-Kiefer-Gaumenspalten auf die Entwicklung des fetalen Sinus maxillaris und der knorpeligen Nasenkapsel von Rattus norvegicus untersucht. Vor dem Hintergrund, der in der Literatur schon vielfach beschriebenen spaltbedingten Wachstumsretardierung der knorpeligen Nasenkapsel und in Anbetracht der Tatsache, dass die Anlage der Kieferhöhle bereits ab dem 16. Entwicklungstag (post conceptionem) innerhalb der Nasenkapsel erfolgt (primäre Pneumatisation), könnte also ein Einfluss spaltbedingt veränderter Wachstumsmuster der knorpeligen Nasenkapsel auf die Morphologie des fetalen Sinus maxillaris angenommen werden. Die Untersuchungen erfolgten an histologischen Serienschnitten von 29 Köpfen männlicher Rattenfeten (21. Entwicklungstag) mit und ohne LKGS. Die Darstellung und Berechnung des Volumens der Kieferhöhlen erfolgte mit Hilfe eines 3D-Rekonstruktionsprogamms. Darüber hinaus wurden die Höhe und Breite der knorpeligen Nasenkapsel sowie die Höhe des knorpeligen Nasenseptums vermessen, um dann eine Beurteilung hinsichtlich möglicher Wechselbeziehungen zwischen der knorpeligen Nasenkapsel und dem sich in ihr entwickelnden Sinus maxillaris vornehmen zu können. Die Ergebnisse dieser Untersuchung haben gezeigt, das Procarbazin-induzierte LKGS zu signifikanten Wachstumsretardierungen der knorpeligen Nasenkapsel und des Nasenseptums führen, ein Einfluss auf die Morphologie des fetalen Sinus maxillaris war jedoch nicht nachweisbar. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass spaltbedingt veränderte Wachstumsmuster der knorpeligen Nasenkapsel keinen Einfluss auf die primäre Pneumatisation des Sinus maxillaris haben. Darüber hinaus deuten die Untersuchungsergebnisse darauf hin, dass die pränatale Entwicklung der Kieferhöhle nach einem eigenen Wachstumsmuster abläuft.
Eine prospektive epidemiologisch- klinische Studie der kraniomandibulären Dysfunktion in Korrelation zu orthopädischen Erkrankungen der Wirbelsäule, Schultergelenke, des Beckens und der Gelenke der unteren Extremitäten ergab folgende Ergebnisse: 47% der Patienten leiden an pathologischen Veränderungen des Bewegungsapparates. Geschlechtsspezifisch gibt es kaum Unterschiede. 11% der Patienten leiden an orthopädischen Erkrankungen als auch an CMD. Der Anteil der Frauen ist mehr als doppelt so hoch wie der der Männer. 6% der Patienten leiden an CMD ohne orthopädische Erkrankungen, kein Geschlechterunterschied. Patienten ohne körperliche Aktivitäten haben ein höheres Risiko, an CMD zu erkranken. Bruxismus steht als Symptom bei allen CMD- Patienten an erster Stelle. Die Mehrheit der Patienten litt vor Eintritt der CMD bereits an einer oder mehreren orthopädischen Erkrankungen. Die Osteopathie spielt für Diagnostik und Therapie der CMD keine Rolle.
The present work provides new insight concerning histidine phosphorylation in proteins, which is an essential regulatory posttranslational modification. To study histidine phosphorylation, a newly developed NMR approach, the HNP experiment, is presented in this thesis. The HNP experiment provides specific experimental evidence of phosphorylated histidines in proteins. It allows for the determination of the regiochemistry of phosphohistidines on the basis of three individual peak patterns for distinguishing all three phosphohistidines i.e. 1- and 3-phosphohistidine and 1,3-diphosphohistidine. This novel NMR approach allows the investigation of histidine phosphorylation in proteins under physiological conditions without resorting to chemical shift comparisons, reference compounds, or radioactively labelled phosphate. In this thesis, histidine phosphorylation in the regulatory domains PRDI and PRDII of the Bacillus subtilis antiterminator protein GlcT was intensely studied. GlcT is a transcription factor, which regulates the phosphotransferase system (PTS) by modulating the expression level of PTS-enzymes (Enzyme I, HPr, Enzyme II) on a transcriptional level. Upon the phosphorylation of conserved histidines in PRDI and PRDII, the function of GlcT is regulated through its aggregation state. In this thesis, it is shown that histidines in both PRDs are primarily phosphorylated at their N(Epsilon-2), forming 3-phosphohistidine. In addition, we found, by newly optimized mass spectrometry conditions, that both PRDs are dominantly onefold phosphorylated. By using tandem mass spectrometry to study PRDI, we identified histidine 170, which is the second of two conserved histidines (His 111 and His 170), as the phosphorylation site. In this thesis, it is also shown through comprehensive mutational studies that both conserved histidines (His 218 and His 279) in PRDII can be individually phosphorylated. This is in good agreement with mass spectrometry results that indicated an additional twofold phosphorylation in PRDII. This can be explained as follows: an intra-domain phosphate transfer between both conserved histidines in PRDII might be involved in the phosphorylation reaction, finally leading to a mainly onefold phosphorylated PRDII at one of the two conserved histidines. This minor twofold phosphorylation has also been found in PRDI. However, the specific peak pattern in the HNP-spectra of PRDI strongly suggest that this additional phosphorylation originates from a 1,3-diphosphohistidine, most likely at histidine 170. Furthermore, for the first time the existence of 1,3-diphosphohistidine in a protein was found. We also show that the phosphorylation of PRDI can be achieved in the absence of Enzyme II which is in contrast to the literature. Shown by analytical gel filtration, the monomeric aggregation state of PRDI obtained upon Enzyme II-free phosphorylation is identical to the monomeric aggregation state which was proposed for the Enzyme II-dependent phosphorylation of GlcT. As shown in this thesis, the combined results of HNP-NMR, mass spectrometry and analytical gel filtration deepen our understanding of regulatory histidine phosphorylation in the individual PRDI and PRDII domains of the Bacillus sub- tilis GlcT. I anticipate that this approach will be applicable to study histidine phosphorylations in other phosphoproteins.
Ernst Ferdinand Ströter (1846-1922) stammt aus einem reformierten Elternhaus in Barmen. Während seines Theologiestudiums wurde er nachhaltig geprägt von Johann Tobias Beck (1804-1878). Ströter übernahm unter anderem dessen Hermeneutik einer ausgeprägten Schriftbezogenheit, den Ansatz einer wachsenden Offenbarung innerhalb der Schrift und eine ausdifferenzierte zukünftig-heilsgeschichtliche Eschatologie prämillenniaristischer Lesart. Als Hauslehrer einer amerikanischen Familie in Paris konvertierte Ströter zum Methodismus und wanderte 1869 in die USA aus. Dort wirkte er zunächst als Hilfsprediger an der Ostküste unter dem Dach des deutschsprachigen bischöflichen Methodismus und anschließend – mittlerweile verheiratet – als Pionierprediger in Texas. Neben seinen pastoralen Tätigkeiten intendierte er dort die Vereinigung der Bischöflich-methodistischen Kirche mit der Bischöflich-methodistischen Kirche des Südens, gründete eine Schule und unterstützte literarisch die damalige Temperenzbewegung. 1879 wurde er mit dem dispensationalistischen Prämillenniarismus John Nelson Darbys (1800-1882) bekannt. Von Darby übernahm Ströter – in Ergänzung zu Becks Einflüssen – besonders das kirchenkritische Gemeindeverständnis, eine ausgeprägte Erwartung der Wiederkunft Christi, die Entrückungsvorstellung der Gemeinde und die theologisch-heilsgeschichtliche Unterscheidung von Gemeinde und Israel. Allerdings schloss sich Ströter nicht – ebenso wenig wie die dispensationalistisch-prämillenniaristische Bewegung seiner Zeit im Ganzen – der Brüderbewegung und einer von Darby geforderten Lösung von der eigenen Denomination an. Innerhalb des deutschsprachigen bischöflichen Methodismus versuchte Ströter, den dispensationalistischen Prämillenniarismus mit seinen gemeindetheologischen Ableitungen bekanntzumachen. Doch wurden seine Lehransichten dort 1881 verurteilt, was Ströter zur inneren Entfremdung von seiner Kirche führte. Er wirkte noch bis 1884 als Prediger in Minnesota, ging dann als theologischer Lehrer an eine methodistische Hochschule (1884-1890) und schließlich als Professor für Latein an die Universität von Denver (1890-1894). Außerhalb des Methodismus propagierte Ströter weiterhin den dispensationalistischen Prämillenniarismus literarisch und durch Vorträge, etwa auf der Niagara Bible Conference. Anschließend gab Ströter jede Form von Festanstellung auf und wirkte 1894-1899 als freier Prediger gemeinsam mit Clemens Arno Gäbelein unter Juden in New York. Ströters und Gäbeleins Hope of Israel Mission vertrat den Ansatz, Judenchristen nicht aus ihrer national-jüdischen Existenz zu lösen, sondern in Toraobservanz zu belassen. Nach einer ersten Europareise 1896 im Auftrag der Hope of Israel Mission kehrte Ströter 1897 als Judenmissionar und freier Prediger nach Europa zurück. Hier unternahm er zahlreiche Vortragsreisen nach Osteuropa, insbesondere nach Russland, und gründete eine eigene Gesellschaft, die die Ansiedlung von Judenchristen im damaligen Palästina unterstützte. Leidenschaftlich unterstützte er auch den politischen Zionismus. Daneben wirkte er als vielgefragter Redner auf zahlreichen Plattformen der damaligen neueren deutschen Erweckungsbewegung, besonders auf den Blankenburger Allianz-, den Tersteegensruh- und den Harzkonferenzen, in Gemeinschaften und in freien Gemeinden. Auch in Europa verfocht Ströter den Prämillenniarismus sowie sein Gemeindeverständnis, wonach die Gemeinde keine institutionelle Größe, sondern von Gott erwählt sei, nach ihrer Entrückung an Christi zukünftigem Heilsschaffen mitzuwirken. 1908 wurde seine Theologie von der Blankenburger Allianz und der Gnadauer Gemeinschaftsbewegung abgelehnt. Ströter hatte mittlerweile seine eigene reformierte Prägung transformiert und in Verknüpfung mit Prämillenniarismus, Israeltheologie und Gemeindeverständnis zu einer Allversöhnungslehre weiterentwickelt. Diese vertrat er durch weitere zahlreiche Vorträge, mit seiner Zeitschrift Das Prophetische Wort (seit 1907) und durch weitere Veröffentlichungen. Auch Ströters Allversöhnungslehre wurde im Raum der neueren deutschen Erweckungsbewegung in einem literarisch geführten Streit fast überwiegend abgewiesen und vertiefte seine theologische Isolierung. 1912 siedelte Ströter in die Schweiz über – sein Schwiegersohn John Louis Nuelsen (1867-1946) – war dort methodistischer Bischof geworden. Der Erste Weltkrieg unterband die Reisen nach Russland und beeinträchtigte die Vortragstätigkeit in Deutschland. Nach dem Krieg und bis zu seinem Tod in Zürich versuchte Ströter noch einmal verstärkt in Deutschland theologisch Fuß zu fassen, fand mit seinen Lehransichten aber nur bei Einzelpersonen und in kleineren Zirkeln Gehör. Ströter darf als markantester Vertreter des dispensationalistischen Prämillenniarismus innerhalb des deutschsprachigen Methodismus in den USA und innerhalb der neueren deutschen Erweckungsbewegung gelten. Sein Ziel, diesem eine größere Bekanntheit zu verschaffen, hat Ströter jedoch nicht erreicht. Heute lebt Ströters theologisch-heilsgeschichtliches Erbe, dessen theologische Spitze und Summe sich in der Allversöhnungslehre findet, bei kleinen, in der Regel nicht institutionalisierten Gruppierungen fort. Zu würdigen bleiben Ströters Rolle innerhalb des deutschsprachigen Methodismus besonders in den USA und innerhalb der neueren deutschen Erweckungsbewegung, sein Beitrag zur Geschichte der Judenmission, manche seiner theologischen Impulse wie beispielsweise seine aus seiner Israeltheologie resultierende Erwählungslehre, die Einfluss auf Karl Barths (1886-1968) Erwählungslehre genommen hat, sowie seine wache Zeitzeugenschaft, die ihn bereits 1921 vor dem – von ihm so genannten – "Hakenkreuz-Antisemitismus" warnen ließ.
Mit zunehmend beobachtbaren Klimawandelauswirkungen steigt die Bedeutung, die Klimawandelanpassung als Ergänzung zu Vermeidung hat. Das gilt für Industrieländer wie für Entwicklungsländer, für ökologische wie soziale Systems und insbesondere für sozial-ökologische Systeme. Um wirksame Anpassungseffekte erzielen zu können, müssen Anpassungsmaßnahmen jedoch durchführbar sein. Welche Faktoren die Durchführbarkeit behindern oder steigern, wird am Beispiel dreier deutscher Biosphärenreservate (Mittelelbe, Schaalsee und Südost-Rügen) mittels Experteninterviews und eine qualitativen Meta-Analyse wissenschaftlicher Publikationen über Hindernisse und Erfolgsfaktoren für Anpassung untersucht. Die Ergebnisse zeigen verschiedene Schlüsselkategorien an Faktoren, beispielsweise Klimawandelwahrnehmung, verfügbare Wissens- sowie finanzielle und personelle Ressourcen, den politischen und den sozio-ökonomischen Kontext. Die insgesamt identifizierten Faktoren umfassen sowohl interne, als auch externe Faktoren: - intern: Klimawandelwahrnehmung und Klimawandelwissen/-information - extern: verfügbare Ressourcen und politische und ökonomische Rahmenbedingungen Daher müssen Ansätze, die die Durchführbarkeit von Klimawandelanpassungen steigern wollen, interne und externe Faktoren integrieren. Vor diesem Hintergrund wird ein theoriebegründetes Konzept zur Steigerung der Durchführbarkeit entwickelt. Es setzt sich aus fünf Bausteinen zusammen: 1) anpassungsunterstützende Klimawandelwahrnehmung stärken 2) bestehende Klimawandelwissen verbessern 3) No-regret und robust Anpassungsoptionen identifizieren 4) die politische Unterstützung für Anpassung steigern 5) ausreichende finanzielle und personelle Ressourcen sowie Infrastruktur bereitstellen Diese Bausteine in die Tat umzusetzen erfordert gemeinsame, disziplin- und sektorenübergreifende Anstrengungen von Wissenschaft, Politik und Gesellschaft. Aufgrund ihres Selbstvertändnisses sind Biosphärenreservate geeignete Instrumente und Lernlaboratorien, um solche Anstregungen zu unterstützen und Modellregionen zur Steigerung der Durchführbarkeit von Klimawandelanpassungen zu sein. Effectively applying these building blocks requires cross-sectoral, concerted efforts between science, policy and society. Due to their concept, biosphere reserves appear well suited to foster such efforts and to become model regions to enhance the feasibility of climate change adaptation.
