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Over the last decades, thyroid hormone metabolites (THMs) received marked attention as it has been demonstrated that they are bioactive compounds. Their concentrations were determined by immunoassay or mass-spectrometry methods. Among those metabolites, 3,5-diiodothyronine (3,5-T2), occurs at low nanomolar concentrations in human serum, but might reach tissue concentrations similar to those of T4 and T3, at least based on data from rodent models. However, the immunoassay-based measurements in human sera revealed remarkable variations depending on antibodies used in the assays and thus need to be interpreted with caution. In clinical experimental approaches in euthyroid volunteers and hypothyroid patients using the immunoassay as the analytical tool no evidence of formation of 3,5-T2 from its putative precursors T4 or T3 was found, nor was any support found for the assumption that 3,5-T2 might represent a direct precursor for serum 3-T1-AM generated by combined deiodination and decarboxylation from 3,5-T2, as previously documented for mouse intestinal mucosa. We hypothesized that lowered endogenous production of 3,5-T2 in patients requiring T4 replacement therapy after thyroidectomy or for treatment of autoimmune thyroid disease, compared to production of 3,5-T2 in individuals with intact thyroid glands might contribute to the discontent seen in a subset of patients with this therapeutic regimen. So far, our observations do not support this assumption. However, the unexpected association between high serum 3,5-T2 and elevated urinary concentrations of metabolites related to coffee consumption requires further studies for an explanation. Elevated 3,5-T2 serum concentrations were found in several situations including impaired renal function, chronic dialysis, sepsis, non-survival in the ICU as well as post-operative atrial fibrillation (POAF) in studies using a monoclonal antibody-based chemoluminescence immunoassay. Pilot analysis of human sera using LC-linear-ion-trap-mass-spectrometry yielded 3,5-T2 concentrations below the limit of quantification in the majority of cases, thus the divergent results of both methods need to be reconciliated by further studies. Although positive anti-steatotic effects have been observed in rodent models, use of 3,5-T2 as a muscle anabolic, slimming or fitness drug, easily obtained without medical prescription, must be advised against, considering its potency in suppressing the HPT axis and causing adverse cardiac side effects. 3,5-T2 escapes regular detection by commercially available clinical routine assays used for thyroid function tests, which may be seriously disrupted in individuals self-administering 3,5-T2 obtained over-the counter or from other sources.
Abstract
Environmentally‐friendly processes for the manufacturing of valuable industrial compounds like ω‐hydroxy fatty acids (ω‐OHFAs) are highly desirable. Herein, we present such an approach by establishing a two‐step enzymatic cascade reaction for the production of 2,15,16‐trihydroxy hexadecanoic acid (THA). Starting with the easily accessible natural compound ustilagic acid (UA) that is secreted by the corn smut fungus Ustilago maydis, the recombinantly expressed esterase BS2 from Bacillus subtilis and the commercial β‐glucosidase from almonds were applied yielding 86 % product. Both hydrolases do not require expensive cofactors, making the process economically attractive. Additionally, no harmful solvents are required, so that the product THA can be labelled natural to be used in food and cosmetic products.
Introduction: It has been shown that Alzheimer’s disease (AD) is accompanied by marked structural brain changes that can be detected several years before clinical diagnosis via structural magnetic resonance (MR) imaging. In this study, we developed a structural MR-based biomarker for in vivo detection of AD using a supervised machine learning approach. Based on an individual’s pattern of brain atrophy a continuous AD score is assigned which measures the similarity with brain atrophy patterns seen in clinical cases of AD.
Methods: The underlying statistical model was trained with MR scans of patients and healthy controls from the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI-1 screening). Validation was performed within ADNI-1 and in an independent patient sample from the Open Access Series of Imaging Studies (OASIS-1). In addition, our analyses included data from a large general population sample of the Study of Health in Pomerania (SHIP-Trend).
Results: Based on the proposed AD score we were able to differentiate patients from healthy controls in ADNI-1 and OASIS-1 with an accuracy of 89% (AUC = 95%) and 87% (AUC = 93%), respectively. Moreover, we found the AD score to be significantly associated with cognitive functioning as assessed by the Mini-Mental State Examination in the OASIS-1 sample after correcting for diagnosis, age, sex, age·sex, and total intracranial volume (Cohen’s f2 = 0.13). Additional analyses showed that the prediction accuracy of AD status based on both the AD score and the MMSE score is significantly higher than when using just one of them. In SHIP-Trend we found the AD score to be weakly but significantly associated with a test of verbal memory consisting of an immediate and a delayed word list recall (again after correcting for age, sex, age·sex, and total intracranial volume, Cohen’s f2 = 0.009). This association was mainly driven by the immediate recall performance.
Discussion: In summary, our proposed biomarker well differentiated between patients and healthy controls in an independent test sample. It was associated with measures of cognitive functioning both in a patient sample and a general population sample. Our approach might be useful for defining robust MR-based biomarkers for other neurodegenerative diseases, too.
Dengue virus (DV) is a positive-strand RNA virus of the Flavivirus genus. It is one of the most prevalent mosquito-borne viruses, infecting globally 390 million individuals per year. The clinical spectrum of DV infection ranges from an asymptomatic course to severe complications such as dengue hemorrhagic fever (DHF) and dengue shock syndrome (DSS), the latter because of severe plasma leakage. Given that the outcome of infection is likely determined by the kinetics of viral replication and the antiviral host cell immune response (HIR) it is of importance to understand the interaction between these two parameters. In this study, we use mathematical modeling to characterize and understand the complex interplay between intracellular DV replication and the host cells' defense mechanisms. We first measured viral RNA, viral protein, and virus particle production in Huh7 cells, which exhibit a notoriously weak intrinsic antiviral response. Based on these measurements, we developed a detailed intracellular DV replication model. We then measured replication in IFN competent A549 cells and used this data to couple the replication model with a model describing IFN activation and production of IFN stimulated genes (ISGs), as well as their interplay with DV replication. By comparing the cell line specific DV replication, we found that host factors involved in replication complex formation and virus particle production are crucial for replication efficiency. Regarding possible modes of action of the HIR, our model fits suggest that the HIR mainly affects DV RNA translation initiation, cytosolic DV RNA degradation, and naïve cell infection. We further analyzed the potential of direct acting antiviral drugs targeting different processes of the DV lifecycle in silico and found that targeting RNA synthesis and virus assembly and release are the most promising anti-DV drug targets.
Abstract
Non‐native invasive species are threatening ecosystems and biodiversity worldwide. High genetic variation is thought to be a critical factor for invasion success. Accordingly, the global invasion of a few clonal lineages of the gastropod Potamopyrgus antipodarum is thus both puzzling and has the potential to help illuminate why some invasions succeed while others fail. Here, we used SNP markers and a geographically broad sampling scheme (N = 1617) including native New Zealand populations and invasive North American and European populations to provide the first widescale population genetic assessment of the relationships between and among native and invasive P. antipodarum. We used a combination of traditional and Bayesian molecular analyses to demonstrate that New Zealand populations harbour very high diversity relative to the invasive populations and are the source of the two main European genetic lineages. One of these two European lineages was in turn the source of at least one of the two main North American genetic clusters of invasive P. antipodarum, located in Lake Ontario. The other widespread North American group had a more complex origin that included the other European lineage and two New Zealand clusters. Altogether, our analyses suggest that just a small handful of clonal lineages of P. antipodarum were responsible for invasion across continents. Our findings provide critical information for prevention of additional invasions and control of existing invasive populations and are of broader relevance towards understanding the establishment and evolution of asexual populations and the forces driving biological invasion.
Swine are regarded as promising biomedical models, but the dynamics of theirgastrointestinal microbiome have been much less investigated than that of humans or mice. The aimof this study was to establish an integrated multi-omics protocol to investigate the fecal microbiomeof healthy swine. To this end, a preparation and analysis protocol including integrated samplepreparation for meta-omics analyses of deep-frozen feces was developed. Subsequent data integrationlinked microbiome composition with function, and metabolic activity with protein inventories, i.e.,16S rRNA data and expressed proteins, and identified proteins with corresponding metabolites.16S rRNA gene amplicon and metaproteomics analyses revealed a fecal microbiome dominated byPrevotellaceae,Lactobacillaceae,Lachnospiraceae,RuminococcaceaeandClostridiaceae.Similar microbiomecompositions in feces and colon, but not ileum samples, were observed, showing that feces can serveas minimal-invasive proxy for porcine colon microbiomes. Longitudinal dynamics in composition,e.g., temporal decreased abundance ofLactobacillaceaeandStreptococcaceaeduring the experiment,were not reflected in microbiome function. Instead, metaproteomics and metabolomics showed arather stable functional state, as evident from short-chain fatty acids (SCFA) profiles and associatedmetaproteome functions, pointing towards functional redundancy among microbiome constituents.In conclusion, our pipeline generates congruent data from different omics approaches on the taxonomyand functionality of the intestinal microbiome of swine.