Hintergrund: Parallel zum generellen Kariesrückgang ist es zu einer Zunahme von ECC und Narkosesanierungen gekommen. Material: In der Greifswalder Zahnklinik wurden Überweisungen, Narkosesanierungen und Schmerzpatienten im Bereich der Kinderzahnheilkunde untersucht. Ergebnisse: Der Schwerpunkt liegt in allen Bereichen in der Altersgruppe 2-5-jähriger mit sehr hohen dmft-Werten. Diskussion: Die Studie unterstreicht die Polarisierung der Karies und die Notwendigkeit spezialisierter Kinderzahnheilkunde.
Im Zeitraum von September 1997 bis Dezember 2008 wurden 3809 Patienten erfasst, die im Rahmen des klinikinternen Polytrauma-Algorithmus eine CT-Untersuchung erhielten. Bei 95 Patienten wurde der Verdacht auf eine Darm- und Mesenterialverletzung geäußert, diese Patienten wurden in die Studie eingeschlossen. Im klinischen Verlauf wurden 55 Patienten operiert, 40 Patienten wurden nicht operiert. Die initialen CT-Untersuchungen wurden retrospektiv unter dem Aspekt der in der Literatur genannten Zeichen einer DMV ausgewertet und die Treffgenauigkeit der CT-Zeichen in Bezug auf die Unterscheidung von operationspflichtigen und konservativ therapierbaren Verletzungen bestimmt. Freie Flüssigkeit ist dabei das einzige CT-Zeichen mit einer hohen Sensitivität (96%). Spezifische CT-Zeichen für eine operationspflichtige DMV sind extraluminale Luft (98%), mesenterialer Kontrastmittelaustritt (90%),pathologisches Darmwand-Enhancement (100%) und der Abbruch von Mesenterialgefäßen (97%). Diese Zeichen sind jedoch insgesamt selten nachweisbar. Es konnte kein CT-Zeichen identifiziert werden, das zugleich sensitiv und spezifisch ist. Es konnte keine Befundkombination identifiziert werden, die eine höhere Sensitivität oder Spezifität als die einzelnen CT-Zeichen aufweist. Patienten mit operationspflichtiger DMV haben signifikant mehr positive CT-Zeichen als die konservativ therapierten Patienten der Vergleichsgruppe. Der Verdacht auf eine operationspflichtige Darm- und Mesenterialverletzung kann geäußert werden, wenn in der initialen CT-Untersuchung eines der spezifischen CT-Zeichen oder mehr als 3 positive CT-Zeichen nachweisbar sind.
Als Mitglieder der Ordnung Lactobacillales ist das Hauptkatabolit der Pneumokokken sowohl unter aerober wie auch microaerophiler Atmosphäre Lactat. Des Weiteren synthetisiert S. pneumoniae eine große Bandbreite an ABC-Transportersystemen, die an der Assimilation und an dem Stoffwechsel von Kohlenhydraten, löslichen Verbindungen und Aminosäuren beteiligt sind. In dieser Arbeit wurde der Kohlenstoffmetabolismus mittels 13C-Isotopologen Verteilung nach Wachstum der Pneumokokkenkultur in chemisch definiertem Medium (CDM) mit [U-13C6]Glucose, [1,2-13C2]Glucose oder [U-13C2]Glycin analysiert. GC/MS-Analysen zeigten ein Muster an schwer-markierten und unmarkierten Kohlenstoffatomen in den Aminosäuren. Die Ergebnisse ließen den Schluss zu, dass Pneumokokken sowohl einzelne Aminosäuren aufnehmen, wie auch über klassische oder nicht-klassische Biosynthesewege de novo synthetisieren können. His, Glu, Ile, Leu, Val, Pro und Gly blieben im Isotopolog Profiling unmarkiert, was ein Hinweis auf das Fehlen von Biosynthesewegen oder ihrer Regulation unter bestimmten Umweltbedingungen sein könnte. Obwohl die genetische Information für die Biosynthese der essentiellen verzweigtkettigen Aminosäuren (BAA; Ile, Leu und Val) in S. pneumoniae vorhanden ist, ergaben die 13C-Markierungsversuche keine de novo Synthese. Jedoch konnte durch Langzeit-1H-NMR (LT-NMR) Analysen eine aktive Aufnahme dieser Aminosäuren nachgewiesen werden. Darüber hinaus wird Aspartat nicht über den allgemeinen Stoffwechselweg mit Pyruvat und Acetyl-CoA synthetisiert. Die Aspartat-Synthese erfolgt im ersten Schritt durch die Umwandlung von Phosphoenolpyruvat (PEP) und CO2 zu Oxalacetat. Im zweiten Schritt wird Oxalacetat dann in Aspartat mit der Nebenreaktion Glutamat zu alpha-Ketoglutarat durch die Aspartat-Transaminase metabolisiert. GC/MS Analysen ergaben weiterhin, dass komplett markierte aromatische Aminosäuren aus Erythrose-4-Phosphat und zwei Molekülen PEP über das Intermediat Chorismat synthetisiert wurden. Es zeigte sich außerdem, dass [M+1] markiertes Serin durch die Hydroxymethylierung von unmarkiertem Glycin über 5,10-Methylentetrahydrofolat als Teil des C1-Pools hergestellt wurde. Weiterhin wurden In LT-NMR-Untersuchungen Konzentrationsänderungen der extrazellulären Metabolite quantifizert. Die homofermentative Milchsäuregärung konnte in Pneumokokken durch einen extrazellulären Anstieg der Lactatkonzentration nachgewiesen werden. Als essentielle Kandidaten wurden Glutamin und Uracil identifiziert, die das Pneumokokkenwachstum bei Mangel einschränken. Diese Ergebnisse zeigen die Vielzahl von Aminosäuren-Synthesewegen in Pneumkokken und die notwendige Rolle der Transportersysteme in Pneumokokken für die bakterielle Fitness und für die Adaption an verschiedene Wirtsnischen. Sechs mögliche Glutamin-Aufnahmesysteme konnten durch Genomanalysen von Streptococcus pneumoniae Stämmen identifiziert werden. Die Reverse Transkriptions-PCR haben gezeigt, dass die sechs gln-Operons unter in vitro Bedingungen exprimiert werden. Vier der gln-Gencluster bestehen aus den Genen glnQPH, während in zwei Regionen das Gen glnH, welches für eine lösliche Glutamin-Bindungsdomäne kodiert, fehlt. In dieser Arbeit wurde der Einfluss zwei dieser Glutamin-ABC-Transporter, mit den Operons glnQPH0411/0412 und glnQPH1098/1099, in S. pneumoniae D39 auf Virulenz und Phagozytose untersucht. Die zwei charakterisierten Transportersysteme bestehen jeweils aus der ATPase GlnQ und einem translatorischem Fusionsprotein aus der Permease GlnP und dem Bindungsprotein GlnH. Für die Untersuchungen wurden diese beiden Transporter mittels Insertations-Deletions-Mutagenese inaktiviert. CD-1 Mäuse, die intranasal mit biolumineszierenden D39delgln0411/0412 infiziert wurden, zeigten in Echtzeit eine signifikant erhöhte Überlebenszeit und eine Attenuierung bei der Ausprägung einer Pneumonie im Vergleich zu biolumineszierenden Wildtyp D39 Pneumokokken. Im murinen Sepsismodell mit der D39delgln0411/0412-Mutante zeigte sich eine gemäßigte, aber signifikante Abschwächung der Pathogenese. Im Gegensatz dazu war die D39delgln1098/1099 Mutante sowohl im murinen Pneumonie- wie auch Sepsismodell massiv attenuiert. Es war eine 100- bis 10000- fach höhere Infektionsdosis erforderlich, um mit der D39delgln1098/1099-Mutante eine vergleichbare Pathogenese der Pneumonie oder Sepsis wie beim Wildtypstamm D39 hervorzurufen. Im experimentellen Meningitismodell zeigten sich bei der D39delgln1098/1099-Mutante eine erniedrigte Anzahl an Leukozyten im Liquor und ein reduzierter Bakterientiter im Blut im Vergleich zu D39 und D39delgln0411/0412. Auch die Phagozytose-Experimente bestätigten eine signifikante verminderte Überlebensrate der beiden gln-Mutanten im Vergleich zum Wildtyp S. pneumoniae D39, was auf den Einfluss der bakteriellen Fitness auf den Schutz gegen oxidativen Stress hinweist. Diese Ergebnisse demonstrierten, dass beide Glutamin-Aufnahmesysteme für die vollständige Virulenz der Pneumokokken essentiell sind, aber verschiedene Auswirkungen auf die Pathogenese der Bakterien unter in vivo Bedingungen haben. Das Zelloberflächenprotein PavA der Pneumokokken ist ein Virulenzfaktor, der für invasive Erkrankungen wichtig ist. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass PavA essentiell für die in vivo Besiedlung von Streptococcus pneumoniae D39 in den oberen Atemwegen von Mäusen ist. In dem murinen Pneumoniemodell wurden pavA-Mutanten nicht aus den infizierten Mauslungen eliminiert, sondern persistierten und lösten somit eine chronische Infektion aus, während Wildtyp-Pneumokokken systemische Erkrankungen verursachten. PavA-defiziente Pneumokokken konnten unter experimentellen Bedingungen nicht aus der Lunge in die Blutbahn streuen. Diese Ergebnisse ließen den Schluss zu, dass PavA an der erfolgreichen Kolonisation der Schleimhautoberflächen und an der Translokation der Pneumokokken durch Wirtsbarrieren beteiligt ist.
In der vorliegenden Arbeit wurde ein Score aus klinischen und laborchemischen Routine-Parametern entwickelt, der frühzeitig eine Late-onset-Sepsis bei Frühgeborenen mit sehr niedrigem Geburtsgewicht diagnostiziert. Er besteht aus 9 Parametern in 5 Kategorien und wird bei mindestens 2 pathologischen Kategorien als positiv angenommen. In der Berechnungskohorte erreichte er eine Sensitivität von 89,3% und eine Spezifität von 100%. In einer unabhängigen Validierungskohorte zeigte er mit einer Sensitivität von 84,0% und einer Spezifität von 91,7% ebenfalls eine gute Aussagekraft. Der Score kann als Entscheidungshilfe am Diagnosetag dienen.
In der vorliegenden Arbeit wurde die mikrobiozide Wirksamkeit von Medihoney® 1:8 verdünnt im quantitativen Suspensionstest und unverdünnt im Prüfkörpertest im Vergleich zur Silberwundauflage Actisorb® silver 220 untersucht. Letztere wurde direkt mit den Prüforganismen inkubiert. Als Prüforganismen wurden P. aeruginosa, S. aureus, MRSA, VRE und C. albicans eingesetzt. Als Einwirkzeiten wurden die Sofortwirkung sowie die Wirksamkeit nach 1 h, 3h, 24 h und 48 h gewählt. Bei Actisorb® silver 220 wurde außerdem nach 30 min Einwirkzeit der RF berechnet, bei Medihoney® wurden statt 30 min 5 und 10 min als zusätzliche Einwirkzeit gewählt. Durch Medihoney® unverdünnt wurde bei allen Testorganismen ohne und mit Belastung durch 10% Rinderalbumin ein RF ≥3 lg-Stufen schon nach 1 h erreicht. Damit erfüllt Medihoney®, dessen Anwendung sich üblicherweise auf 48 h erstreckt, die Anforderungen an ein Wundantiseptikum mit hoher Sicherheitsreserve. Die 1:8 Verdünnung erreichte gegen die Testbakterien innerhalb von 24 h mit Eiweißbelastung die für ein Antiseptikum geforderte Wirksamkeit nicht ganz, wohl aber innerhalb 48 h. Damit ist selbst bei Verdünnung von aufgetragenem purem Medihoney® durch Wundsekret von einer ausreichenden Wirksamkeit auf Wunden auszugehen. Gegenüber C. albicans erreichte die Wirksamkeit bei Belastung nur etwa 1 log. Da Medihoney unverdünnt jedoch auch gegen C. albicans sicher wirksam ist und dieser Erreger nicht in vergleichbar hoher Kolonisationsdichte wie Bakterien auf Wunden auftritt, ist auch gegenüber diesem Erreger von einer ausreichenden Wirksamkeit auf Wunden auszugehen. Actisorb® silver 220 erreichte nur bei P. aeruginosa nach 24 h und 48 h ohne Belastung den ausreichenden RF von ≥3log-Stufen. Mit Belastung wurde die mikrobiozide Wirksamkeit praktisch aufgehoben. Damit wurde gezeigt, dass Medihoney® der Silberwundauflage an mikrobiozider Effektivität deutlich überlegen ist.
Die demographische Entwicklung stellt uns besonders in der Unfallchirurgie vor neue Herausforderungen. Häufig handelt es sich um multimorbide, sehr alte Patienten, was eine möglichst gering invasive Versorgung von Frakturen attraktiv erscheinen läßt. Cerclagesysteme werden zur Versorgung von Periimplantatfrakturen bisher nur additiv eingesetzt. Als Grundlage für die biomechanische Untersuchung dient eine klinisch häufig festtgestellte Periimplantatfraktur am distalen Pol eines einliegenden Gamma-Nagels. Im Rahmen einer Pilotstudie sollte festgestellt werden ob bei genau dieser Fraktur (unkomplizierter langer Schrägbruch) eine alleinige Versorgung durch Cerclagen ausreichend Primärstabilität bietet. Hierzu wurden die zwei in der Klinik verwendeten Cerclagesysteme Edelstahldrahtcerclagen und Titanbandcerclagen gegenübergestellt. Die Versuch erfolgten an 8 paarigen Kadaverfemora. Nach Implantation des Gamma-Nagels und Osteotomie im typischen Frakturverlauf wurden die künstlichen Periimplantatfrakturen durch 3 Titanbandcerclagen oder 3 Edelstahldrahtcerclagen versorgt. Anschließend erfolgten statische, zyklische und destruktive Belastungstests. In der Auswertung konnten keine signifikanten Unterschiede in der Bruchspaltveränderung beider Cerclagensysteme festgestellt werden; beide Cerclagesysteme weisen somit eine gleiche Primärstabilität auf. Es kam zu keinem Versagen eines Cerclagesystems. Eine isolierte Versorgung durch Cerclagen der untersuchten Periimplantatfraktur erscheint bei vorliegenden Messwerten vielversprechend.