Alongside biological, psychological, and social risk factors, psychotic syndromes may berelated to disturbances of neuronal migration. This highly complex process characterizesthe developing brain of the fetus, the early postnatal brain, and the adult brain, as reflectedby changes within the subventricular zone and the dentate gyrus of the hippocampus,where neurogenesis persists throughout life. Psychosis also appears to be linked tohuman cytomegalovirus (HCMV) infection. However, little is known about the connectionbetween psychosis, HCMV infection, and disruption of neuronal migration. The presentstudy addresses the hypothesis that HCMV infection may lead to mental disordersthrough mechanisms of autoimmune cross-reactivity. Searching for common peptidesthat underlie immune cross-reactions, the analyses focus on HCMV and human proteinsinvolved in neuronal migration. Results demonstrate a large overlap of viral peptides withhuman proteins associated with neuronal migration, such as ventral anterior homeobox 1and cell adhesion molecule 1 implicated in GABAergic and glutamatergicneurotransmission. The presentfindings support the possibility of immune cross-reactivity between HCMV and human proteins that—when altered, mutated, orimproperly functioning—may disrupt normal neuronal migration. In addition, thesefindings are consistent with a molecular and mechanistic framework for pathologicalsequences of events, beginning with HCMV infection, followed by immune activation,cross-reactivity, and neuronal protein variations that may ultimately contribute to theemergence of mental disorders, including psychosis
Abstract
Multiple G‐tracts within the promoter region of the c‐myc oncogene may fold into various G‐quadruplexes with the recruitment of different tracts and guanosine residues for the G‐core assembly. Thermodynamic profiles for the folding of wild‐type and representative truncated as well as mutated sequences were extracted by comprehensive DSC experiments. The unique G‐quadruplex involving consecutive G‐tracts II–V with formation of two one‐nucleotide and one central two‐nucleotide propeller loop, previously proposed to be the biologically most relevant species, was found to be the most stable fold in terms of its Gibbs free energy of formation at ambient temperatures. Its stability derives from its short propeller loops but also from the favorable type of loop residues. Whereas quadruplex folds with long propeller loops are significantly disfavored, a snap‐back loop structure formed by incorporating a 3’‐terminal guanosine into the empty position of a tetrad seems highly competitive based on its thermodynamic stability. However, its destabilization by extending the 3’‐terminus questions the significance of such a species under in vivo conditions.
Changes in the environment will alter the growth rate of trees and forests. Different disciplines assess such growth rates differently, for example, with tree-ring width data, forest inventories or with carbon-flux data from eddy covariance towers. Such data is used to quantify forests biomass increment, forest’s carbon sequestration or to reconstruct environmental variables before instrumental records. However, raw measurement data is typically not considered to be representative for the average growth rate of trees or forests. Depending on the research question, the effects of certain environmental variables or effects of tree and forest structure have to be removed first. It can be challenging to define and quantify a growth trend that can answer a specific research question because trees and forests grow and respond to environmental change in multiple ways simultaneously, for example, with altered radial increment, height growth, and stand density. Further challenges pose time-lagged feedback loops, for example, between height and radial increment or between stand density and radial increment. Generally, different environments will lead to different tree and forest structures, but because of tree’s longevity this adaptation to the new environment will take decades or even centuries. Consequently, there can be an offset between the present forest structure and what we term the potential natural forest (PNF): Similar to the potential natural vegetation (PNV), the PNF represents that forest that would develop under the current environmental conditions in the absence of human intervention. Because growth rates are affected by the tree and forest structure, growth-trend estimates will differ between the present and the potential forest. Consequently, if the legacy effects of the past are not of interest, the PNF is the theoretical baseline to correct and estimate growth trends.
Abomasal emptying rate of diarrhoeic and healthy suckling calves fed with oral rehydration solutions
(2020)
Abstract
The aim of the study was to determine the abomasal emptying rate (AER) of calves suffering from naturally occurring diarrhoea compared with that of healthy calves. Furthermore, the effects of an oral rehydration solution (ORS) mixed into milk replacer on the AER were determined. Acetaminophen absorption test (APAT) was performed to estimate the AER. Sixty Holstein–Frisian calves (age < 14 days) were included in the study and divided into groups as follows: healthy calves (H; n = 16), healthy calves fed with ORS (HORS; n = 14), diarrhoeic calves (D; n = 15) and diarrhoeic calves fed with ORS (DORS; n = 15). For the APAT, the calves were fed 2 L of milk replacer containing 50 mg acetaminophen (AP)/kg body weight. Venous blood samples were collected before and after milk replacer and AP intake in 30–60 min intervals for 12 hr. During the APAT, no significant differences in median maximum acetaminophen concentration (Cmax) were observed among all groups. Time to reach maximum acetaminophen concentration (Tmax) in DORS (median 390 min, 25/75 quartiles: 300/480 min) was significantly higher compared with that in H (median: 270 min 25/75 quartiles: 210/315 min) and HORS (median: 300 min (25/75 quartiles: 240/360 min). Non‐linear regression revealed that the calculated abomasal half‐life (AP t1/2) tended to be delayed in DORS (median: 652 min, 25/75 quartiles: 445/795 min, p = .10). The area under the AP curve values (AUC) from 0 to 120 min and 0 to 240 min of the observation period were significantly higher in H than D and DORS. In conclusion, significant differences in the AER indices reflected delayed abomasal emptying in diarrhoeic calves. Furthermore, the hypertonic ORS tended to have an additive delaying impact on the AER, which needs attention for the feeding management of diarrhoeic calves.
Abstract
Background
Heparin induced thrombocytopenia (HIT) is likely a misdirected bacterial host defense mechanism. Platelet factor 4 (PF4) binds to polyanions on bacterial surfaces exposing neo‐epitopes to which HIT antibodies bind. Platelets are activated by the resulting immune complexes via FcγRIIA, release bactericidal substances, and kill Gram‐negative Escherichia coli.
Objectives
To assess the role of PF4, anti‐PF4/H antibodies and FcγRIIa in killing of Gram‐positive bacteria by platelets.
Methods
Binding of PF4 to protein‐A deficient Staphylococcus aureus (SA113Δspa) and non‐encapsulated Streptococcus pneumoniae (D39Δcps) and its conformational change were assessed by flow cytometry using monoclonal (KKO,5B9) and patient derived anti‐PF4/H antibodies. Killing of bacteria was quantified by counting colony forming units (cfu) after incubation with platelets or platelet releasate. Using flow cytometry, platelet activation (CD62P‐expression, PAC‐1 binding) and phosphatidylserine (PS)‐exposure were analyzed.
Results
Monoclonal and patient‐derived anti‐PF4/H antibodies bound in the presence of PF4 to both S. aureus and S. pneumoniae (1.6‐fold increased fluorescence signal for human anti‐PF4/H antibodies to 24.0‐fold increase for KKO). Staphylococcus aureus (5.5 × 104cfu/mL) was efficiently killed by platelets (2.7 × 104cfu/mL) or their releasate (2.9 × 104cfu/mL). Killing was not further enhanced by PF4 or anti‐PF4/H antibodies. Blocking FcγRIIa had no impact on killing of S. aureus by platelets. In contrast, S. pneumoniae was not killed by platelets or releasate. Instead, after incubation with pneumococci platelets were unresponsive to TRAP‐6 stimulation and exposed high levels of PS.
Conclusions
Anti‐PF4/H antibodies seem to have only a minor role for direct killing of Gram‐positive bacteria by platelets. Staphylococcus aureus is killed by platelets or platelet releasate. In contrast, S. pneumoniae affects platelet viability.
Abstract
A N‐heterocyclic olefin (NHO), a terminal alkene selectively activates aromatic C−F bonds without the need of any additional catalyst. As a result, a straightforward methodology was developed for the formation of different fluoroaryl‐substituted alkenes in which the central carbon–carbon double bond is in a twisted geometry.
Abstract
Because isoenzymes of the experimentally and therapeutically extremely relevant sirtuin family show high similarity, addressing the unique selectivity pocket of sirtuin 2 is a promising strategy towards selective inhibitors. An unrelated approach towards selective inhibition of isoenzymes with varied tissue distribution is targeted drug delivery or spatiotemporal activation by photochemical activation. Azologization of two nicotinamide‐mimicking lead structures was undertaken to combine both approaches and yielded a set of 33 azobenzenes and azopyridines that have been evaluated for their photochemical behaviour and bioactivity. For some compounds, inhibitory activity reached the sub‐micromolar range in their thermodynamically favoured E form and could be decreased by photoisomerization to the metastable Z form. Besides, derivatization with long‐chain fatty acids yielded potent sirtuin 2 inhibitors, featuring another intriguing aspect of azo‐based photoswitches. In these compounds, switching to the Z isomer increased aqueous solubility and thereby enhanced biological activity by up to a factor of 21. The biological activity of two compounds was confirmed by hyperacetylation of sirtuin specific histone proteins in a cell‐based activity assay.
Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) and tryptophan 2,3-dioxygenase (TDO2) are the key enzymes of tryptophan (TRP) metabolism in the kynurenine pathway (KP). Both enzymes function as indicators of immunosuppression and poor survival in cancer patients. Direct or indirect targeting of either of these substances seems thus reasonable to improve therapy options for patients. In this study, glioblastoma multiforme (GBM) as well as head and neck squamous cell carcinomas (HNSCC) were examined because of their different mechanisms of spontaneous and treatment-induced immune escape. Effects on gene expression and protein levels were examined. Accompanying assessment of TRP metabolites from treated GBM cell culture supernatants was conducted. Our results show a heterogeneous and inversely correlated expression profile of TRP-metabolizing genes among GBM and HNSCC cells, with low, but inducible IDO1 expression upon IFNγ treatment. TDO2 expression was higher in GBM cells, while genes encoding kynurenine aminotransferases were mainly confined to HNSCC cells. These data indicate that the KP is active in both entities, with however different enzymes involved in TRP catabolism. Upon treatment with Temozolomide, the standard of care for GBM patients, IDO1 was upregulated. Comparable, although less pronounced effects were seen in HNSCC upon Cetuximab and conventional drugs (i.e., 5-fluorouracil, Gemcitabine). Here, IDO1 and additional genes of the KP (KYAT1, KYAT2, and KMO) were induced. Vice versa, the novel yet experimental cyclin-dependent kinase inhibitor Dinaciclib suppressed KP in both entities. Our comprehensive data imply inhibition of the TRP catabolism by Dinaciclib, while conventional chemotherapeutics tend to activate this pathway. These data point to limitations of conventional therapy and highlight the potential of targeted therapies to interfere with the cells' metabolism more than anticipated.
Abstract
Background
A growing proportion of older people in Germany receive long‐term care from informal and professional caregivers at home. Their personal assessment of the individual care situation is scarcely considered.
Aim
This study aimed to explore the subjective views of care recipients, informal and professional caregivers on the adequacy of care provision in long‐term home care arrangements.
Design and Methods
Qualitative semi‐structured face‐to‐face interviews were conducted with ten care recipients, ten professional caregivers and eight informal caregivers to capture their perspectives on the adequacy of the care received and delivered. Qualitative content analysis was applied using MAXQDA software.
Results
All groups highlighted that they perceive an underprovision of care, even though their explanations differed. The underprovision was mainly described regarding the quality rather than quantity of services. It occurs especially in interpersonal relationships and social inclusion, where the gap between the self‐perceived current situation and the desires of those affected is most prominent. The ambivalent impact of home care on social participation becomes apparent. Perceptions of an overprovision of care range from the view that it appears mainly with respect to informal care to the statement that it is currently non‐existent or generally impossible. Misprovision of care is experienced as serious whenever the interviewees face the challenge of preserving existing abilities or regaining certain skills.
Abstract
Two decades after the discovery of adult‐born neurons in the brains of decapod crustaceans, the deutocerebral proliferative system (DPS) producing these neural lineages has become a model of adult neurogenesis in invertebrates. Studies on crayfish have provided substantial insights into the anatomy, cellular dynamics, and regulation of the DPS. Contrary to traditional thinking, recent evidence suggests that the neurogenic niche in the crayfish DPS lacks self‐renewing stem cells, its cell pool being instead sustained via integration of hemocytes generated by the innate immune system. Here, we investigated the origin, division and migration patterns of the adult‐born neural progenitor (NP) lineages in detail. We show that the niche cell pool is not only replenished by hemocyte integration but also by limited numbers of symmetric cell divisions with some characteristics reminiscent of interkinetic nuclear migration. Once specified in the niche, first generation NPs act as transit‐amplifying intermediate NPs that eventually exit and produce multicellular clones as they move along migratory streams toward target brain areas. Different clones may migrate simultaneously in the streams but occupy separate tracks and show spatio‐temporally flexible division patterns. Based on this, we propose an extended DPS model that emphasizes structural similarities to pseudostratified neuroepithelia in other arthropods and vertebrates. This model includes hemocyte integration and intrinsic cell proliferation to synergistically counteract niche cell pool depletion during the animal's lifespan. Further, we discuss parallels to recent findings on mammalian adult neurogenesis, as both systems seem to exhibit a similar decoupling of proliferative replenishment divisions and consuming neurogenic divisions.
Abstract
Caveolae position CaV3.2 (T‐type Ca2+ channel encoded by the α‐3.2 subunit) sufficiently close to RyR (ryanodine receptors) for extracellular Ca2+ influx to trigger Ca2+ sparks and large‐conductance Ca2+‐activated K+ channel feedback in vascular smooth muscle. We hypothesize that this mechanism of Ca2+ spark generation is affected by age. Using smooth muscle cells (VSMCs) from mouse mesenteric arteries, we found that both Cav3.2 channel inhibition by Ni2+ (50 µM) and caveolae disruption by methyl‐ß‐cyclodextrin or genetic abolition of Eps15 homology domain‐containing protein (EHD2) inhibited Ca2+ sparks in cells from young (4 months) but not old (12 months) mice. In accordance, expression of Cav3.2 channel was higher in mesenteric arteries from young than old mice. Similar effects were observed for caveolae density. Using SMAKO Cav1.2−/− mice, caffeine (RyR activator) and thapsigargin (Ca2+ transport ATPase inhibitor), we found that sufficient SR Ca2+ load is a prerequisite for the CaV3.2‐RyR axis to generate Ca2+ sparks. We identified a fraction of Ca2+ sparks in aged VSMCs, which is sensitive to the TRP channel blocker Gd3+ (100 µM), but insensitive to CaV1.2 and CaV3.2 channel blockade. Our data demonstrate that the VSMC CaV3.2‐RyR axis is down‐regulated by aging. This defective CaV3.2‐RyR coupling is counterbalanced by a Gd3+ sensitive Ca2+ pathway providing compensatory Ca2+ influx for triggering Ca2+ sparks in aged VSMCs.
Background: Alexithymia is a personality trait characterized by difficulties in identifying and describing emotions and associated with various psychiatric disorders. Neuroimaging studies found evidence for morphological and functional brain alterations in alexithymic subjects. However, the neurobiological mechanisms underlying alexithymia remain incompletely understood. Methods: We study the association of alexithymia with cortical correlation networks in a large community-dwelling sample of the Study of Health in Pomerania. Our analysis includes data of n = 2,199 individuals (49.4% females, age = 52.1 ± 13.6 years) which were divided into a low and high alexithymic group by a median split of the Toronto Alexithymia Scale. Cortical correlation networks were constructed based on the mean thicknesses of 68 regions, and differences in centralities were investigated. Results: We found a significantly increased centrality of the right paracentral lobule in the high alexithymia network after correction for multiple testing. Several other regions with motoric and sensory functions showed altered centrality on a nominally significant level. Conclusions: Finding increased centrality of the paracentral lobule, a brain area with sensory as well as motoric features and involvement in bowel and bladder voiding, may contribute to explain the association of alexithymia with functional somatic disorders and chronic pain syndromes.