Background: It has not been investigated whether there are associations between urinary iodine (UI) excretion measurements some years apart, nor whether such an association remains after adjustment for nutritional habits. The aim of the present study was to investigate the relation between iodine-creatinine ratio (ICR) at two measuring points 5 years apart. Methods: Data from 2,659 individuals from the Study of Health in Pomerania were analyzed. Analysis of covariance and Poisson regressions were used to associate baseline with follow-up ICR. Results: Baseline ICR was associated with follow-up ICR. Particularly, baseline ICR >300 µg/g was related to an ICR >300 µg/g at follow-up (relative risk, RR: 2.20; p < 0.001). The association was stronger in males (RR: 2.64; p < 0.001) than in females (RR: 1.64; p = 0.007). In contrast, baseline ICR <100 µg/g was only associated with an ICR <100 µg/g at follow-up in males when considering unadjusted ICR. Conclusions: We detected only a weak correlation with respect to low ICR. Studies assessing iodine status in a population should take into account that an individual with a low UI excretion in one measurement is not necessarily permanently iodine deficient. On the other hand, current high ICR could have been predicted by high ICR 5 years ago.
Schutzgebiete sind Gebiete, die speziell zum Schutz und zur Sicherung der Biodiversität sowie natürlicher und damit verbundener kultureller Ressourcen ausgewiesen sind. Europäische Gesellschaften stellen im Schnitt zwischen 20 % und 30 % ihrer Flächen unter Schutz. Dadurch sind viele Interessen berührt. Der Umgang mit diesen erfordert zudem ein hohes Maß an Verantwortung. In der vorliegenden Dissertation werden neue beziehungsweise verbesserte Instrumente für die Planung und das Management von Schutzgebieten aufbereitet. Diese sind vom Autor an der Schnittstelle zwischen Forschung und Management-Praxis“ entwickelt worden. Die Dokumentation erfolgt vor dem Hintergrund der aktuellen Diskussion um Funktionen, Aufgaben und Entwicklung der globalen Schutzgebietssysteme. Schwerpunkt der Aufbereitung sind die technisch–planerischen Instrumente. Dabei wird das Konzept eines Integrierten Managements unter Zusammenführung ökologischer, ökonomischer und soziokultureller Aspekte hinterlegt. Die dargestellte IPAM-Toolbox (IPAM für Integrated Management of Protected Areas) ist ein interaktives Expertensystem, das für ein einzelnes Schutzgebiet eine Standortbestimmung (Self-Assessment), spezifische Empfehlungen (Recommendations) und den Zugriff auf vorselektierte Detailinformationen (Knowledge Base) ermöglicht. Es ist für alle europäischen und internationalen Schutzgebietstypen verwendbar. Die derzeit verfügbaren Informationen beziehen sich hauptsächlich auf (Zentral- und Ost-) Europa. Das System ist mittlerweile in Forschung, Lehre und Planungspraxis im Einsatz. Es ist multilingual (derzeit sieben Sprachen) und kostenlos verfügbar (www.ipam.info). Dem Expertensystem ist ein Lebenszyklusmodell für Schutzgebiete hinterlegt, welches Planung und Management in drei Phasen (Vorphase, Planungsphase, laufendes Management) und 25 Aktivitätsfelder (FoAs für Fields of Activity) untergliedert. Dadurch können die Informationen fokussiert bereitgestellt werden. Aufbauend auf Vorarbeiten wird Integriertes Schutzgebietsmanagement anhand von acht disziplinsformenden Prinzipien (Forming Principles) als neue wissenschaftliche Disziplin verstanden und definiert. Im zweiten Teil der Dissertation wird der Einsatz neuer bzw. weiter entwickelter Ansätze, Technologien und Instrumente anhand von Beispielen aus der Forschungs-, Planungs- und Beratungspraxis dargestellt. Diese Beispiele beleuchten die jeweiligen Gebiete, die Frage- und Aufgabenstellung, fokussieren aber auf die angewandten Methoden. Die Ergebnisse sind exemplarisch und illustrierend hinzugefügt. Die Projekte (Auswahl siehe unten) sind unterschiedliche Beispiele für aktuelle Fragen im Schutzgebietsmanagement bzw. in der Schutzgebietsplanung. Sie werden diskutiert unter den Aspekten: Methode im Kontext: Wie ist die angewandte Methode aus der Ergebnisperspektive zu beurteilen? Stellung im Lebenszyklus: Wie kann das Projekt im Lebenszyklus des Schutzgebietes eingeordnet werden? Disziplinen: Welches disziplinäre Design war erforderlich, die Planungs-/Managementaufgabe zu lösen? Bezug zu Forming Principles? Welche der postulierten Grundprinzipien von Schutzgebietsmanagement als neuer Wissenschaft sind durch das Projekt berührt? Als Selektionskriterien für die Projekte werden Innovationsgrad, Relevanz und Übertragbarkeit sowie die Praxistauglichkeit bzw. praktische Relevanz herangezogen. Da die Projekte allesamt Auftragsprojekte sind, wird unterstellt, dass sie zu einem hohen Grad den aktuellen Bedarf im Schutzgebietsmanagement widerspiegeln. Die Aufbereitung der Projekte folgt der Struktur der FoAs. Durch Beispiele abgedeckt sind die folgenden FoAs: Entwicklung von Idee und Vision, Machbarkeitsprüfung, Eingliederung in Schutzgebietssysteme, Planungshandbuch, Kommunikation und Partizipation in der Planungsphase, Grundlagenerhebung, Einrichtungskonzept, Leitbild und Rahmenkonzept, Entwicklung von (regionalen) Wirtschaftsprogrammen, Ermittlung der Management-Effektivität, Verträglichkeitsprüfungen und Beschränkungen, Forschung und Monitoring, Kommunikation und Partizipation im laufenden Management, Entwicklung der Schutzgebietsregion sowie der Bereich Besuchermanagement, Dienstleistungen und Infrastrukturen. Naturgemäß illustrieren die Beispiele jeweils nur Teilaspekte der umfassenden FoAs. Durch die Darstellung soll der aktuelle Stand des Methodenwissens in diesem Bereich gesichert und für kritische Reflexion und Weiterentwicklung zur Verfügung gestellt werden. In der zusammenfassenden Aufbereitung kann gezeigt werden, dass die Forming Principles sich in den Projekte tatsächlich identifizieren lassen, dass sie in Planungsschritten sowie in der Evaluierung in besonderer Intensität festzustellen sind. Planung und Evaluierung haben auch einen starken Bezug zu anderen FoAs und einen hohen interdisziplinären Ansatz. Sie werden als besonders anspruchvolle und erfolgskritische FoAs identifiziert. Als möglicherweise weiterführende Forming Principles wären Wissensmanagement und Ethik zu diskutieren. Die dargestellten Projekte lassen sich einem, meist mehreren FoAs zuweisen, die Liste der FoAs scheint für mitteleuropäischen Kontext vollständig zu sein. Darüber hinaus werden als zusätzliche FoAs Law Enforcement und Entwicklungszusammenarbeit zu prüfen bzw. zu erarbeiten sein. Im Abgleich der angewandten Schutzgebietskonzepte wird diskutiert, ob integriertes Management von Schutzgebieten auch einen neuen Typ von Schutzgebieten, nämlich „Schutzgebiete der dritten Generation“ konstituieren kann. In Schutzgebieten der dritten Generation spielen die Forming Principles für integriertes Management eine konstituierende Rolle. Ein weiterführender Handlungs- und Forschungsbedarf wird sichtbar.
In der vorliegenden Arbeit wurde ein repräsentatives Patientenkollektiv im Rahmen einer follow up Studie nach fünf bis zehnjähriger Prothesenstandzeit untersucht. Das Patientenkollektiv, welches in Geschlechterverhältnis, Altersverteilung und bestehenden Komorbiditäten äquivalent zu den umfangreichen in der Literatur beschriebenen Patientenkollektiven bei Knieendoprothesenersatz ist, wurde mit einer Totalendoprothese vom Oberflächenersatztyp versorgt. Es sind lediglich Patienten nach Gelenkersatz mit der LOGO Knieendoprothese der Firma Keramed/MATHYS in die Untersuchung eingeschlossen worden, so dass erstmalig eine umfassende wissenschaftliche Untersuchungsreihe mit diesem Endoprothesenmodell vorgelegt werden konnte. Es ist somit eine bislang bestehende Lücke in der orthopädischen Fachliteratur geschlossen worden und gleichzeitig sind valide Daten zur Qualität dieses Prothesenmodells erhoben worden. Die LOGO Knieendorothese ist eine stabile, komplikationsarm zu implantierende Oberflächenersatzprothese, welche sich insbesondere durch die weichteilschonende Implantationstechnik auszeichnet. Es konnten postoperativ langfristige und signifikante Verbesserungen in den wichtigsten orthopädischen Scoresystemen, welche zur Beurteilung von Gelenkfunktionen herangezogen werden können verzeichnet werden. Die klinischen Aspekte für Prothesenversagen, Lockerung oder periprothetische Infektionen sind in dem vorliegenden Patientenkollektiv als sehr gering einzustufen, so dass eine LOGO Endoprothese auch für Patienten geeignet scheint, die ein erhöhtes Risikopotential für das Auftreten postoperativer Komplikationen zeigen. Bei fast allen untersuchten Patienten konnte radiologisch eine Saumbildung nachgewiesen werden. In den meisten Fällen war diese jedoch kleiner als 2mm und ist ohne entsprechende Symptomatik nicht gleich potenetielles Zeichen einer Prothesenlockerung, sondern sollte durch eine regelmäßig radiologisch Bildgebung kontrolliert werden. Der in der Literatur häufig geforderte Retropatellarersatz ist anhand der vorliegenden Arbeit kritisch zu hinterfragen, denn bei allen hier im Studienkollektiv mit der LOGO Knieendoprothese versorgten Patienten wurde auf einen Retropatellarersatz verzichtet und sowohl ein deutlicher postoperativer Benefit in der Schmerzstärke als auch in der femoropatellaren Artikulation erreicht. Keine der derzeit existierenden Knieendoprothesen lässt eine physiologische Artikulation zu
Die Regulation der Phospholipid-Biosynthesegene in der Hefe Saccharomyces cerevisiae erfolgt über die Verfügbarkeit der Phospholipid-Vorstufen Inositol und Cholin (IC). Bei ICMangelbedingungen wird die Transkription der Strukturgene stimuliert und bei IC-Überschuss im Medium reprimiert. Im Promotorbereich dieser Gene befinden sich spezifische UAS-Elemente („inositol/choline-responsive element“, ICRE-Motive), welche von den Aktivatoren Ino2 und Ino4 gebunden werden. Bei IC-Mangel kommt es zu einer Anhäufung des Intermediats Phosphatidsäure, wodurch der Repressor Opi1 durch die Interaktion mit Scs2 außerhalb des Zellkerns am endoplasmatischen Reticulum gebunden wird. Wenn ausreichend IC im Medium vorhanden ist, kann der Repressor Opi1 in den Zellkern einwandern und den Aktivator Ino2 binden. Ferner kann Opi1 über seine Opi1-Sin3-Interaktionsdomäne (OSID) mit der PAH1 („paired amphipathic helix“) des Corepressors Sin3 interagieren. Ein Ziel dieser Arbeit war es, ausgewählte Aminosäuren in der OSID durch gerichtete Mutagenese gegen Alanin auszutauschen und die erhaltenen Opi1-Varianten auf ihre Repressorfunktion hin zu untersuchen. Die Substitution einzelner Aminosäuren innerhalb der OSID offenbarte die Notwendigkeit der Aminosäuren L56, V59 und V67 für die Opi1-Sin3 Bindung. Die Ergebnisse legten außerdem nahe, dass die Repression nicht allein über Sin3 vermittelt wird. Tatsächlich konnte gezeigt werden, dass die innerhalb der OSID von Opi1 kritischen Aminosäuren der Opi1-Sin3 Bindung (L56, V59 und V67) auch für die Interaktion von Opi1 mit Cyc8 wichtig sind. Dementsprechend rekrutiert Opi1 mit Hilfe der OSID zwei pleiotrope Corepressoren. Sin3 bindet über die PAH1 an die OSID, während die Opi1-Cyc8- Bindung über die TPR-Motive im Cyc8 vermittelt wird. Desweiteren zeigte sich, dass die sin3 cyc8 Doppelmutante synthetisch letal ist. Sin3 ist eine Untereinheit in mehreren Komplexen der Histondeacetylase (HDAC) Rpd3 und fungiert als Plattform für viele Protein-Protein Wechselwirkungen. Innerhalb des Sin3/Rpd3LKomplexes wurde der Einfluss mehrerer Untereinheiten (Pho23, Sap30, Sds3, Ume1 und Dep1) untersucht. Hier zeigte sich, dass Pho23 einen entscheidenden Einfluss auf die Regulation ICRE-abhängiger Gene hat. In den sich anschließenden Interaktionsanalysen konnte eine Bindung von Pho23, Sds3 und Sap30 an Sin3 gezeigt werden. Eine genauere Kartierung der Pho23-Sin3 Bindung zeigte, dass Pho23 über zwei voneinander unabhängige Domänen (Pho23-Sin3-Interaktionsdomäne; PSID1 und PSID2) mit Sin3 wechselwirkt, wobei die Interaktion der PSID1 und der PSID2 mit der HID (HDAC-Interaktionsdomäne) im Sin3 erfolgt. Die katalytische Aktivität innerhalb der Sin3/Rpd3-Komplexe ist durch die HDAC Rpd3 gegeben. Durch Untersuchungen der HDACs der Klasse I (Rpd3, Hos1 und Hos2) bzw. der Klasse II (Hda1 und Hos3) konnte für ICRE-abhängige Genorte gezeigt werden, dass eine rpd3 hda1 hos1 Dreifachmutante ähnlich dereguliert ist wie eine sin3 Mutante. Bei Interaktionsstudien der HDACs Rpd3, Hda1 und Hos1 mit Sin3 konnten neben der bereits bekannten HID im Sin3 (aa 801-1100) zwei neue HIDs (HID2: aa 473-600, HID3: aa 1100- 1210) identifiziert werden. Die Histondeacetylase Rpd3 bindet an die HID1 und an die HID3, während Hda1 und Hos1 jeweils an HID2 und HID3 binden. Interessanterweise stellte sich heraus, dass die Bindedomäne für die Sin3-Bindung innerhalb der Deacetylase-Domäne (DAC) aller drei HDACs liegt. Für Hos1 konnte die Sin3 Bindedomäne auf einen Aminosäurebereich von 236-400 eingegrenzt werden. Für die Hda1- Sin3 Bindung konnten zwei voneinander unabhängig interagierende Bereiche im Hda1 (aa 201-250 und aa 251-300) beschrieben werden. Neben der Deacetylierung wurde der regulative Einfluss einer weiteren kovalenten Histonmodifizierung, nämlich der der Methylierung durch Histonmethyltransferasen (HMT; Set1, Set2 und Dot1) und der Demethylierung durch Histondemethylasen (HDM; Jhd1, Jhd2, Ecm5, Gis1 und Rph1) auf die Genexpression der Phospholipid-Biosynthesegene untersucht. Hier konnte für die HMT Set2 (spezifisch für Lysin-36 im Histon H3) ein großer Einfluss auf die ICRE-abhängige Genexpression gezeigt werden. Desweiteren konnte gezeigt werden, das Set2 direkt an Ino2 bindet. Die Kartierung der Interaktionsdomäne offenbarte, dass die katalytische SET Domäne im Set2 mit der DNA-bindenden bHLHDomäne von Ino2 wechselwirkt.