Staphylococcus aureussuperantigens (SAgs) are among the most potent T cell mitogensknown.They stimulate large fractions of T cells by cross-linking their T cell receptor withmajor histocompatibility complex class-II molecules on antigen presenting cells, resulting in Tcell proliferation and massive cytokine release. To date, 26 different SAgs have been described in thespeciesS. aureus; they comprise the toxic shock syndrome toxin (TSST-1), as well as 25 staphylococcalenterotoxins (SEs) or enterotoxin-like proteins (SEls). SAgs can cause staphylococcal food poisoningand toxic shock syndrome and contribute to the clinical symptoms of staphylococcal infection. Inaddition, there is growing evidence that SAgs are involved in allergic diseases. This review providesan overview on recent epidemiological data on the involvement ofS. aureusSAgs and anti-SAg-IgEin allergy, demonstrating that being sensitized to SEs—in contrast to inhalant allergens—is associatedwith a severe disease course in patients with chronic airway inflammation. The mechanisms by whichSAgs trigger or amplify allergic immune responses, however, are not yet fully understood. Here, wediscuss known and hypothetical pathways by which SAgs can drive an atopic disease
Einleitung: Der Gesetzgeber hat die 2001 von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) veröffentlichte Internationale Klassifikation der Funktionsfähigkeit, Behinderung und Gesundheit (ICF) als Grundlage der Rehabilitation in Deutschland im Sozialgesetzbuch IX verankert. Anders als bisherige Klassifikationsmodelle, die einen linearen Zusammenhang zwischen Beeinträchtigung der Funktion und Behinderung annehmen, basiert die ICF auf einem bio-psycho-sozialen Verständnis von Gesundheit und Krankheit. Das ICF-Modell sieht Beeinträchtigungen der funktionalen Gesundheit einer Person als das Ergebnis der negativen Wechselwirkung zwischen den Gesundheitsproblemen sowie den personbezogenen und umweltbezogenen Kontextfaktoren der Person. Ziel einer Rehabilitationsmaßnahme ist die Förderung der gleichberechtigten Teilhabe am Leben der Gemeinschaft und die Selbstbestimmung von behinderten und von Behinderung bedrohten Menschen. Auf Basis der ICF ist es also Aufgabe der deutschen Rehabilitationseinrichtungen, die Kontextfaktoren mit zu berücksichtigen, um den Rehabilitanden eine bestmögliche (Re-)Integration in die Gesellschaft und Teilhabe am gesellschaftlichen Leben zu ermöglichen. Besonders gefordert sind hierbei ambulante Rehabilitationseinrichtungen, die nach der Akutbehandlung bzw. Frührehabilitation ansetzen, in einer Phase, in der der Rehabilitand bereits in sein gewohntes häusliches Umfeld zurückgekehrt ist, was eine Mitberücksichtigung von Kontextfaktoren in besonderer Weise ermöglicht. Bislang gibt es nur wenige Studien, die explizit das Konstrukt Teilhabe als Zielvariable im Rehabilitationsverlauf untersuchen und beeinflussende Kontextfaktoren mit in den Blick nehmen.
Material und Methoden: In vier empirischen Studien wurden Teilhabeverläufe und beeinflussende Kontextfaktoren in der ambulanten Neurorehabilitation untersucht. Da Depressivität den Behandlungserfolg im Kontext einer ambulanten Neurorehabilitation beeinflussen kann, wurde mit den Depressions-Angst-Stress-Skalen (DASS-21) eine Raschanalyse durchgeführt, um ihre Eignung als Screeninginstrument zu untersuchen.
Ergebnisse und Diskussion: In der ersten Studie wurde explorativ die teilhabebezogene Ergebnisqualität in vier ambulanten Reha-Einrichtungen im österreichischen Vorarlberg erfasst. Es zeigten sich positive Entwicklungen im Reha-Verlauf. In deutschen ambulanten neurologischen Rehabilitationseinrichtungen konnten in Studie 2 mehrheitlich positive Teilhabeentwicklungen im Rehabilitationsverlauf gezeigt werden, darüber hinaus fanden sich aber auch Teilnehmer, deren Teilhabe sich nicht veränderte oder sogar verschlechterte. Als beeinflussende Kontextfaktoren konnten sowohl das Geschlecht als auch das Nettoeinkommen identifiziert werden, wobei die genauen Hintergründe hinsichtlich des Geschlechts noch weiterer Forschung bedürfen. In Studie 3 zeigte sich zudem, dass insbesondere eine niedrige Depressivität am Ende der Rehabilitation die Wahrscheinlichkeit erhöhte, in der Gruppe der Teilhabeverbesserten zu sein. Zu Beginn der Rehabilitation unterschieden sich die Depressivitäts-Werte der zum Ende der Rehabilitation Teilhabeverbesserten und Teilhabeverschlechterten nicht, was auf Einflussmöglichkeiten im Verlauf der Rehabilitation hindeutet. Die Mehrheit der Teilnehmer erfüllte nicht das Vollbild einer klinisch relevanten Depression. Bei der Raschanalyse einer Kurzversion der Depressions-Angst-Stress-Skalen (DASS-21) zeigte sich passend dazu, dass sich insbesondere eine zusammengefasste Skala aus Stress- und Depressions-Items, die den generellen Faktor „psychologischer Distress“ erfassen sollte, für den Einsatz in der ambulanten Neurorehabilitation als besonders geeignet erwies. Auch die Depressions- und die Stressskala konnten jedoch mit einigen Einschränkungen die Kriterien des Rasch-Modells erfüllen, die Angstskala erwies sich bei den Teilnehmern dieser Studie als ungeeignet, die Stichprobe erwies sich hinsichtlich des mit der Angstskala erfassten Angstkonstrukts als wenig ängstlich.
Fazit: Neben ersten, weiter zu erforschenden Erkenntnissen hinsichtlich der ambulanten Neurorehabilitation in Österreich konnten insbesondere Informationen zu unterschiedlichen Teilhabeverläufen und beeinflussenden Kontextfaktoren in der ambulanten Neurorehabilitation in Deutschland gewonnen werden. Insbesondere die kontinuierlich erfasste Variable Depressivität geriet hierbei in den Blickpunkt, die DASS-21 erwiesen sich im Rahmen einer Raschanalyse mit einigen Einschränkungen als geeignetes Screeninginstrument, um besonders gefährdete Patienten herauszufiltern. Neben der Untersuchung weiterer Kontextfaktoren besteht insbesondere noch Forschungsbedarf bei der Frage, welche Unterstützungsmethoden bei psychischem Distress im Rahmen der ambulanten Neurorehabilitation effizient und realistisch umsetzbar eingesetzt werden können
Osteosarcoma and Ewing’s sarcoma are the most common malignant bone tumors.Conventional therapies such as polychemotherapy, local surgery, and radiotherapy improve theclinical outcome for patients. However, they are accompanied by acute and chronic side effectsthat affect the quality of life of patients, motivating novel research lines on therapeutic optionsfor the treatment of sarcomas. Previous experimental work with physical plasma operated atbody temperature (cold atmospheric plasma, CAP) demonstrated anti-oncogenic effects on differentcancer cell types. This study investigated the anti-cancer effect of CAP on two bone sarcomaentities, osteosarcoma and Ewing’s sarcoma, which were represented by four cell lines (U2-OS,MNNG/HOS, A673, and RD-ES). A time-dependent anti-proliferative effect of CAP on all cell lineswas observed. CAP-induced alterations in cell membrane functionality were detected by performinga fluorescein diacetate (FDA) release assay and an ATP release assay. Additionally, modifications ofthe cell membrane and modifications in the actin cytoskeleton composition were examined usingfluorescence microscopy monitoring dextran-uptake assay and G-/F-actin distribution. Furthermore,the CAP-induced induction of apoptosis was determined by TUNEL and active caspases assays.The observations suggest that a single CAP treatment of bone sarcoma cells may have significantanti-oncogenic effects and thus may be a promising extension to existing applications.
Summary
This study aimed to establish a robust and reliable metaproteomics protocol for an in‐depth characterization of marine particle‐associated (PA) bacteria. To this end, we compared six well‐established protein extraction protocols together with different MS‐sample preparation techniques using particles sampled during a North Sea spring algae bloom in 2009. In the final optimized workflow, proteins are extracted using a combination of SDS‐containing lysis buffer and cell disruption by bead‐beating, separated by SDS‐PAGE, in‐gel digested and analysed by LC–MS/MS, before MASCOT search against a metagenome‐based database and data processing/visualization with the in‐house‐developed bioinformatics tools Prophane and Paver. As an application example, free‐living (FL) and particulate communities sampled in April 2009 were analysed, resulting in an as yet unprecedented number of 9354 and 5034 identified protein groups for FL and PA bacteria, respectively. Our data suggest that FL and PA communities appeared similar in their taxonomic distribution, with notable exceptions: eukaryotic proteins and proteins assigned to Flavobacteriia, Cyanobacteria, and some proteobacterial genera were found more abundant on particles, whilst overall proteins belonging to Proteobacteria were more dominant in the FL fraction. Furthermore, our data points to functional differences including proteins involved in polysaccharide degradation, sugar‐ and phosphorus uptake, adhesion, motility, and stress response.