Zielsetzung dieser Arbeit war die Herausarbeitung der morphologischen Besonderheiten und wirksamer Faktoren bei der Entwicklung des Sinus maxillaris von Spaltträgern beiderlei Geschlechts im Vergleich zu einer Referenzgruppe von Nichtspaltträgern. Dafür wurde retrospektiv ein heterogenes Spaltkollektiv von 22 Fällen kombinierter Lippen-Kiefer-Gaumen-Defekte, einer Lippen-Kiefer-Spalte und einer isolierten Gaumenspalte untersucht. Durch Altersanpassung wurde das Durchschnittsalter der Spaltgruppe von 9,27 auf 12 Jahre angehoben und so an das der Referenzgruppe (14,44 Jahre) angeglichen. Es wurden 23 Variablen der Schädelbasis und des Gesichtsschädels an eingescannten Fernröntgenseitenbildern und dreidimensionalen Rekonstruktionen von Oberkiefergipsmodellen digital vermessen. Der Mittelwertwertbestimmung, Korrelations- und Regressionsanalyse vorausgehend wurde durch eine Faktorenanalyse auf Basis der Interkorrelationen eine Gruppierung in die topographischen Areale Gaumen und Epipharynx – Sinus maxillaris – Schädelbasisknickung und posteriorer Gesichtschädel erreicht, die unter Hinzunahme weiterer Variablen zu den jeweiligen Faktoren maximale Varianz aufklären konnte. Die signifikant niedrigen Mittelwerte nahezu aller Gaumenmaße am Gipsmodell und FRS geben dabei das Bild eines in anterioposteriorer Richtung verkürzten Schmalkiefers, der durch einen möglicherweise weiter posterioren Einbau den posterior angrenzenden, signifikant verkleinerten Epipharynx einengt. Die signifikant verkürzte Obergesichtshöhe macht das vertikale Entwicklungsdefizit der Spaltmaxilla erkennbar. Zahlreiche korrelative Beziehungen zu Schädelmaßen bei ähnlichem linearen Wachstumsmuster wie in der Referenzgruppe markieren die starke Einbindung des Spaltgaumens in den übrigen Schädel. Die gemessenen Flächen des Sinus maxillaris scheinen sich beim Spaltträger nur hinsichtlich der signifikant geringeren Größe, nicht aber in Bezug auf die Integration in den Schädel zu unterscheiden. Diese ist in beiden Gruppen auf den korrelativen Bezug zur verkleinerten vorderen Schädelbasislänge beschränkt. Auch in der linearen Regressionsanalyse ähnelt das Wachstumsmuster dem der Referenzgruppe. Die gesamte und vordere Schädelbasislänge der Spaltgruppe zeigte sich signifikant, die hintere Schädelbasislänge (Klivuslänge) nichtsignifikant kürzer als die der Referenzgruppe. Es lässt sich kein signifikanter Unterschied hinsichtlich der Abknickung der Schädelbasis Spalt- und Nichtspaltträgern bestätigen. Die im signifikant größeren Basionwinkel ausgedrückte clockwise rotation der Gaumenebene zur Klivusebene als Maß für eine verkürzte hintere Obergesichtshöhe ist möglicherweise bedeutsam für die Ausdehnung und das Wachstum des Sinus maxillaris. Insgesamt erscheint die Schädelbasis sagittal verkürzt, aber ohne Wachstumsdefizite. Die Relationen zu übrigen Schädelstrukturen wie dem Obergesicht, dem Sinus maxillaris und dem Gaumen sind grundsätzlich gegeben. Die mit der Faktorenanalyse gebildeten topographischen Domänen des Gesamtdatensatzes reduzierten sich im Gruppenvergleich auf den nasomaxillären Komplex und damit auf das primär von der Spaltbildung beeinflusste Gebiet. Im Ergebnis der abschließenden Diskriminanzanalyse stellten sich nach Altersanpassung die Schlüsselvariablen Gaumenlänge, Fläche des Sinus maxillaris und des Epipharynx am FRS sowie die zweidimensionale Gaumenbreite auf Höhe des 1. Prämolaren am Gipsmodell als so bedeutend für die Zuordnung Spaltträger/Nichtspaltträger dar, dass sich über sie anhand der Diskriminanzfunktion ein unbekannter Fall eindeutig zuordnen ließe. Zur Überprüfung der in den Falldaten enthaltenen Informationsqualität wurde die vorhergesagte mit der tatsächlichen Gruppenzugehörigkeit verglichen und dabei in der Spaltgruppe keine Abweichung sichtbar. Um zukünftig Aussagen über den Einfluss der einzelnen Spaltformen, Geschlechtsspezifitäten und verschiedener Behandlungskonzepte auf die Ausprägung und Morphologie des Sinus maxillaris in allen Dimensionen sowie den Einfluss der Körpergröße auf die beschriebenen Maße der Schädelbasis und des nasomaxillären Komplexes beim Spaltträger treffen zu können, sollten in longitudinalen Studien unter Verwendung dreidimensionaler bildgebender Verfahren möglichst große Spaltkollektive mit einer altersangepassten Referenzgruppe untersucht werden.
Gegenstand der Arbeit ist, die in Vorversuchen mittels Microarray - Analyse in Lungenkarzinomen identifizierte, hochregulierte 5-α-Reduktase Typ I (SRD5A1) als einen möglichen Therapieansatzpunkt zu evaluieren. Hierfür wurde ein Knockdown mittels siRNA etabliert, bevor Proliferationsversuche, Zellzyklus - Analysen und Apoptose- /Nekrose- Assays in zwei aus Lungentumoren stammenden Zelllinien (A549 und NCI-H460) durchgeführt wurden. Der Knockdown zeigte auf mRNA - Ebene sehr gute Ergebnisse. Im Western Blot gelang die Darstellung der SRD5A1 nicht durch direkte Antikörper, es konnte jedoch mittels Überexpression und nachfolgender RNAi in der Darstellung mittels V5 - Antikörpern sowohl ein guter Knockdown gezeigt werden, als auch eine ausreichend kurze Halbwertszeit der 5-α-Reduktase angenommen werden. In den ersten Proliferationsversuchen mit 5 μl Lipofectamine zeigten sich Wachstumsverlangsamungen sowohl in allen mit RNA behandelten Gruppen als auch in der Lipofectamine - Gruppe. Ein Unterschied in der Proliferation zwischen den mit zielgerichteter siRNA (siRNA 1 - 3) und den mit mismatch siRNA (mm 1 - 3) behandelten Gruppen war nicht festzustellen. Daraufhin wurde erneut der Knockdown etabliert, nun mit auf 2,5 μl reduziertes Lipofectamine. Bei nun nicht mehr durch Lipofectamine kompromittierter Proliferation war eine unterschiedliche Proliferation in den siRNA - Gruppen gegenüber den mm - Gruppen nicht festzustellen. Auch in der Zellzyklus - Analyse und dem Apoptose- / Nekrose- Assay ergaben sich keine Hinweise auf Unterschiede zwischen siRNA- behandelten Gruppen und mm- behandelten Gruppen. Zusätzlich zu diesen Knockdown - Versuchen sollten drei bereits vorliegende SRD5A1 - Inhibitoren auf ihre wachstumshemmende Kapazität geprüft werden. Auch in diesen Versuchen konnte kein proliferationshemmender Einfluß durch die Inaktivierung der SRD5A1 nachgewiesen werden. Es kann nach Prüfung sowohl durch RNA - Interferenz als auch durch direkte Hemmung der SRD5A1 festgestellt werden, dass die 5-α-Reduktase Typ I nicht ausschlaggebend zur Proliferation von NSCLC beiträgt und insofern kein Therapieziel für diese Art von Tumoren darstellt.
Hintergrund: In der Zeit des Nationalsozialismus kam es zu großen Veränderungen in der Dermatologie. Die große Zahl jüdischer Dermatologen, die auf verschiedene Arten von ihrem Beruf ausgeschlossen wurden, und die politischen Umbesetzungen der dermatologischen Lehrstühle führten zu einem Niedergang der Dermatologie in der NS-Zeit. Untersuchung: Die Arbeit gibt einen Überblick über die Entwicklungen und Veränderungen in der Greifswalder Universitäts-Hautklinik (UHK) in der Zeit von 1933–1945. Anhand von knapp 3000 Krankenakten geschlechtskranker Patienten sowie Archiv- und Literaturarbeit konnten sowohl medizinische als auch historische Aspekte der Dermatologie in dieser besonderen politischen Zeit nachvollzogen werden. Ergebnisse: An der UHK ließen sich politisch motivierte Umbesetzungen, nationalsozialistisch geprägte Forschung mit dem Giftgas Lost und die Umsetzung spezifischer NS-Gesetze nachweisen. Die Zahl zwangseingewiesener Patienten nahm während des Krieges um das 16-Fache zu, ebenso die Zahl der geschlechtskranken Patienten an sich. Die Zunahme an sterilisierten Patienten mit einem Gipfel um das Jahr 1936 konnte anhand der Patientenakten gezeigt werden, wobei die UHK selbst in 6 Fällen in die Sterilisationspolitik involviert war.
Neben akut auftretenden Krankheiten können chronische Erkrankungen den Verlauf einer Schwangerschaft beeinflussen und gleichsam Effekte bis hin zur Geburt zeigen. Das Thema Schwangerschaft und Erkrankung ist somit sowohl für die mütterliche Gesundheit als auch für das kindliche Outcome von Bedeutung. Hinsichtlich dieser Thematik scheinen während der Schwangerschaft akut auftretende Erkrankungen insgesamt besser untersucht zu sein als chronische Krankheiten. Da sich sowohl bezüglich der Prävalenzen als auch im versorgungsmedizinischen Bereich unterschiedliche Literaturangaben finden, sollten insbesondere chronische Erkrankungen bei Schwangeren im Fokus dieser Arbeit stehen. Im Rahmen der SNiP-Studie wurden n=5330 Frauen hinsichtlich chronischer Erkrankungen und ihres Geburtsoutcomes untersucht. Bezogen auf die angegebenen Krankheiten und die pathologischen Befunde wurde eine Kodierung nach ICD-10 vorgenommen. Während der Schwangerschaft eingenommene Medikamente wurden nach dem ATC-Index sowie nach der Roten Liste kodiert. Beide Vergleichsgruppen (chronisch kranke vs. nicht chronisch kranke SNiP-Teilnehmerinnen) wurden nochmals nach Gravidität und Parität unterteilt. Die Vergleiche zwischen chronisch Kranken und nicht chronisch Kranken erfolgten mittels statistischen Signifikanztests. Populationsbasiert konnten n(k)=1141 Frauen als chronisch krank identifiziert werden (21,4%) und n(g)=4189 Frauen als nicht chronisch krank (78,6%). Am häufigsten traten in der SNiP-Studie Allergien (Prävalenz 11,3%), Asthma bronchiale (2,7%) und Schilddrüsenerkrankungen (2,3%) auf. Weiterhin zeigten Hauterkrankungen (2,2%), Hypertonien (1,1%) und Migräne (1,5%) hohe Prävalenzen. Chronisch kranke Frauen waren durchschnittlich zwei Tage länger stationär im Schwangerschaftsverlauf (p<0,01). Dagegen traten Infektionen und vaginale Blutungen während der Schwangerschaft signifikant häufiger in der gesunden Gruppe auf (p<0,05). Der Hauptgeburtsmodus war in beiden Gruppen die Spontangeburt, wobei chronisch kranke Frauen jedoch signifikant häufiger per Sectio entbunden wurden (p<0,01) und häufiger eine Lungenreifeinduktion (p<0,01) erhielten. Jede 10. Frau aus dieser Gruppe brachte ein frühgeborenes Kind (vor der vollendeten 37. SSW) zur Welt, wohingegen bei den gesunden Frauen nur jede 13. Frau betroffen war (p<0,05). Kinder chronisch kranker Frauen waren signifikant kleiner bezüglich Körperlänge und Kopfumfang und mussten häufiger stationär aufgenommen werden (p<0,01). Die vorliegende Analyse ist die erste populationsbasierte Studie, in der die Prävalenzen aller auftretenden chronischen Erkrankungen erfasst wurden. Jede fünfte schwangere Frau im Studiengebiet Ostvorpommern leidet demnach an mindestens einer chronischen Erkrankung. Eine herabgesetzte Fertilität chronisch kranker Frauen im gebärfähigen Alter konnte mit den Daten der SNiP-Studie nicht belegt werden. Ebenso konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Vergleichsgruppen bezüglich Familienstand, ethnischer Herkunft, Schwangerschaftsplanung, akut in der Schwangerschaft auftretender Erkrankungen, Geburtsgewicht, 5-Minuten-Apgar, Base Excess, erweiterte Neugeborenenerstversorgungsmaßnahmen, Fruchtwasser- sowie Plazentaauffälligkeiten festgestellt werden. Allerdings scheint das perinatale Outcome dennoch schlechter für Kinder chronisch kranker Frauen aufgrund der Vielzahl genannter signifikanter Unterschiede zu sein. Die leitliniengerechte medikamentöse Behandlung während der Schwangerschaft fand bei den chronisch kranken Teilnehmerinnen der SNiP-Studie nur in einem unzureichenden Maße statt, was verschiedene Ursachen haben kann. Die Einnahme frei im Handel erhältlicher Präparate ist hingegen als relativ gut zu bewerten, ebenso wie die Compliance hinsichtlich anderer schwangerschaftsabhängiger Bereiche. Mit dieser Auswertung der SNiP-Studie konnten die Prävalenzen chronischer Erkrankungen bei Frauen im gebärfähigen Alter populationsbasiert in der Region Ostvorpommern gut dargestellt werden. Für deren Validierung müsste ein Selektionsbias vermieden und objektive Aussagen mittels Standarddiagnostiken erhalten werden. Prinzipiell wären größere Stichprobenumfänge von Vorteil. Nur so werden derartige Studien zukünftig objektiv, valide und vergleichbar. Auch wenn der Fertilitätsindex ein gutes Maß zur Beschreibung der Fruchtbarkeit ist, bedarf es weiterer differenzierter Untersuchungen für einzelne chronische Erkrankungen. Er muss ergänzt werden durch andere Parameter, die die Grundlage für Fertilitätsberechnungen darstellen und sollte Einflussfaktoren wie den Nikotinkonsum berücksichtigen. In den vorliegenden Analysen ist der Einfluss chronischer Erkrankungen auf eine eingetretene Schwangerschaft und deren Ausgang insgesamt geringer als vermutet. Dieser Sachverhalt sollte für einzelne Erkrankungen überprüft und ggf. widerlegt werden. Zukünftig sind weitere intensivierte Forschungsarbeiten zum Thema chronische Erkrankung und Schwangerschaft notwendig, um ebenso gute Grundlagen wie im Bereich akuter Erkrankungen für Diagnostik und Therapie zu erhalten. Zunächst sollten die vorliegenden Ergebnisse anhand der SNiP-Studie jedoch versorgungsepidemiologische Beachtung finden. Demnach sind mehr Leitlinien für chronisch kranke Schwangere nötig und es bedarf der Kontrolle von leitliniengerechtem Handeln in den einzelnen Arztpraxen und Kliniken. Hinzu kommt der Abbau von Verunsicherungen bei Schwangeren in Bezug auf medikamentöse Therapien während der Schwangerschaft. Durch mehr integrierte interdisziplinäre Konferenzen können Probleme rechtzeitig erkannt und gemeinsam Lösungen gefunden werden. Hierbei sind Praxen der ländlichen Regionen eindeutig benachteiligt. Kostenübernahmen und Aufklärungskampagnen könnten zumindest für eine Steigerung des Konsums frei im Handel erhältlicher Präparate sorgen.