An Ultrasensitive Fluorescence Assay for the Detection of Halides and Enzymatic Dehalogenation
(2020)
Abstract
Halide assays are important for the study of enzymatic dehalogenation, a topic of great industrial and scientific importance. Here we describe the development of a very sensitive halide assay that can detect less than a picomole of bromide ions, making it very useful for quantifying enzymatic dehalogenation products. Halides are oxidised under mild conditions using the vanadium‐dependent chloroperoxidase from Curvularia inaequalis, forming hypohalous acids that are detected using aminophenyl fluorescein. The assay is up to three orders of magnitude more sensitive than currently available alternatives, with detection limits of 20 nM for bromide and 1 μM for chloride and iodide. We demonstrate that the assay can be used to determine specific activities of dehalogenases and validate this by comparison to a well‐established GC‐MS method. This new assay will facilitate the identification and characterisation of novel dehalogenases and may also be of interest to those studying other halide‐producing enzymes.
In der vorliegenden Arbeit wurde eine Koordinationsübung zum Bewegungsverhalten des Unterkiefers untersucht. Die Koordination stellt, neben der Bewegungskapazität und der okklusalen Stabilität bzw. der gelenkbezogenen Zentrierung, ein Charakteristikum der Mobilität des Unterkiefers dar. Die für die Analyse notwendigen Daten wurden aus der bevölkerungsrepräsentativen SHIP-Studie (Study of Health in Pomerania), speziell aus der Basisstudie SHIP-0 im Zusammenhang mit dem zahnmedizinisch Assoziierten Projekt (Teilprojekt D), erhoben. Insgesamt wurden 279 Probanden untersucht, ein vollständiger Datensatz lag bei 260 Probanden vor. Die für die Untersuchung zugelassenen Probanden durften keinen herausnehmbaren Zahnersatz und keinen Stützzonenverlust aufweisen. Die Bewegungsdaten wurden mit dem ultraschallbasierten Messsystem Jaw-Motion-Analyser (Fa. Zebris Medical, D-Isny) dreidimensional aufgezeichnet. Die Probanden wurden gebeten, einen vorgegebenen Kreis mit dem Unterkiefersensor so koordiniert und kreisförmig nachzuzeichnen. Die Übung unterlag keinen Vorgaben hinsichtlich der Startrichtung, Zyklenanzahl oder der Geschwindigkeit. Zusätzlich zu den erhobenen Bewegungsdaten wurden in der Basisstudie mittels Befundbögen weitere Parameter erhoben. Diese waren der Hugoson-Index, der Helkimo-Index, das Geschlecht, das Alter, ob eine präferierte Kauseite vorlag oder ob die Probanden eine Parafunktion (Knirschen oder Pressen) aufwiesen. Die Messdaten wurden zunächst aus der systemeigenen Software, WinJaw, exportiert und in eine Auswertungssoftware, JawReports, importiert. Mit Hilfe von JawReports konnten an den dargestellten Bewegungsbahnen Messpunkte festgelegt werden. Für die Analyse einer Kreisbewegung wurden zuvor Variablen definiert. Die mittels JawReports gemessenen metrischen Variablen wurden in eine Form einer Excel-Tabelle gespeichert und in das Statistikprogramm SPSS importiert und anschließend statistisch ausgewertet. In der Probandengruppe der über (40 – 60) und unter Vierzigjährigen (0 – 39) unterschieden sich der Kreisfehler (Abweichung vom Idealkreis) und die Geschwindigkeit signifikant. Beide Variablen vergrößerten sich mit zunehmendem Alter. Zwischen der Helkimo-Gruppe D0 (symptomfrei) und der Gruppe D1 – 3 (leichte bis schwere Symptome) waren der Kreisradius und die linkslaterale Auslenkung signifikant kleiner mit der Symptomatik einer Dysfunktion. Zwischen den Probanden der Helkimo-Gruppe A (mandibuläre Mobilität), die symptomfrei (Score 0) waren und leichte bis schwere Symptome (Score 1 -5) aufwiesen, wurden die meisten signifikanten Unterschiede gefunden. Mit den Anzeichen einer Symptomatik verringerte sich signifikant der Kreisradius, die Öffnungsweite in 2D und in 3D, die links- und rechtslaterale Auslenkung und die Geschwindigkeit. Der frontale Öffnungs- und Schließwinkel hingegen wurde signifikant größer. Bei einer Kauseitenpräferenz vergrößerte sich der frontale Öffnungswinkel signifikant. Der Einfluss von einem Knirschen und Pressen ergab keine Signifikanzen zwischen den Probandengruppen. Die Ergebnisse lassen schlussfolgern, dass die Kreisbewegung eine geeignete Übung zur Analyse der Koordination des Unterkiefers darstellt. Die Ergebnisse sollten im Zusammenhang mit weiteren Befunden der Funktionsanalyse gesehen werden.
Die Arthrose des Hüft- und auch des Kniegelenkes ist eine weltweit häufige Gelenkerkrankung. Die konservativen Maßnahmen wie Analgesie, Physiotherapie und Gewichtsreduktion können die Schmerzen nicht ausreichend lindern. Ultima Ratio ist der operative Gelenkersatz durch eine Totalendoprothese, der bei Patient*innen großes Angsterleben auslösen kann.
Ziel dieser randomisiert-kontrollierten Studie war, durch eine patient*innenzentrierte präoperative Kurzintervention Angst vor der Operation zu reduzieren. Es wurden 68 Patient*innen (35 Frauen, 33 Männer) der Klinik für Orthopädie vor einer Hüft- oder Knie-TEP-Operation eingeschlossen. Präoperativ wurde das subjektive Angstempfinden (NAS, STAI) und der Grad der Schmerzchronifizierung (MPSS) erfasst.
Die innovative Kurzintervention wurde so konzipiert, dass sie einmalig präoperativ anwendbar und durch die kurze Dauer von 20 Minuten in den Stationsalltag integrierbar war. Zur Stärkung der Selbstwirksamkeit der Patient*innen wurden die metakognitiven Konzepte Mentales Kontrastieren nach Oettingen und Implementierungsintentionen nach Gollwitzer kombiniert. Zusätzlich beinhaltete die Kurzintervention Psychoedukation zum Angst- und Schmerzempfinden sowie zur Bedeutung der frühen postoperativen Mobilisation. Diese Form der präoperativen Kurzintervention kam erstmalig bei orthopädischen Patient*innen zur Anwendung.
Unsere Daten zeigen, dass eine deutliche Reduktion des postoperativen subjektiven Schmerzempfindens in der Interventionsgruppe zu erreichen war. Die ANOVA mit Messwiederholung ergab einen Haupteffekt in der Anwendung der Intervention mit einem Trend zu einem statistisch signifikanten Unterschied (p=.051). Die Kurzintervention konnte durch ihre modernen Strategien zur Angstreduktion bei den orthopädischen Patient*innen das direkte postoperative Schmerzempfinden und somit den wichtigsten Risikofaktor für die Entstehung von chronischen postoperativen Schmerzen reduzieren. Die Variablen präoperatives Angstempfinden, Mobilisation und Analgetikaeinnahme an den ersten drei postoperativen Tagen waren nicht beeinflusst.
Mit dieser Kurzintervention wurde zu einem verbesserten Outcome der Patient*innen beigetragen. Es bedarf jedoch weiterer Forschungsarbeiten, um die auf das Gesundheitssystem zukommende große Anzahl von Patient*innen vor einer Hüft- und Knie-TEP-Operation angemessen zu versorgen.
Although antigen-specific priming of antibody responses is impaired during sepsis, there is nevertheless a strong increase in IgM and IgG serum concentrations. Using colon ascendens stent peritonitis (CASP), a mouse model of polymicrobial abdominal sepsis, we observed substantial increases in IgM as well as IgG of all subclasses, starting at day 3 and peaking 2 weeks after sepsis induction. The dominant source of antibody-secreting cells was by far the spleen, with a minor contribution of the mesenteric lymph nodes. Remarkably, sepsis induction in splenectomized mice did not change the dynamics of the serum IgM/IgG reaction, indicating that the marginal zone B cells, which almost exclusively reside in the spleen, are dispensable in such a setting. Hence, in systemic bacterial infection, the function of the spleen as dominant niche of antibody-producing cells can be compensated by extra-splenic B cell populations as well as other lymphoid organs. Depletion of CD4+ T cells did not affect the IgM response, while it impaired IgG generation of all subclasses with the exception of IgG3. Taken together, our data demonstrate that the robust class-switched antibody response in sepsis encompasses both T cell-dependent and -independent components.
Abstract
Objectives
To examine the association between third molars and orofacial pain. We hypothesized that impacted third molars are a cause of orofacial pain.
Methods
Magnetic resonance images of 1808 participants from two population‐based cohorts from Northeastern Germany were analysed to define the status of third molars according to the Pell and Gregory classification. A self‐reported questionnaire and a clinical dental examination were used to detect chronic and acute complaints of orofacial pain, masticatory muscle pain, migraine and other types of headache. Logistic regression models were used to analyse the associations between third molar status and orofacial pain.
Results
Individuals with impacted third molars in the maxilla had a higher chance of chronic orofacial pain than those with erupted third molars (odds ratio 2.19; 95% CI 1.19‐4.02). No such association was detected for third molars in the lower jaw. Third molars were not associated with masticatory muscle pain, migraine or other types of headache.
Conclusions
Impacted maxillary third molars might be a cause of chronic orofacial pain. Thus, physicians should consider the eruption/impaction status of third molars in their decision‐making process when treating patients who complain of orofacial pain.
Objective
This study provides a comprehensive overview of the associations of five adipokines (adiponectin, chemerin, galectin‐3, leptin, and resistin) with fat deposits, behavioral risk factors, and metabolic phenotypes.
Methods
Using multivariable linear and logistic regression models, cross‐sectional data from 4,116 participants of the population‐based Study of Health in Pomerania were analyzed.
Results
Participants with obesity showed higher chemerin, galectin‐3, and leptin but showed lower adiponectin concentrations. Independently of other fat compounds, liver fat content, visceral adipose tissue, and subcutaneous adipose tissue (SAT) were inversely associated with adiponectin. Independent positive associations of liver fat content and SAT with chemerin as well as of SAT with galectin‐3 and leptin were observed. Physically inactive participants had higher chemerin and leptin concentrations. Smokers had higher chemerin and galectin‐3 as well as lower leptin. Alcohol consumption was associated with adiponectin (positive) and resistin (inverse). All adipokines were associated with at least one lipid marker. Associations with glucose metabolism were seen for adiponectin, chemerin, galectin‐3, and leptin.
Conclusions
High adiponectin concentrations were related to favorable metabolic conditions, whereas high chemerin, galectin‐3, and leptin were associated with an unfavorable metabolic profile. High leptin seems to be primarily indicative of obesity, whereas high adiponectin and chemerin are associated with a broader range of metabolic phenotypes.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Assoziationen von Sexualhormonen und anthropometrischen Parametern bei Frauen und Männern aus der Allgemeinbevölkerung zu untersuchen.
Studiendesign und Methodik
Es wurden Querschnittsdaten von 957 Frauen und Männern aus der bevölkerungsbasierten Gesundheitsstudie in Pommern „Study of Health in Pomerania“ (SHIP) verwendet. Assoziationen von Sexualhormonen mit physischen, laborchemischen und bildgebenden Parametern der Anthropometrie wurden in multivariablen Regressionsmodellen für die gesamte Stichprobe analysiert und nach Geschlecht stratifiziert. Sexualhormonmessungen umfassten Gesamttestosteron (TT), freies Testosteron (fT), Estron und Estradiol, Androstendion (ASD), Dehydroepiandrosteronsulfat (DHEAS) und Sexualhormon-bindendes Globulin (SHBG). Zu den anthropometrischen Parametern zählten Body-Mass-Index (BMI), Taillenumfang, Hüftumfang, Taille-zu-Höhe-Verhältnis und Taillen-Hüft-Verhältnis (WHR). Zu den Magnetresonanztomographie basierten Messgrößen zählten viszerales Fettgewebe und subkutanes Fettgewebe. Zu den laborchemisch bestimmten Fettgewebshormonen zählten Leptin und Vaspin.
Ergebnisse
Bei Männern wurden inverse Assoziationen zwischen allen berücksichtigten anthropometrischen Parametern mit TT gefunden: BMI (β-Koeffizient, Standardfehler (SE): -0,159, 0,037), Taillenumfang (β-Koeffizient, SE: -0,892, 0,292), subkutan Fettgewebe (β-Koeffizient, SE: -0,156, 0,023) und Leptin (β-Koeffizient, SE: -0,046, 0,009). Bei Frauen waren TT (β-Koeffizient, SE: 1,356, 0,615) und Estron (β-Koeffizient, SE: 0,014, 0,005) positiv mit dem BMI assoziiert. In Varianzanalysen waren BMI und Leptin bei Männern invers mit TT, ASD und DHEAS assoziiert, jedoch positiv mit Estron. Bei Frauen waren BMI und Leptin mit allen Sexualhormonen positiv assoziiert.
Schlussfolgerung
Zusammenfassend bestätigte und erweiterte die vorliegende Arbeit die zuvor beschriebenen geschlechtsspezifischen Assoziationen zwischen Sexualhormonen und verschiedenen anthropometrischen Parametern für Übergewicht und Adipositas.
Chemerin ist ein Adipokin, welches unter anderem vom Fettgewebe exprimiert wird und wichtige Funktionen im Rahmen des Fettstoffwechsels übernimmt. Verschiedene klinische Studien konnten Korrelationen zwischen der Chemerinkonzentration im Blut und diversen metabolischen, renalen sowie kardiovaskulären Phänotypen identifizieren. Aufgrund der Verwendung von sehr unterschiedlichen Patientenpopulationen mit häufig kleinen Kollektiven ist die derzeitige Befundlage insgesamt allerdings noch recht widersprüchlich. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher, den Zusammenhang zwischen Chemerin und einem breiten Spektrum von inflammatorischen, metabolischen, renalen sowie kardiovaskulären Parametern in einer großen, gut charakterisierten, populationsbasierten Studie zu analysieren und dabei den Einfluss der Fettmasse und anderer Störfaktoren angemessen zu berücksichtigen.
Unter Zuhilfenahme von Methoden der multivariablen linearen und logistischen Regressionsanalyse wurden in dieser Arbeit Daten von 4420 Probanden der SHIP-TREND-Population ausgewertet. Die Analysen zeigten positive Assoziationen zwischen Chemerin und den Inflammationsparametern hsCRP und Fibrinogen. Darüber hinaus konnten positive Zusammenhänge mit dem HbA1c-Wert, dem Nüchterninsulinwert und dem HOMA-IR identifiziert werden. Für den Glukosespiegel ließ sich dagegen kein Zusammenhang mit Chemerin nachweisen. Die Ergebnisse zeigten weiterhin, dass ein hoher Chemerinspiegel mit einem unvorteilhaften Lipid-Profil assoziiert ist. Während eine glockenförmige Assoziation zwischen Chemerin und dem diastolischen Blutdruck vorlag, wurde kein Zusammenhang mit dem systolischen Blutdruck beobachtet. Alle beschriebenen Zusammenhänge waren unabhängig von Unterschieden der Probanden in der individuellen Fettmasse sichtbar. Die Analysen zeigten darüber hinaus, dass ein hoher Chemerinspiegel signifikant mit einer schlechteren Nierenfunktion einhergeht und dass sich dieser Effekt mit zunehmender Fettmasse noch verstärkt. Bezüglich der verschiedenen subklinischen Parameter der Atherosklerose konnte nach vollständiger Modelladjustierung eine inverse Assoziation von Chemerin mit dem ABI sowie eine positive Assoziation mit dem Vorliegen einer Karotisstenose beobachtet werden.
Zusammenfassend zeigen die dargestellten Ergebnisse, dass Chemerin unabhängig von individuellen Unterschieden in der Fettmasse mit einer ganzen Reihe von verschiedenen inflammatorischen, metabolischen, renalen und kardiovaskulären Parametern assoziiert ist. Dementsprechend kann vermutet werden, dass Chemerin auch abseits seiner Funktionen im Fettgewebe wichtige pathophysiologische Prozesse im Körper steuert. Existierende experimentelle Arbeiten liefern erste Hinweise auf die zugrundeliegenden Mechanismen. Das gesamte Funktionsspektrum von Chemerin ist zum jetzigen Zeitpunkt allerdings nicht vollständig geklärt. Die vorliegende Arbeit liefert einen umfassenden Überblick über die epidemiologischen Zusammenhänge der genannten Parameter in einer allgemeinen Bevölkerung und stellt damit eine wichtige Grundlage für weitere Forschungsarbeiten dar. Langfristig ist denkbar, dass Chemerin als diagnostischer Biomarker oder Therapeutikum im klinischen Alltag eingesetzt wird.