Einfluss der Kochsalzaufnahme auf die renale Genexpression von Komponenten des Endothelinsystems
(2011)
In der vorliegenden Studie wurde das renale Endothelinsystem auf Genexpressions- und Peptidebene bei Variation der diätetischen Kochsalzaufnahme in physiologisch relevanten Größenordnungen bei der Sprague-Dawley-Ratte ubtersucht. Das Ziel war eine systematische Darstellung der Veränderungen der wichtigsten Komponenten des Endothelinsystems mit einer differenzierten Betrachtung von Nierenrinde und Nierenmark. Dazu wurde in einer ersten experimentellen Serie der Kochsalzgehalt der zugeführten Nahrung zwischen 0,15% und 1,80% variiert. Um den Einfluss des Renin-Angiotensin-Systems auf kochsalzinduzierte Veränderungen des renalen Endothelinsystems zu untersuchen, wurde ein Teil der Tiere mit dem AT1-Rezeptorblocker Losartan behandelt. Es wurden simultan Herzfrequenz, arterieller Blutdruck und die renale Na+-Bilanz bei den Tieren gemessen und am Ende des Experimentes die Nieren gewonnen. Anschließend erfolgten die Bestimmung der mRNA-Gehalte von Prä-pro-ET-1, des ETA- und ETB-Rezeptors sowie des renalen immunreaktiven ET-1-Gehaltes. Zur besseren Lokalisierung und Präzisierung der gefundenen Veränderungen schlossen wir eine zweite experimentelle Serie an, in der eine feinere Präparation des Nierenmarks in äußere und innere Medulla, eine weitere Verringerung des Kochsalzgehaltes der Niedrigsalzgruppe (0,05%) sowie eine Erweiterung der Genexpressionsuntersuchungen um das Endothelin-Converting-Enzym-1 (ECE-1) erfolgte. Die Ergebnisse der Studie lassen sich wie folgt zusammenfassen: Die Variation der Salzdiät beeinflusste weder den arteriellen Blutdruck noch die Herzfrequenz der Tiere. Hinsichtlich der Genexpression war eine Niedrigsalzdiät von 0,15% NaCl mit einem Anstieg der mRNA-Expression von Prä-pro-ET-1 (51%), des ETA- (81%) und ETB- Rezeptors (33%) sowie mit einem erhöhten immunreaktiven ET-1-Gehalt (110%) im gesamten Nierenmark assoziiert. In der weiterführenden Untersuchung unter 0.05% NaCl konnte dieser Effekt auf der Genexpressionsebene in der äußeren Medulla reproduziert werden, allerdings in milderer Ausprägung (Prä-pro- ET-1 37%, ETA 20%, ETB n. sign., ECE-1 16%). Diese Diäteffekte ließen sich durch eine selektive AT1-Rezeptorblockade mittels Losartan teilweise bzw. vollständig aufheben. Der renale Cortex blieb durch Variation der Kochsalzaufnahme sowohl hinsichtlich der mRNA-Expression der einzelnen Komponenten des Endothelinsystems als auch hinsichtlich des immunreaktiven ET-1-Gehaltes weitgehend unbeeinflusst. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass vorwiegend das medulläre Endothelinsystem sowohl auf Transkript- als auch auf Peptidebene auf moderate Veränderungen der nutritiven Kochsalzaufnahme reagiert. Die signifikanten Veränderungen auf Genexpressionsebene betreffen dabei Prä-pro-ET-1 und den ETA-Rezeptor insbesondere in der äußeren Medulla unter Niedrigsalzdiät. Diese Alterationen werden zumindest partiell durch AT1-Rezeptoren vermittelt.
Diese Arbeit untersuchte DVT-Aufnahmen der Schädel und dreidimensionalen Oberflächendarstellungen des harten Gaumens von insgesamt 19 Schädeln der Hylobatiden (Gibbons) in drei postnatalen Altersstufen. Die Ergebnisse sollen neue Erkenntnisse über mögliche Einflussfaktoren auf die Morphologie der Nasennebenhöhlen bei den Hominoiden (Mensch und Menschenaffen) gewinnen. Bezüglich der Pneumatisation des Gibbonschädels zeichnet sich die Cavitas nasi durch eine länglich gestreckte Form aus, welche von der Ausprägung des Sinus sphenoidalis beeinflusst wird. Die Sinus maxillares haben eine annähernd symmetrische Lage und weisen vereinzelt vertikal ausgerichtete Septen sowie kleinere Rezessus auf. Die Sinus sphenoidales variierten in Bezug auf ihre Volumina und Form zum Teil stark. Eine Besonderheit sind die vereinzelt beobachteten Rezessus, welche sich insbesondere in den interorbitalen Raum erstreckten. Außerdem ist ihre enge topographische Beziehung sowohl zur Orbita als auch zur Kieferhöhle für die Gibbons charakteristisch. Sinus ethmoidales und frontales kommen bei den Hylobatiden nicht vor. Vereinzelt werden aber Hohlräume in der lateralen Wand der Cavitas nasi gefunden, welche den Cellulae ethmoidales ähneln. Das Os frontale war teilweise lediglich durch weitmaschige Diploe gekennzeichnet. Weiterhin stellten wir fest, dass die Vorbuchtungen der Sinus paranasales in die Orbita insbesondere am Symphalangusschädel für einen Zusammenhang zwischen der Vokalisation und der Pneumatisation des Gibbonschädels sprechen. Die Gaumen der Gibbons haben eine zumeist ellipsoide Form, deren Wölbung sich mit zunehmendem Alter verstärkt und im dorsalen Abschnitt in eine annähernd rechteckige Form übergeht. In den statistischen Untersuchungen stellte sich heraus, dass die Morphologie des Gaumens der Gibbons nur einen geringen Einfluss auf die Größe ihrer Kieferhöhlen hat. Außerdem zeigte sich, dass sich Menschen und Gibbons hinsichtlich der morphologischen Beziehungen zwischen Gaumen und Kieferhöhlen unterscheiden.
Bei Pilon-tibiale Frakturen handelt es sich um intraartikuläre Stauchungsbrüche der distalen Tibiagelenkfläche. Sie stellen eine relativ seltene, aufgrund ihrer komplexen Morphologie und der häufig assoziierten Weichteil- und Knorpelverletzung jedoch eine therapeutisch schwierige Entität dar. International akzeptiert ist ein zweizeitiges operatives Vorgehen mit initialer externer Fixation (möglichst mit primärer Rekonstruktion und Stabilisierung der distalen Fibula) und definitiver Rekonstruktion nach Weichteilkonditionierung. Über die Funktion und die gesundheitsbezogene Lebensqualität nach Pilon-tibiale-Frakturen existieren derzeit wenige verlässlichen Daten. In einer unkontrollierten Fallserie erfolgte die Untersuchung des Funktionellen Outcomes und die Erfassung der gesundheitsbezogenen Lebensqualität über 1 Jahr nach zweizeitiger operativer Versorgung (ORIF) von Pilon tibiale Frakturen. 54 Patienten wurden zwischen 2004 und 2008 wegen einer AO/OTA 43 B3 bis C3 Fraktur im Unfallkrankenhaus Berlin operativ versorgt. Hiervon konnten 21 (18 Männer, 3 Frauen) in die Studie eingeschlossen werden. Das mediane Intervall zwischen Verletzung und Nachuntersuchung betrug 36 (Interquartilspanne 24-46) Monate. Die Erfassung der Funktionalität erfolgte durch die Range of Motion Messung und den Funktionsfragebogen Short Musculoskeletal Assessment (SMFA-D), zur Ermittlung der gesundheitsbezogenen Lebensqualität wurden die validierten Fragebögen Short Form 36 (SF-36) und EuroQol 5D (EQ-5D) eingesetzt. Das Risiko für eine Infektion / Pseudarthrose, die eine Arthrodese erforderte, lag bei 14% (95% KI 3 – 36%). Der Bewegungsumfang im betroffenen oberen Sprunggelenk war zum Zeitpunkt der Nachuntersuchung im Seitenvergelich im Mittel um 32° (95% KI 23 – 40°) reduziert. Für die physischen und mentalen Summenskalen des Short-Form 36 ergaben sich mittlere Werte von 34 (95% KI 29-39) und 46 (95% KI 40-52) Punkte. Der durchschnittliche EuroQol-5D (EQ5D) VAS-Wert betrug 66 (95% KI 55-76) Punkte, der EQ5D Utility-Score 0,75 (95% KI 0,65-0,86). Trotz international etablierter Therapiestandards sind Pilon-tibiale-Frakturen mit einem hohen Risiko für Komplikationen und unbefriedigenden funktionellen Langzeitergebnissen und patientenzentrierten Endpunkten verknüpft. Knorpel-regenerative Strategien sind erforderlich, um die schwerwiegenden Konsequenzen von intraartikulären Frakturen des körperfernen Unterschenkels zu minimieren.
Die Zahl von Parodontitispatienten steigt jährlich an. Außerdem wurden vermehrt Implantate insertiert, die analog zur Parodontitis von Periimplantitis betroffen sind. Ursächlich für beide Erkrankungen sind Biofilme. Es gibt keine befriedigenden Methoden zur Biofilmentfernung, die außerdem eine wundheilungsfördernde Oberfläche erzeugen. Daher werden neue Behandlungsmethoden benötigt. In dieser Arbeit wurde drei Biofilmmodelle mit C. albicans, S. mutans und Speichelmikroorganismen mit drei verschiedenen Plasmaquellen (kINPen09, Hohlelektroden-DBD, Volumen-DBD) sowie zwei verschiedenen Gasmischungen (Argon und Argon+1% O2) jeweils 1, 2, 5 und 10 min mit Plasma behandelt. Als Positivkontrolle wurde Chlorhexidin mitgeführt. Außerdem wurden verschiedene Titanbearbeitungsformen (maschiniert, diamantbearbeitet, pulverbestrahlt sowie geätzt und gestrahlt) mit Argon+1%O2-Plasma mittels kINPen09 behandelt. Anschließend wurden die Elementzusammensetzung, der Kontaktwinkel sowie die Ausbreitung von osteoblastenartigen Zellen MG-63 auf diesen Oberflächen bestimmt. SLactive􀂓 wurde hierbei als Positivkontrolle verwendet. Um eine potentielle Anwendung in der Parodontologie zu prüfen, wurden diese Untersuchungen auch auf Dentin durchgeführt. Alle Plasmaquellen und –parameter wirkten antimikrobiell. Die Zerstörung der Zellen wurde im Rasterelektronenmikroskop deutlich. Hierbei reduzierte die Volumen-DBD die Koloniebildenden Einheiten um circa 5 log-Stufen und wies damit die höchste antimikrobielle Wirksamkeit auf. Sauerstoffzumischung führte nur bei der Hohlelektroden-DBD zu einer erhöhten antimikrobiellen Wirksamkeit. Die Plasmabehandlung reduzierte die Kontaktwinkel auf allen Oberflächen teilweise bis in den superhydrophilen Bereich. EDX-Analysen zeigten eine Reduktion der Masseprozent von Kohlenstoff sowie eine Erhöhung des Sauerstoffgehalts aller Oberflächen nach Plasmabehandlung. Die Ausbreitung der Osteoblasten war auf den plasmabehandelten Oberflächen signifikant höher als auf den unbehandelten Oberflächen und konnte sogar die Werte der hydrophilen SLactive􀂓-Oberfläche übersteigen. Diese Effekte konnten sowohl auf Titan als auch auf Dentin nachgewiesen werden. Da Plasma antimikrobiell wirkt und, wie in weiterführenden Versuchen gezeigt werden konnte, auch Biofilm entfernt, eignet es sich zur Therapie der Periimplantitis und Parodontitis. Außerdem wird die Oberfläche biokompatibler, wodurch die Wundheilung gefördert werden könnte. Da Plasma weitere wundheilungsstimulierende Faktoren beinhaltet, stellt es in Zukunft eine Erfolg versprechende Therapieoption für die Behandlung von Parodontitis und Periimplantits dar.