Abstract
Aims
To demonstrate the attitudes of general practitioners (GPs), nurses, persons with dementia, and caregiver towards suitable tasks and qualification needs for and the acceptance and impact of advanced nursing roles in German dementia primary care.
Design
Observational study using a questionnaire survey with 225 GPs, 232 nurses, 211 persons with dementia, and 197 caregivers, conducted between December 2017–August 2018.
Methods
A questionnaire was generated that includes specific assessment, prescription, and monitoring tasks of advanced nursing roles in dementia primary care as well as qualification requirements for and the acceptance and the impact of advanced nursing roles. Data were analysed using descriptive statistics. Group differences were assessed using the Fisher's exact test.
Results
Advanced nursing roles were highly appreciated across all groups. Assessment and monitoring tasks were rated as highly suitable, and prescription authorities as moderately suitable. Nurses felt less confident in assessment and monitoring, but more confident in prescribing as practitioners expected. Patients and caregivers would appreciate a takeover of tasks by nurses; nurses and practitioners preferred a delegation. A dementia‐specific qualification was rated as best suitable for advanced nursing roles, followed by ‘no specific qualification’ if medical tasks that only can be carried out by practitioners were delegated and an academic degree if tasks were substituted. Advanced nursing roles were rated as beneficial, strengthening the confidence in nursing care and improving the cooperation between professionals and the treatment. Practitioners assumed that advanced nursing roles would improve job satisfaction of nurses, which was not confirmed by nurses.
Conclusion
There is an extended consensus towards the enlargement of advanced nursing roles, represented by high endorsement, acceptance, and willingness to reorganize tasks.
Impact
Results debunk the common notion that German practitioners would be reluctant towards advanced nursing roles and a takeover of current practitioner tasks, supporting the implementation of advanced nursing roles in Germany.
Bei dem weit verbreiteten, Gram-positiven Bakterium Bacillus subtilis handelt es sich um einen der am besten charakterisierten Organismen. Drei Faktoren haben insbesondere zur Etablierung von B. subtilis als Modellorganismus beigetragen: I.) die einfache genetische Manipulierbarkeit und Handhabung im Labor, II.) das Interesse an zellulären Differenzierungsprozessen wie der Bildung von Endosporen und III.) die biotechnologische Bedeutung von Bacillus-Arten. Deshalb sind die zellulären Komponenten, wie Proteine, Metabolite und regulatorische RNAs, und physiologischen Prozesse von B. subtilis, einschließlich seiner Anpassungsmechanismen an verschiedene Nährstoff- und Stressbedingungen, bereits sehr gut charakterisiert. Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stand die Anpassung der Genexpression von B. subtilis an hyperosmotische Bedingungen, mit denen das Bakterium in seinen natürlichen Habitaten häufig konfrontiert ist.
Die Konstruktion genomreduzierter Stämme ist ein Ansatz, die Interaktionen zwischen den zellulären Komponenten sowie die Funktion aller Proteine und funktionellen RNAs eines Organismus besser zu verstehen. Das MiniBacillus-Projekt verfolgt das Ziel, durch schrittweise Deletion aller nicht-essentiellen genomischen Regionen einen B. subtilis-Stamm zu entwickeln, der mit einem minimalen Set an Genen in komplexen Medien wachsen kann. In einer von der Arbeitsgruppe um Prof. J. Stülke (Georg-August-Universität Göttingen) koordinierten Studie erfolgte die bisher umfassendste Multi-Omics-basierte Charakterisierung von genomreduzierten Stämmen. Die zwei analysierten Stämme wiesen eine Genomreduzierung von ca. 35 % auf. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden das Transkriptom der Stämme im Vergleich zum Ausgangsstamm unter Verwendung von strangspezifischen Tiling-Arrays untersucht sowie phänotypische Merkmale der Zellen mittels Fluoreszenzmikroskopie analysiert. Die Studie lieferte wichtige Befunde zur Verteilung der zellulären Translationskapazität und zeigte beispielsweise, dass der Anteil der essentiellen Proteine am gesamten Proteom in den drei B. subtilis-Stämmen größer als 50 % ist, während Proteine mit unbekannter Funktion weniger als 3 % des Proteoms ausmachen. Weiterhin wurden die Auswirkungen der Deletionen auf die Genexpression und den Metabolismus untersucht, wobei sich die Unterschiede zwischen den genomreduzierten Stämmen und dem Ausgangsstamm zum größten Teil mit Veränderungen der Menge oder der Aktivität von Transkriptionsfaktoren erklären lassen. Die Multi-Omics-Studie trug nicht nur zum besseren Verständnis der zellulären Netzwerke bei, sondern identifizierte auch Ansatzpunkte für die gezielte Deletion weiterer genomischer Bereiche.
Eine weitere Transkriptomanalyse wurde im Rahmen eines Projektes mit der Arbeitsgruppe um Prof. J. Stülke zur Charakterisierung der physiologischen Rolle des sekundären Botenstoffs c-di-AMP durchgeführt. c-di-AMP ist ein essentielles Signalnukleotid vieler Bakterien, das bei Gram-positiven Organismen eine wichtige Rolle bei der zellulären Kalium-Homöostase spielt, aber auch weitere Funktionen wie den Zellwandmetabolismus beeinflusst. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Genexpressionsmuster des B. subtilis-Stammes 168 und einer Mutante, die c-di-AMP nicht abbauen kann, miteinander verglichen, um die Auswirkungen einer Akkumulation von c-di-AMP auf globaler Ebene zu untersuchen. Zu den stärksten Effekten gehörte die Repression der beiden Operons, die für die Biofilmbildung entscheidend sind. In weiteren Experimenten in Göttingen wurde mit einem nicht domestizierten Stamm gezeigt, dass B. subtilis bei hohen intrazellulären c-di-AMP-Konzentrationen keinen Biofilm ausbilden kann.
Ebenfalls im Rahmen eines Kooperationsprojektes mit der Arbeitsgruppe um Prof. J. Stülke wurde eine Transkriptomanalyse durchgeführt, um den Zusammenhang zwischen Veränderungen der DNA-Topologie und dem Glutamatstoffwechsel von B. subtilis aufzuklären. Der Ausgangspunkt dieser Analyse waren Studien der Göttinger Arbeitsgruppe zum zentralen Regulator der Kohlenstoff-Katabolitenrepression, CcpA, dessen Inaktivierung dazu führt, dass B. subtilis Glutamat nicht selbst synthetisieren kann. Die Ursache dafür ist die konstitutive Expression des rocG-Gens, das einen negativen Effektor des Transkriptionsaktivators GltC kodiert. Bestimmte Supressormutanten, die ohne Zugabe von Glutamat wachsen können, besitzen aufgrund einer Punktmutation im topA-Gen eine hyperaktive Form der Topoisomerase I, die mit einer Reduktion des negativen DNA-Supercoilings verbunden ist. In der durchgeführten Transkriptomanalyse wurden mehr als 1100 Gene identifiziert, die in der ccpA topAhyper-Mutante eine im Vergleich zur ccpA-Mutante veränderte Expression aufwiesen. Die damit verbundenen Auswirkungen auf das metabolische Netzwerk von B. subtilis führen dazu, dass RocG seine regulatorische Funktion nicht mehr ausüben kann und GltC dadurch in der Lage ist, die Transkription des Glutamat-Biosynthese-Operons gltAB zu aktivieren. Insgesamt hat die Studie Verbindungen zwischen der DNA-Topologie und dem metabolischen Netzwerk gezeigt, die unter physiologischen und biotechnologischen Aspekten von Interesse sind.