Ziel: In dieser Studie wurde ein menschliches ex-vivo Lungenkrebsmodell verwendet, um Temperaturentwicklung bei der Ablation mit 1 Laserfaser mit der Entwicklung beim Gebrauch von 2 Laserfasern zu vergleichen. Zudem wurde untersucht, ob die Temperaturdiffusion in normalem Lungengewebe von dem in Tumorgewebe abweicht. Material und Methode: 48 Lungenpräparate, die nicht-kleinzellige Bronchialkarzinome enthielten, wurden mit dem Ventilations- und Perfusionsmodell verbunden und mit 1 (22 Präparate, Gruppe 1) oder, in einer zweiten Phase, mit 1 (13 Präparate, Gruppe 2) oder 2 Laserfasern (13 Präparate, Gruppe 3) behandelt. Während der Ablation des Tumors wurden die Temperatur alle 5 Sekunden interstitiell gemessen. Ergebnisse: Eine Laserbehandlung und die Temperaturkontrolle war in allen Fällen technisch durchführbar. 30 min nach dem Beginn der Laserung mit 1 Faser wurde in 10 mm Entfernung von dieser eine Temperatur von 61 ± 17°C in Gruppe 1 und von 74 ± 11°C in Gruppe 2 erreicht (p=0.1). In der Mitte zwischen 2 Laserfasern, die 20 mm voneinander entfernt waren, wurde eine Temperatur von 93 ± 7°C erreicht. Nach 20 minütiger Ablation wurde in normalem Lungengewebe eine Temperatur von 77 ± 15°C in 10 mm Entfernung erreicht. Schlussfolgerungen: Das ex-vivo Modell ermöglicht die Durchführung der Laser-induzierten Thermotherapie an einer perfundierten und ventilierten Lunge. Der Einsatz einer zweiten Laserfaser erhöht die Temperatur signifikant (p<0.05). Die Temperaturentwicklung in normaler Lunge unterscheidet sich nicht signifikant von der in Tumorgewebe (p=0.24).
Postoperative Immune Suppression in Visceral Surgery: Characterisation of an Intestinal Mouse Model
(2011)
Background: Postoperatively acquired immune dysfunction is associated with a higher mortality rate in case of septic complications. As details of this severe clinical problem are still unknown, animal models are essential to characterise the mechanisms involved. Methods: Mice were laparotomised and the small intestine was pressed smoothly in antegrade direction. For extension of trauma, the intestine was manipulated three times consecutively. Following this, the ex vivo cytokine release of splenocytes was determined. The degree of surgical trauma was analysed by detection of HMGB1 and IL-6 in serum and by neutrophil staining in the muscularis mucosae. Results: We adapted the previously described animal model of intestinal manipulation to provide a model of surgically induced immune dysfunction. Following intestinal manipulation, the mice showed elevated serum levels of HMGB1 and IL-6 and increased infiltration of granulocytes into the muscularis mucosae. Ex vivo cytokine release by splenocytes was suppressed in the postoperative period. The degree of suppression correlated with the extent of surgical trauma. Conclusions: In this study, we describe a surgically induced immune dysfunction animal model, in which a significant surgical trauma is followed by an immune dysfunction. This model may be ideal for the characterisation of the postoperative immune dysfunction syndrome.
Staphylococcus (S.) aureus besiedelt bei 30 % der gesunden Bevölkerung den Nasenraum, meist ohne Symptome zu verursachen (sog. Carrier). Die Bakterienspezies ist aber auch eine der häufigsten Ursachen für nosokomiale Infektionen mit zum Teil hoher Letalität, wie z. B. bei einer S. aureus-Sepsis. In den letzen Jahrzehnten haben sich multiresistente S. aureus-Isolate in und außerhalb der Krankenhäuser stark ausgebreitet. Dies lässt befürchten, dass eine erfolgreiche antibiotische Behandlung schwerer S. aureus-Infektionen in der Zukunft immer seltener möglich sein wird. Deshalb werden andere präventive und therapeutische Strategien wie Impfstoffe benötigt. Die Impfstoffentwicklung gestaltet sich jedoch schwierig. Zum einen ist die Variabilität der Spezies S. aureus sehr groß: Zwei Isolate können sich in bis zu 20 % ihres Genoms unterscheiden. Zum anderen ist auch die Immunantwort des Wirts sehr komplex. Die Mechanismen der angeborenen Immunabwehr sind bereits gut untersucht, das Zusammenspiel von S. aureus mit dem adaptiven Immunsystem dagegen weniger umfassend charakterisiert. Dabei ist gerade dies für die Vakzineentwicklung bedeutsam, denn jede erfolgreiche Vakzinierung beruht auf der Bildung eines Immungedächtnisses, der Kernkompetenz des adaptiven Immunsystems. Da sich die gegen S. aureus gerichtete adaptive Immunantwort von Individuum zu Individuum stark unterscheidet, ist die Entschlüsselung der zugrunde liegenden Mechanismen eine besondere Herausforderung. Die rasche Entwicklung von OMICs-Techniken ermöglicht nun erstmals eine umfassende Charakterisierung des Immunoms von S. aureus; der Gesamtheit der von B-Zellen (und Antikörpern) und T-Zellen erkannten bakteriellen Antigene. In dieser Arbeit sollten diese modernen Methoden eingesetzt werden, um einen Beitrag zum Verständnis der vielfältigen Interaktionen zwischen S. aureus und dem adaptiven Immunsystem zu leisten; mittelfristig soll dieses Projekt zur Entwicklung wirksamer Impfstoffe gegen S. aureus beitragen. Informativ erschien ein Vergleich der adaptiven Immunantwort bei S. aureus-Carriern und Patienten, weil er Aufschluss darüber verspricht, wie die Interaktion zwischen Erreger und Wirt in der Balance gehalten wird und was dieses Gleichgewicht stört. Weil die individuelle Antiköperantwort (IgG, IgA und IgM) in ihrer Komplexität und Variabilität erfasst werden sollte, wurde ein personalisierter Ansatz gewählt, d.h. mittels zweidimensionaler Immunoblots (2D-IB) wurde bei jedem S. aureus-Carrier oder Patienten die Antikörperantwort auf den eigenen kolonisierenden bzw. invasiven S. aureus-Stamm untersucht. Durch die Kombination mit massenspektrometrischen Analysen ließ sich das S. aureus-Immunom der Kolonisierung und der Bakteriämie herauskristallisieren. Um in der Zukunft auch S. aureus-spezifische T-Zellen charakterisieren zu können, wurde ein Verfahren für die Herstellung von humanen T-Zellbanken entwickelt, das die funktionelle Analyse von T-Lymphozyten auf Einzelzellebene ermöglicht.
Obwohl der Myokardinfarkt eine der häufigsten Todesursachen überhaupt ist, sind die zellulären und molekularbiologischen Pathogenesemechanismen und seine Therapiemöglichkeiten nicht ausreichend untersucht. Es ist bekannt, dass die Entzündungsreaktion für die Folgen eines Myokardinfarkts eine große Rolle spielt. In dieser Arbeit wurde ein Modell zur näheren Untersuchung grundlegender intrazellulärer und interzellulärer Mechanismen dieser Entzündungsreaktion entworfen. Es wurde ein in vitro Kokultursystem zwischen mononukleären Zellen (MNC) und Kardiomyozyten (H9c2 Zellen) etabliert. Damit konnten nicht nur bisher unbekannte Zellmechanismen aufgezeigt, sondern auch ein Modell zum Screening neuer therapeutischer Substanzen im Rahmen eines Myokardinfarkts entwickelt werden. So können beispielsweise neue Wirkstoffe für den Patienten sicherer gestaltet werden. Dieses Modell wurde durch die Simulation vieler bereits in vivo beschriebener Befunde im Rahmen eines Myokardinfarkts verifiziert. Dazu zählen die Verstärkung der Expression von ICAM‑1 auf Herzzellen sowie eine Erhöhung von ICAM‑1 und LFA‑1α auf MNC. Diese Befunde konnten mit dem entwickelten in vitro Kokultur‑Modell in Bezug auf Lymphozytensubpopulationen differenziert werden. Zusätzlich wurden Aussagen über LFA‑1α speziell auf B- und T‑Lymphozyten sowie auf H9c2 Zellen, über MHC Klasse I und II auf T‑Lymphozyten sowie auf H9c2 Zellen und über den Aktivierungsgrad der T‑Lymphozytensubopulationen getroffen. Durch die Kokultur von MNC mit H9c2 Zellen kommt es zu Veränderungen von Oberflächenstrukturen auf beiden Zelltypen. Es kann von einem erhöhten Aktivierungszustand der MNC nach der Kokultur ausgegangen werden, da die Expressionsdichte von Aktivierungsmarkern (IL‑2 Rezeptoren, MHC Klasse II) auf MNC durch die Kokultur von MNC mit H9c2 Zellen erhöht war. Die verstärkte Expression von ICAM‑1, LFA‑1α, MHC Klasse I und MHC Klasse II auf H9c2 Zellen sowie die erhöhten prozentualen Anteile an CTL und T‑Helferzellen und die erhöhten Expressionen von LFA‑1α und ICAM‑1 auf MNC durch die Kokultur lassen auf eine Interaktion zwischen mononukleären Zellen und Kardiomyozyten schließen. Insbesondere die Ergebnisse aus den an den H9c2 Zellen adhärierten MNC verstärken diesen Aspekt. Es gibt verschiedene Interaktionsmöglichkeiten zwischen MNC und H9c2 Zellen. Einerseits ist die Rezeptorbindung zwischen LFA‑1α auf MNC oder H9c2 Zellen und ICAM‑1 auf Kardiomyozyten oder MNC wichtig, andererseits spielt die Rezeptorbindung über MHC Klasse I/CD8 beziehungsweise über MHC Klasse II/CD4 eine Rolle. Durch die Kokultur wurde die erhöhte Produktion und Sekretion von proinflammatorischen Zytokinen und löslichen Mediatoren für TNF‑α, IL‑6 und NO gezeigt. Da H9c2 Zellen unter Kontrollbedingungen kein TNF‑α in das Kulturmedium freisetzten, wird deutlich, dass die gemessene erhöhte Menge an TNF‑α nach der Kokultur von MNC stammte. Andererseits konnte nicht geklärt werden, ob das erhöhte IL‑6 durch die MNC oder durch die H9c2 Zellen produziert wurde, da sowohl MNC als auch H9c2 Zellen in der Kultur unter Kontrollbedingungen geringe Mengen an IL‑6 freisetzten. Es muss davon ausgegangen werden, dass die erhöhte IL‑6 Konzentration aus der infolge der Kokultur vermehrten Produktion beider Zelltypen hervorgegangen ist. Aufgrund dessen, dass besonders IL‑6 für die Induktion der Expression von ICAM‑1 verantwortlich ist, scheint eine Signaltransduktion zwischen MNC und H9c2 Zellen von TNF‑α über IL‑6 und ICAM‑1 wahrscheinlich. H9c2 Zellen sowie MNC sezernieren unabhängig von der Kulturzeit eine geringe NO Menge, die durch die Kokultur gesteigert wurde. Durch eine längere Kokulturzeit wurde quantitativ nicht mehr NO sezerniert als bereits nach 24 Stunden, sodass geschlussfolgert werden kann, dass die NO Freisetzung besonders in der frühen Inflammationsphase eine Rolle spielt. Da IL‑6 erst verzögert nach 48 Stunden Kokultur verstärkt freigesetzt wird, TNF‑α aber bereits nach 24 Stunden ein Maximum im Kulturüberstand erreichte, wird die Induktion der NO Freisetzung eher auf TNF‑α oder andere proinflammatorische Zytokine, nicht aber auf IL‑6 zurückzuführen sein. Es ist nicht bekannt, ob NO durch IL‑6 induziert werden kann. Mit Hilfe durchflusszytometrischer und molekularbiologischer Auswertung konnte ein lokales RAS in den MNC nachgewiesen werden. In der mRNA Analyse wurden sowohl AT1AR als auch AT1BR detektiert. Ebenso wurde in den MNC der F344 Ratten mRNA für Angiotensinogen, AT2 Rezeptoren, ACE, Renin und Exon 1A Renin nachgewiesen. Renin, AOGEN und ACE von sMNC, die mit Hilfe einer quantitativen PCR untersucht wurden, werden durch die Kokultur von MNC und H9c2 Zellen signifikant vermindert. Der Anteil AT1R positiver Zellen verminderte sich durch die Kokultur von MNC mit H9c2 Zellen und die AT2 Rezeptordichte auf sMNC und speziell auf T‑Lymphozyten erhöht sich. Jedoch spiegelt die Kokultur nicht in allen Parametern die Aktivierung des lokalen RAS innerhalb der nicht adhärierten MNC wieder. Die adhärierten MNC waren für die PCR Untersuchung nicht zugänglich. Es bleibt offen, inwieweit es zur Aktivierung des lokalen RAS in MNC durch die Kokultur kommt. Da sowohl sMNC als auch PBMC über alle RAS-Komponenten zur Generierung von ANG II verfügen, kann geschlussfolgert werden, dass sie ein lokales Renin‑Angiotensin‑System besitzen. Es können durch die Kokultur bedingte Veränderungen hinsichtlich der Oberflächenexpression einiger Strukturen durch den Einsatz von spezifischen Hemmstoffen des RAS vermindert oder aufgehoben werden. Dieser Effekt ist ein Indikator dafür, dass das lokale RAS in der Kokultur von MNC mit H9c2 Zellen eine wichtige Rolle spielt. Beispielsweise verminderte der AT1 Rezeptorblocker DUP753 signifikant den prozentualen Anteil an LFA‑1α und ICAM‑1 exprimierenden T‑Lymphozyten. Zusätzlich kam es zur Verminderung der Dichte von MHC Klasse II Oberflächenmolekülen auf T‑Lymphozyten und der IL‑2 Rezeptordichte auf CTL gegenüber den ohne Inhibitor kokultivierten Zellen. Diese Befunde lassen auf einen geringeren Aktivitätszustand der MNC und auf eine schwächere Interaktion zwischen MNC und H9c2 Zellen durch Behandlung mit einem AT1 Rezeptorblocker schließen. Dies ist ein Indiz dafür, dass das lokale RAS der MNC in der Kokultur von MNC und H9c2 Zellen aktiviert wird. Im Gegensatz dazu lässt sich die durch die Kokultur bei H9c2 Zellen induzierte Apoptose und Nekrose durch AT1R und AT2R Blockade nicht verhindern. Dieses Modell ist geeignet, zelluläre und molekulare Prozesse des Myokardinfarkts zu simulieren. Es könnte künftig ein wichtiger Bestandteil des Arzneimittelscreenings der Herzinfarkttherapie darstellen und als Grundlage für weitere Studien in der Behandlung des Myokardinfarktes dienen. Zur Optimierung dieses Modells sollte eine Methode etabliert werden, die es ermöglicht, die adhärierten MNC von den H9c2 Zellen zu trennen, um sie molekularbiologisch untersuchen zu können.
District hospitals are the only solution to guarantee basic health care including life-saving surgeries and hospitalisations in rural SSA areas. Neither regional nor national hospitals, financially and geographically out of reach for the majority of the population, nor rural health care centres, mostly staffed with a nurse only, can cover these tasks adequately. However, only little research exists on care giving processes, cost and efficiency of district hospitals in SSA. The general problem in health economics is that limited resources should be used in order to maximise health effects. This dissertation evaluates the actual treatment pathways and their average provider’s cost per patient for four different diagnoses at Nouna district hospital in Burkina Faso. A total of 95 patient records was analysed in detail and discussed with the health personnel in charge. Cost information for the year 2005 was taken from the well-established provider cost information system. Cost were broken down to the different sequences of the treatment pathway and summed up at the end. Average provider’s cost for paediatric Malaria were U$ 6.71 for outpatients, US$ 60.59 for inpatients with anaemia and US$ 75.11 for inpatients with neurological affection. Average provider’s cost for treating hypertension were US$ 67.94 per year. Average cost for hernia cure were US$ 146.85 under local anaesthesia, US$ 153.08 under spinal anaesthesia and US$ 169.78 under general anaesthesia. Average provider’s cost for Caesarean sections were US$ 140.15 under spinal anaesthesia and US$ 180.41 under general anaesthesia. This means that cost per patient are comparable to or even lower than provider’s cost found for other SSA setting in the literature. Cost would decrease between 20% (a hypertensive outpatient) and 46% for Malaria with neurological affection as complication, if utilisation rates rose from actually 20 to 80%. Patients paid between 35 and 94% of total provider’s cost in form of user fees. If fees would not change and the utilisation rate increased to 80%, cost-recovery for the considered diseases would then be between 63 and 117%. Although this would not allow the hospital to break even in its current configuration, the cost-recovery rate would be considerably higher, especially when taking into account that a full cost analysis was done including all investment cost. The introduction of clinical pathways based on the actual treatment pathways is suggested to improve process structure and documentation and to standardise the treatment according to national and international guidelines.
Tidal flats represent the transition zone between the terrestrial and marine realm. They are subject to pronounced dynamics due to distinct tidal and seasonal variations of physical, chemical, and biological parameters significantly influencing redox-sensitive element cycles. Thus, redox-sensitive trace metals may be suitable indicators for variations in bioproductivity and microbial activity. Therefore, seasonal and tidal dynamics of manganese, iron, molybdenum, uranium, and vanadium were studied in the water column and sediments of tidal systems of the German Wadden Sea (southern North Sea) in the years 2007 to 2009 involving also previously analysed data from year 2002. To demonstrate the response of the trace metal cycles on phytoplankton blooms and enhanced biological activity time series data of nutrients and phytoplankton dynamics were also involved in this study. Pronounced cycling is seen for pelagic manganese revealing distinctly higher values during low tide. Complex seasonal cycling showing maxima of dissolved manganese in spring and late summer and a depletion period in early summer is caused by benthic-pelagic coupling and reflection of exhaustion and replenishing periods in the surface sediments. Vanadium dynamics are coupled to the manganese cycling due to vanadium scavenging and release during manganese oxide formation and reduction, respectively. Molybdenum and uranium behave almost conservatively following changes in salinity and thus, being slightly enhanced during high tide. Deviations from conservative behaviour are found to occur during breakdowns of summer phytoplankton blooms. In the following, significant enrichments of manganese, molybdenum, iron, and uranium are observed in the shallow pore waters. These coherences are assumed to be caused by a tight coupling of geochemical, biological, and sedimentological processes. Intense release of organic matter during the breakdowns of algae blooms leads together with enhanced bacterial activity in summer to the formation of organic- and trace metal-rich aggregates which are deposited and incorporated into the tidal surface sediments. Microbial decomposition of the aggregates and corresponding shifts in redox-conditions effect a release of dissolved trace metals into the pore water. Subsequently, the trace metals are fixed in the sediment as sulphides, adsorbed to organic compounds or released to the overlying bottom water. Furthermore, two tidal systems, one from the East Frisian and one from the North Frisian Wadden Sea are compared. Although, both areas show different hydrodynamical, sedimentological, and ecological conditions similar manganese dynamics are observed implying that this is a common behaviour in the entire Wadden Sea. However, distinct quantitative differences appear showing a 6-fold higher level of dissolved manganese in the water column of the East Frisian area. This is explained by a higher manganese release from tidal flat sediments and a larger sediment area/water volume ratio compared to the North Frisian area. Detailed time-series data of the nutrients phosphate, silica, and nitrite+nitrate are used to verify model simulations and to calculate nutrient export budgets considering tidal and seasonal variations. The model results imply an export of nutrients from the tidal flats into the open waters of the German Bight which is in the same order of magnitude as the combined discharge of the rivers Elbe, Weser, and Ems. To investigate the importance of the Wadden Sea as a potential manganese source for the North Sea, transects were carried out into several tidal flat areas of the North Frisian Wadden Sea. The results suggest that the North Frisian Wadden Sea is a less important source for dissolved manganese compared to the East Frisian area. In contrary, the export of particulate manganese seems to be more important showing distinctly higher concentrations in the North Frisian study areas in summer. The influence of sediment permeability and bioturbation on trace metal budgets of the pore waters are investigated in natural and experimentally manipulated tidal flat sediments. Advective pore water transport in highly permeable sandy sediments and bioturbation promote exchange processes at the sediment/water interface probably leading to reduced nutrient and trace metal enrichments in the shallow pore waters. Furthermore, the penetration of oxygen into deeper sediment layers induces a release of sulphidic bound molybdenum to the pore water. During laboratory experiments with natural anoxic sediments an effective oxidative molybdenum release is determined during resuspension of the sediments in oxic seawater. Thus, pronounced sediment resuspension during storm events is suggested to cause significant release of molybdate from displaced anoxic sediment components thereby enhancing the molybdate level of the open water column. In addition to the examination of recent biogeochemical processes, the paleo-environmental influence on geochemical and microbiological processes in Holocene and Pleistocene sediments of the East Frisian study area were analysed in an interdisciplinary study. It is found that the microbial abundance and activity are higher in the Holocene than in the Pleistocene sediments. However, this is mainly caused by present environmental conditions. The impact of the paleo-environment on the microbiology is less pronounced. The lithological succession affects hydrological processes which enable the transfer of electron donors and acceptors for present early diagenetic processes into deep sediment layers. The paleo-environmental imprint is still detectable but the modern biogeochemical processes dominate in the sediment-pore water system.
Das Pankreaskarzinom hat auf Grund der frühzeitigen Metastasierung und seiner erst in fortgeschrittenen Stadien auftretenden klinischen Symptomatik meist eine infauste Prognose. Bei inoperablen Tumoren und Rezidiven kann durch die derzeit etablierten Therapieverfahren meist nur ein Überlebensvorteil von wenigen Wochen erreicht werden. Aus diesem Grunde stehen supportive Therapiemöglichkeiten, insbesondere mit dem Ziel der Lebensqualitätsverbesserung, im Vordergrund. Der Einfluss von L-Carnitin auf körpereigene Stoffwechselprozesse ist eingehend unter-sucht. Die Rolle von L-Carnitin im Rahmen einer Tumortherapie wurde trotz diesem physiologisch klar definierten Hintergrund bislang noch nicht ausreichend belegt. Im Rahmen einer randomisierten, placebokontrollierten, multizentrischen, prospek-tiven, doppelt-verblindeten Studie wurde bei 72 Patienten mit fortgeschrittenem Pankreaskarzinom untersucht, ob die Therapie mit L-Carnitin einen Einfluss auf den Krankheitsverlauf hat. Initial wurde hierbei auf Grund der physiologischen Ansatz-punkte besonderes Augenmerk auf den Ernährungszustand und die Lebensqualität gelegt. In beiden Punkten konnte durch die vorgelegte Studie belegt werden, dass L-Carnitin einen positiven Effekt sowohl auf die Lebensqualität, als auch auf den Ernährungszustand von Patienten mit fortgeschrittenem Pankreaskarzinom zeigt. Die Unterschiede in beiden Gruppen waren signifikant und konnten der Therapie mit L-Carnitin zugesprochen werden. Darüber hinaus konnte die vorliegende Studie überraschenderweise zeigen, dass unter der Therapie mit L-Carnitin das Überleben deutlich verlängert ist und die Krankenhausverweildauer gesenkt wird. Betrachtet man das Überleben, so erreichten die vorliegenden Daten keine Signifikanz, sind aber mit dem Ergebnis einer Chemotherapie vergleichbar und dieser zum Teil sogar überlegen. Aufgrund der im Vergleich zu anderen Therapien geringen Nebenwirkungen bietet L-Carnitin eine überragende supportive Therapieoption bei Patienten mit fortgeschrittenem Pankreaskarzinom.
In vielen wissenschaftlichen Studien konnte die Bedeutung des NO-cGMP-PKG-Signalweges für die Regulation der Spannung von glatten Muskelzellen gezeigt werden. Im Mittelpunkt standen dabei oftmals die Guanylatzyklase, die Proteinkinase G oder zelluläre Kalziumkanäle und deren Bedeutung für die Muskeltätigkeit. In der vorliegenden Arbeit sollte über Modulatoren der zelluläre cGMP-Spiegel in glatten Gefäßmuskelzellen von Ratten verändert und durch Messung der Kontraktionsstärken dessen Einfluss auf das Kontraktionsverhalten nachgewiesen werden. Dabei sollte sowohl die Auswirkung von cGMP-Veränderungen auf die Spannung bei maximaler Stimulation als auch auf die Sensitivität für Phenylephrin untersucht werden. Nach Inkubation der Aorten mit einem cGMP-Modulator und Stimulation mit Phenylephrin wurden die Kontraktionen von Aortenringen über Schreiber direkt aufgezeichnet. Als Modulatoren wurden das Urikosurikum Probenecid, der Phosphodiesterasehemmer Sildenafil und der Inhibitor der löslichen Guanylatzyklase ODQ eingesetzt. Ein besonderer Fokus sollte darauf gelegt werden, inwiefern die Hemmung der MRP-Transportproteine 4 und 5 durch Probenecid- und Sildenafilinkubation auf den cGMP-Spiegel und damit die Spannung der glatten Muskelzellen auswirkt. In den Aufzeichnungen der Kontraktionen zeigte sich unter ODQ-Einfluss eine deutlich gesteigerte Spannung in g pro g Aortengewebe (Mw=2761,44*; SEM=236,4; n=9) bei maximaler Stimulation mit Phenylephrin im Vergleich zur Kontrolle (1515,15; 186; n=9). Unter Vorinkubation mit Sildenafil konnten sowohl mit der geringeren Konzentration von 1 µM (689,15*; 163,3; n=5) als auch bei 50 µM (187,17*; 154,5; n=5) signifikant niedrigere Spannungen festgestellt werden. In höherer Konzentration kommt neben der Inhibition der PDE auch der hemmende Einfluss von Sildenafil auf die MRP-Transporter zum Tragen. Auch nach der Inkubation mit Probenecid konnte sowohl mit 10 µM (783,70; 150,7; n=5) als auch mit 100 µM (693,64*; 128,4; n=5) eine verminderte Kontraktion der Gefäße festgestellt werden. Die Untersuchung der Sensitivität der Aorten auf Phenylephrin über Vergleiche der EC50-Werte ergab, dass insgesamt durch den Einsatz von cGMP-Modulatoren keine Veränderungen der Sensitivität verursacht werden. Schlussfolgernd ergibt sich aus den Ergebnissen dieser Arbeit, dass glatte Gefäßmuskulatur über cGMP-Modulatoren hinsichtlich der Maximalspannungen beeinflussbar ist und dass der cGMP-Transport über MRP 4 und 5 für die Kontraktion von glatten Muskelzellen physiologisch bedeutsam zu sein scheint, was neue Möglichkeiten des medikamentösen Eingreifens in die Gefäßregulation eröffnen könnte.
Der effiziente intrazelluläre Transport viraler Nukleokapside ist eine grundlegende Voraussetzung für eine erfolgreiche Virusinfektion. Aufgrund seiner engen Verwandtschaft zum humanpathogenen Herpes Simplex Virus 1 (HSV-1) und seiner Eigenschaft zur einfachen gentechnischen Veränderung stellt das Pseudorabies Virus (PrV) ein geeignetes Modell zur Untersuchung molekularer Mechanismen der Replikation und des Neurotropismus von Herpesviren dar. Der intrazelluläre Transport herpesviraler Kapside erfolgt aktiv entlang von Mikrotubuli durch zelluläre Motorproteinkomplexe. Die hieran beteiligten viralen Proteine konnten bisher jedoch nicht eindeutig identifiziert werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Funktionen viraler Proteine im intrazellulären Transport von PrV. In erster Linie wurde die Rolle von PrV pUL35 und pUL37 untersucht, die auf intrazytoplasmatischen Kapsiden an der Oberfläche liegen und der Interaktion mit zellulären Proteinen zugänglich sind. Neben der Charakterisierung der Virusreplikation nach Deletion der einzelnen Gene in vitro und in vivo wurde auch der intrazelluläre Transport von GFP-markierten Mutanten zum Zellkern untersucht. In einem weiteren Teil der Arbeit wurden Kapsid- und eng mit dem Kapsid assoziierte Proteine in yeast two-hybrid Studien analysiert, um virale und zelluläre Interaktionspartner zu identifizieren. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen sich wie folgt zusammenfassen: (1) PrV pUL35 und pUL37 sind für die Virusreplikation in vitro nicht essentiell. Die Replikation von UL35- bzw. UL37-Mutanten war jedoch vermindert. In Abwesenheit von funktionellem pUL35 und pUL37 gleichzeitig trugen die beiden Mutationen unabhängig voneinander zu einem verstärkten Phänotyp bei. Beide Proteine scheinen demnach in unterschiedliche Prozesse der Virusreplikation involviert zu sein. (2) Die N-terminale EGFP-Fusion von pUL35 zum Zweck der Fluoreszenzmarkierung viraler Kapside resultierte im Funktionsverlust des Proteins. Die Inkorporation in Kapside wurde aber nicht beeinträchtigt. Für die Interaktion von PrV pUL35 mit dem Kapsid könnte der konservierte C-Terminus des Proteins relevant sein. (3) Auch in Abwesenheit eines funktionellen pUL35 werden PrV Kapside effizient transportiert. PrV pUL35 kommt somit keine entscheidende Rolle beim intrazellulären Transport viraler Nukleokapside zu. Die verzögerte Neuroinvasion von UL35-Mutanten in vivo lässt jedoch eine möglicherweise akzessorische Funktion von pUL35 vermuten. (4) PrV pUL37 ist für den intrazellulären Transport viraler Nukleokapside nicht essentiell, erhöht jedoch deutlich dessen Effizienz. Der positive Einfluss auf den retro- und anterograden Transport viraler Kapside lässt darauf schließen, dass pUL37 in Transportprozesse während des Viruseintritts und der Freisetung involviert ist. (5) Der N-Terminus von PrV pUL36 interagierte im yeast two-hybrid System mit den Untereinheiten Rp3, LC8 und Tctex1 des Dynein-Motorproteinkomplexes. PrV pUL36 könnte daher für den MT-abhängigen Transport viraler Nukleokapside relevant sein.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Erregerdirektnachweis von Chlamydophila pneumoniae als Erreger akuter respiratorischer Erkrankungen bei Kindern und Jugendlichen. Der Erregerdirektnachweis erfolgte über die Polymerasekettenreaktion (PCR). Chlamydophila pneumoniae ist ein obligat intrazelluläres Bakterium der Ordnung Chlamydiales. Der Erreger kann intrazellulär in der Rachenschleimhaut persistieren. Die Übertragung des Erregers erfolgt über einen Wirt und wird mittels Tröpfcheninfektion von einer infizierten Person zur nächsten übertragen, so dass es leicht zu kleineren Epidemien kommen kann. Über einen Zeitraum von 31 Monaten wurden bei hospitalisierten Kindern mit respiratorischen Erkrankungen Rachenabstriche entnommen und prospektiv auf eine Infektion mit Chlamydophila pneumoniae untersucht. Hierzu wurden mikrobiologische, klinische und meteorologische Verlaufsparameter erhoben. Bei den 983 untersuchten Kindern wurde bei 9,0% Chlamydophila pneumoniae mittels PCR im Rachenabstrich nachgewiesen. Eine Altersabhängigkeit konnte nicht nachgewiesen werden. Die Zirkulation des Erregers fand bei den untersuchten Kindern mit respiratorischen Erkrankungen vor allem in der kalten Jahreszeit statt. Optimale Bedingungen, welche das Auftreten einer Chlamydophila pneumoniae Infektion erleichtern, liegen im Herbst bei einer Durchschnittstemperatur von 5,7°C, einer durchschnittlichen Luftfeuchtigkeit von 83,9% sowie einem mittleren Dampfdruckwert von 8,9 hPa vor. Schlussfolgern kann man aus den Ergebnissen, das die Ursache der Infektionshäufung in der kälteren Jahreszeit in der Schleimhautbarriere bzw. der reduzierten Abwehrlage / Immunsituation zu suchen ist. Dies zeigt, dass der Erreger bei reduzierter Abwehrlage seine volle Virulenz entfalten kann. Unsere Studie bestätigt, dass die Serologie als diagnostische Methode zum Nachweis einer akuten Chlamydophila pneumoniae Infektion nicht geeignet ist. Bei nur 18,2 % der PCR - pos. getesteten Kinder, konnte auch ein positives serologisches Ergebnis nachgewiesen werden Der direkte Chlamydophila pneumoniae Nachweis, z.B. mittels PCR, und der indirekte Infektionsnachweis mittels Serologie sollten zumindest im Kindesalter nicht gleichgesetzt, sondern differenziert verwendet werden. Das klinische Bild einer akuten Chlamydophila pneumoniae Infektion zeigt sich im Verlauf der Erkrankung relativ milde. Die häufigste Diagnose, welche mit dem Erreger zusammen auftritt ist die Pneumonie in einem milden Verlauf mit schwacher Signifikanz. Der fehlende Auskultationsbefund spricht nicht gegen eine Infektion. 32,2% der untersuchten Kinder hatten einen trockenen, unproduktiven Husten. Der trockene Reizhusten ohne Fieber ist häufig anzutreffen. Die Laborparameter sind mit erhöhter BSG und nur mäßig erhöhtem CRP eher unspezifisch. Bei Erkrankung der unteren Atemwege betrug die Prävalenz 54,5 %. Bezüglich des Rachens zeigt sich kein vermehrter pathologischer Befund. Dagegen zeigte sich in der Gruppe der PCR - pos. Kinder mit 36,8 % ein hoch signifikanter Anteil an Kindern mit pathologischem Tonsillenbefund. Empfehlen lässt sich, dass der Tonsillenabstrich prinzipiell besser zum Infektionsnachweis geeignet scheint, als der Rachenabstrich. Dies sollte man bei der Probenentnahme beachten.
Mouse strain-specific stress susceptibility in BALB/c and C57BL/6 mice in psychological stress
(2011)
Eine der häufigsten unerwünschten Nebenwirkungen nach Applikation von unfraktionierten- und auch niedermolekularen Heparinen ist die Heparin-induzierte Thrombozytopenie Typ II. In einer prospektiven klinischen Kohortenstudie im Zeitraum von März 1996 bis Dezember 1997 wurde die Inzidenz der HIT- Antikörper bei 502 Patienten unter perioperativer Thromboseprophylaxe mit unfraktioniertem oder niedermolekularem Heparin nach elektiven Hüft- oder Knieoperationen erfasst. 231 Patienten erhielten unfraktioniertes und 271 Patienten niedermolekulares Heparin zur perioperativen Thromboseprophylaxe appliziert. Vor allem Frauen im Alter zwischen dem 60. und 80. Lebensjahr nach einem operativen Eingriff sind hinsichtlich thromboembolischer Komplikationen besonders gefährdet. Eine manifeste HIT II wurde bei 5,19% der Patienten unter postoperativer UFH-Thromboseprophyaxe nach Hochrisikooperation nachgewiesen, jedoch bei keinem NMH-Patienten. Deutlich mehr Männer als Frauen entwickeln Antikörper gegen Heparin-Plättchenfaktor 4- Komplexe, ohne dass sich thromboembolische Komplikationen oder eine manifeste HIT II entwickeln. Insgesamt beträgt die Inzidenz der HIT– Antikörper im HIPA unter UFH-Prophylaxe 3,1% versus NMH- Prophylaxe 2,8%; im ELISA unter UFH-Prophylaxe 10% versus NMH-Prophylaxe 4,6%. Bisher wurde noch nicht untersucht, ob stationär nachgewiesene HIT- Antikörper im poststationären Bereich einen Einfluss auf die Entwicklung thromboembolischer Komplikationen haben. Die Studie zeigt, dass 1,29% der UFH-Patienten und 1,4% der NMH -Patienten poststationär im Studienzeitraum von 6 Monaten nach der Hospitalisierung wegen einer thromboembolischen Komplikation behandelt wurden. Diese Patienten waren jedoch HIT- Antikörper negativ. Dies lässt die Schlussfolgerung zu, dass postoperativ nachgewiesene Heparinantikörper trotz fortgeführter prophylaktischer Heparinapplikation, hauptsächlich NMH, kein erhöhtes Risiko darstellen, poststationär thromboembolische Komplikationen hervorzurufen. Maßnahmen hinsichlich eines stationären Screenings auf HIT-Antikörper und gegebenenfalls eine frühzeitige Umstellung auf eine alternative Antikoagulation sind demzufolge nicht notwendig. Ein weiterer Teil dieser Arbeit beschäftigte sich mit dem serologischen Nachweis von HIT-Antikörpern. Im Rahmen der Vorbereitung der obengenannten klinischen Studie fiel auf, dass Testergebnisse HIT-Antikörper positiver Seren bei wiederholten Untersuchungen im gleichen Testverfahren (HIPA oder PF4/Heparin-ELISA) nach mindestens zweijähriger Lagerung der Seren bei -70°C nicht vollständig reproduzierbar waren. Dies ist von Bedeutung, da verschiedene Studien zur Erfassung der Inzidenz der HIT-Antikörper mit gelagerten Seren durchgeführt wurden. Durch Modifizierung herkömmlicher Testsysteme wurde eine Möglichkeit gefunden, vergleichbare Testergebnisse der Patientenseren vor und nach Lagerung zu erzielen. Ein vermutlich blockiertes Antigen konnte sich durch den verlängerten Inkubationsprozess lösen und nun wieder am Testsystem angreifen. Alle Seren wurden nach Lagerung von 2 Jahren bei –70°C mit dieser Modifikation des Polyanionen-ELISA untersucht. Um eine HIT II frühzeitig zu erkennen, empfiehlt es sich, weiterhin postoperativ engmaschig die Thrombozytenzahlen zu kontrollieren und beim Auftreten von thromboembolischen Komplikationen unter Heparintherapie mit und ohne Thrombozytopenie eine HIT-Diagnostik (Kombination eines funktionellen Testes mit einem antigenspezifischen Test) durchzuführen. Beim Nachweis von HIT-Antikörpern muß Heparin abgesetzt werden und eine alternative Antikoagulation, z.B. durch Orgaran, Hirudin oder Argatroban durchgeführt werden. Durch den Einsatz der neueren Antikoagulantien, wie Fondaparinux, Rivaroxaban oder Dabigatran im Bereich der postoperativen Thromboseprophylaxe wird die HIT II möglicherweise an Bedeutung verlieren.
Die Parodontitis gehört zu den häufigsten Erkrankungen des Menschen. Als Reaktion des Immunsystems auf die bakterielle Besiedlung der Mundhöhle mit parodontal-pathogenen Mikroorganismen, kommt es zur Zerstörung des Parodontiums. Das Gram-negative Bakterium A. actinomycetemcomitans (A.a.)wird dabei als Haupterreger der Parodontitis beschrieben. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Charakterisierung einer experimentell-induzierten Parodontitis in der Maus. Es wurden C57BL/6J-Wildtyp-Mäuse, iNOS-KO- und gp91-phox-KO-Mäuse oral mit A.a. infiziert. Fünf Wochen nach Ende der Infektionen konnte signifikant Knochenabbau sowohl morphometrisch als auch volumetrisch mittels Computertomografie in gp91-phox-KO-Mäusen, verglichen mit infizierten C57BL/6J-Wildtyp-, infizierten iNOS-KO-Mäusen und den Kontrollen, nachgewiesen werden. Unterschiede in der Kolonisationsdauer von A.a. in den verschiedenen Mausstämmen zu verschiedenen Zeitpunkten konnten zwischen den drei Untersuchungsgruppen festgestellt werden. Mit 38 Tagen nach Ende der Infektionen konnte A.a. in gp91-phox-KO-Mäusen am längsten nachgewiesen werden. Eine Korrelation zwischen Kolonisationsdauer von A.a. und parodontalem Knochenabbau konnte in gp91-phox-KO-Mäusen signifikant, im Vergleich zu infizierten iNOS-KO- und Wildtyp-Mäusen sowie den Kontrollgruppen, belegt werden. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass die NADPH-Oxidase der polymorphkernigen neutrophilen Granulozyten oder Makrophagen bedeutend für die Abwehr von A.a. ist und somit vor der Ausbildung einer Parodontitis schützt.
Staphylococcus aureus is a pathogenic bacterium infecting the human host. It’s multifaced adaptation to various environmental conditions is mediated by a tight regulation of the virulence factors influencing the host’s immune system. In this thesis two regulators of gene expression were analysed: (i) the global influence of the two-component system SaePQRS and (ii) the regulation of superantigen gene expression by the alternative sigma factor σB. At the outset of this thesis, single target genes induced by SaeRS were known (hla, hlb, cap5, fnbA, coa). In order to get a general idea of the Sae-regulon, the influence of SaePQRS on gene-expression was analysed in two strain backgrounds by proteomics and transcriptomics aproaches. Recapitulatory, expression of at least 18 secreted and two covalently cell-wall bound proteins was decreased following inactivation of the Sae-system. Sae-dependently expressed were, amongst others, well decribed virulence factors like the y-hemolysins HlgA, HlgB, HlgC, LukM and LukF, the innate immune system modulating proteins Efb, CHIPS and SCIN-B as well as the enterotoxin SEB. SaeR acts as an activator of its target genes. Some proteins were detected in increased amounts in the extracellular proteome of the Sae-deficient strain. However, these changes did not occur at the transcriptional level. The expression of virulence factors is determined by other global regulators. No influence of SaePQRS on the transcription of five substancial regulators, namely the Agr-system and its effector molecule RNAIII, the alternative sigma factor σB, the two-component system ArlRS and the DNA-binding protein SarA, could be shown. In the second part of this thesis the issue was broached to the regulation of gene-expression of a subgroup of virulence factors, the superantigens (SAgs) of S. aureus by SaePQRS and σB. In contrast to their well described molecule structure and function, the regulation of their gene expression was largely unknown. Six different S. aureus strains (two laboratory strains and four clinical isolates) encoding one to seven SAg-genes each, were used for analysis of a total of twelve SAgs regarding their transcription and mitogenic activity. The transcriptional units were characterized using Northern-Blotting. The expression of SAgs could be correlated to the respective growth phase. While egc-SAgs were expressed mainly at low optical densities, seb was induced during late growth phase. In contrast, the transcription of sea, seh, sek, tst and sep remained constant and growth-phase independent. The transcriptional dataset was verified using T-cell proliferation assays. The expression of seh, tst and the egc-operon was dependent on σB. A potential σB-dependent promotor could be identified preceeding seo, the first gene of the egc-operon. In contrast, the expression of seb was increased in sigB-deficient background. This might be due to indirect effects. Expression of seb required SaePQRS. Transcriptional datasets were verified by Immuno-Blotting and T-cell-proliferation assays. In conclusion, the same mutation in sigB but in different strain backgrounds could result in opposite phenotypes with respect to their mitogenic activity. Besides well characterized virulence factors, some secreted proteins with so far unknown function belong to the Sae-regulon. Given that the influence of SaePQRS was restricted to virulence factors and induced especially modulators of the innate immune system, it can be assumed, that these proteins potentially play a role in virulence of S. aureus. In the third part of this thesis, one of these potential new virulence factors, namely SACOL0908, was analysed in detail. In cooperation with the group of Prof. Stehle, Tübingen, the crystal structure was solved. The protein folding of SACOL0908 is new with only minor similarities to described protein structures. Recombinantly expressed SACOL0908 binds to granulocytes. These cells belong to the innate immune system, incorporate bacteria by phagocytosis and kill them. The receptor for SACOL0908 on the surface of granulocytes could not be identified using immunoprecipitation, antibody-blocking assays and functional assays in cooperation with the group of Prof. Peschel, Tübingen. The gene encoding SACOL0908 was deleted in two S. aureus strain backgrounds (COL and Newman). These mutants are currently in use to characterize their phenotype in mouse-infection studies.