Um ein Absinken des Turgors unter hyperosmotischen Bedingungen zu vermeiden, akkumulieren Bakterien kompatible Solute im Zytoplasma. B. subtilis kann mit Hilfe von fünf osmotisch induzierbaren Aufnahmesystemen (OpuA bis OpuE, engl. osmostress protectant uptake) mindestens 15 verschiedene osmoprotektive Substanzen aus der Umgebung aufnehmen. Die aus einem Genduplikationsereignis hervorgegangenen Transporter OpuB und OpuC weisen eine Sequenzhomologie von über 70 % auf, unterscheiden sich aber dennoch deutlich hinsichtlich ihres Substratspektrums. Während OpuB weitgehend spezifisch für das Glycin-Betain-Vorläufermolekül Cholin ist, kann der OpuC-Transporter eine Vielzahl an verschiedenen Substanzen, einschließlich Glycin-Betain und Cholin, aufnehmen. Für das opuB-Operon wurde in einer vorangegangenen Transkriptomstudie ein Antisense-Transkript mit der Bezeichnung S1290 identifiziert, welches eine starke transiente Induktion nach Einwirkung eines Salzschocks zeigte. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die bioinformatisch vorhergesagte Abhängigkeit der S1290-Expression vom alternativen RNA-Polymerase-Sigmafaktor SigB, dem zentralen Regulator der generellen Stressantwort von B. subtilis, experimentell bestätigt und die potentielle regulatorische Rolle der asRNA (engl. antisense RNA) untersucht. Es wurde gezeigt, dass die S1290-asRNA für die zeitlich verzögerte Induktion von opuB nach einem Salzschock verantwortlich ist. Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass B. subtilis die effektive Nutzung der vorhandenen osmoprotektiven Substanzen und der energetischen Ressourcen erreicht, indem zunächst vorrangig die Gene induziert werden, die für den relativ unspezifischen OpuC-Transporter kodieren, und erst danach die Synthese des Cholin-spezifischen Transporters OpuB aktiviert wird.
Neben der Akkumulation von osmoprotektiven Substanzen sind andauernde hyperosmotische Bedingungen mit vielen weiteren Veränderungen der Genexpression und Physiologie von B. subtilis verbunden. Dazu zählen unter anderem Veränderungen im Zellwandmetabolismus, die Induktion einer Eisenlimitationsantwort, eine reduzierte Motilität und die Unterdrückung der Sporulation. Um zusätzliche Facetten der Anpassung von B. subtilis an ein kontinuierliches Wachstum unter hyperosmotischen Bedingungen aufzudecken, erfolgte im Rahmen dieser Arbeit eine globale Analyse des Transkriptoms unter Verwendung strangspezifischer Tiling-Arrays. Der Vergleich der Transkriptmengen unter Hochsalzbedingungen (1,2 M NaCl) und unter Standardbedingungen zeigte Veränderungen der Expression von mehr als einem Viertel der proteinkodierenden Gene sowie zahlreicher nicht-kodierender RNAs. Es wurden bisher nicht bekannte Anpassungsreaktionen von B. subtilis an hyperosmotische Bedingungen identifiziert, wie beispielsweise eine anhaltende nicht-maximale Induktion des SigB-Regulons und eine erhöhte Expression CymR-abhängiger Gene. Ein weiteres Ergebnis der durchgeführten Studie war, dass eine hohe Osmolarität der Umgebung nicht nur die Motilität der B. subtilis-Zellen negativ beeinflusst, sondern auch zu einer stark verringerten Biofilmbildung führt. Die Akkumulation von osmoprotektiven Substanzen wie Glycin-Betain wirkt der Dehydrierung des Zytoplasmas entgegen, kann aber zelluläre Prozesse auch durch eine stabilisierende Wirkung auf Proteine und Nukleinsäuren beeinflussen. Die genomweiten Effekte von Glycin-Betain auf die Genexpression von B. subtilis wurden in dieser Arbeit zum ersten Mal untersucht. In Gegenwart von 1,2 M NaCl und 1 mM Glycin-Betain wiesen 40 % der Gene, die unter Hochsalzbedingungen im Vergleich zur Kontrolle induziert waren, eine signifikant verringerte Expression auf. Darunter befanden sich Gene, die für Opu-Aufnahmesysteme kodieren, sowie viele Gene des SigB-Regulons. Demgegenüber wird die bei hohen Salzkonzentrationen unterdrückte Expression der Sporulationsgene durch die Supplementation des Mediums mit Glycin-Betain nicht aufgehoben. Die Transkriptmengen von 150 Genen waren durch Glycin-Betain sowohl unter Hochsalz- als auch unter Kontrollbedingungen beeinflusst. Mit dieser Studie wurden umfassende Daten zur Genexpression von B. subtilis unter hyperosmotischen Bedingungen generiert, wodurch neue Facetten der zellulären Anpassung sowie globale Effekte der osmoprotektiven Substanz Glycin-Betain aufgedeckt werden konnten.
Ausgewählte Lyrik
(2020)
Bei der Fokussanierung einer abdominellen Sepsis kommt meist eine Peritoneallavage mit physiologischer Kochsalzlösung zum Einsatz. Antibiotikahaltige Lösungen scheinen keinen Vorteil zu haben und der Zusatz von Antiseptika wie z. B. PHMB hat teils toxische Wirkungen. Aktuelle Studien haben gezeigt, dass die Kombination aus PHMB und Lipofundin® gegenüber PHMB in wässriger Lösung eine geringere Zytotoxizität bei erhaltener antiseptischer Aktivität in-vitro besitzt.
Um die Hypothese zu bestätigen, dass eine Peritoneallavage mit dieser Emulsion einen Vorteil für das Überleben der abdominellen Sepsis bietet, wurde eine Überlebenskinetik am Sepsismodell CASPI durchgeführt. In weiteren Experimenten wurde die bakterielle Besiedlung 24 h nach Sepsisinduktion in Blut, Lavage und Organen ermittelt. Des Weiteren erfolgten die Bestimmung der Zytokinspiegel, die Erstellung eines Blutbildes sowie die laborchemische Bestimmung des Serumkreatinins.
Die höchste Überlebensrate mit signifikantem Unterschied zu allen Vergleichsgruppen zeigte sich in der PHMB + Lipofundin®-Gruppe mit 68,4 %, gefolgt von der mit NaCl lavagierten Gruppe mit 38,1 %. Die hohe Überlebensrate in der erstgenannten Gruppe korrelierte mit der niedrigsten bakteriellen Belastung in allen untersuchten Kompartimenten. PHMB in wässriger Lösung führte zu einer signifikant erhöhten Sterblichkeit mit einer Überlebensrate von nur 5,3 %. Im Gegensatz zu allen anderen Gruppen bestanden signifikant erhöhte Kreatininspiegel, die auf ein akutes Nierenversagen hindeuteten.
Die Kombination von PHMB und Lipofundin® könnte in Zukunft eine neue Therapieoption zur Behandlung der abdominellen Sepsis darstellen. Bis dato sind die Mechanismen in vivo, die den diametralen Unterschied im Überleben zwischen PHMB in Emulsion und in wässriger Lösung ausmachen, nicht geklärt. Auch In-vivo-Studien zur Toxizität stehen aus.
Summary
Sphagnum farming can substitute peat with renewable biomass and thus help mitigate climate change. Large volumes of the required founder material can only be supplied sustainably by axenic cultivation in bioreactors.
We established axenic in vitro cultures from sporophytes of 19 Sphagnum species collected in Austria, Germany, Latvia, the Netherlands, Russia, and Sweden: S. angustifolium, S. balticum, S. capillifolium, S. centrale, S. compactum, S. cuspidatum, S. fallax, S. fimbriatum, S. fuscum, S. lindbergii, S. medium/divinum, S. palustre, S. papillosum, S. rubellum, S. russowii, S. squarrosum, S. subnitens, S. subfulvum and S. warnstorfii. These species cover five of the six European Sphagnum subgenera; namely, Acutifolia, Cuspidata, Rigida, Sphagnum and Squarrosa.
Their growth was measured in suspension cultures, whereas their ploidy was determined by flow cytometry and compared with the genome size of Physcomitrella patens. We identified haploid and diploid Sphagnum species, found that their cells are predominantly arrested in the G1 phase of the cell cycle, and did not find a correlation between plant productivity and ploidy. DNA barcoding was achieved by sequencing introns of the BRK1 genes.
With this collection, high‐quality founder material for diverse large‐scale applications, but also for basic Sphagnum research, is available from the International Moss Stock Center.
Die traumatische Dissektion des Truncus coeliacus ist eine der seltenen Gefäßverletzungen. In der Literatur finden sich hierzu bislang lediglich 14 Einzelfallberichte. Im Zeitraum von September 1997 bis Dezember 2012 wurden 5.194 Patienten unter dem Verdacht auf ein erlittenes Polytrauma im Unfallkrankenhaus Berlin behandelt. Hiervon wurde bei neun Patienten die Diagnose einer traumatischen Dissektion des Truncus coeliacus gestellt. In diesen neun Fällen wurden die Unfallmechanismen und Verletzungsmuster, die bildgebenden Untersuchungen sowie die erfolgten therapeutischen Maßnahmen retrospektiv ausgewertet. Die Ergebnisse wurden im Hinblick auf mögliche Aussagen zur Ätiopathogenese, zu etwaigen Markerverletzungen, zur Bildgebung im Akut- und Langzeitverlauf sowie zur Behandlung dieser seltenen Verletzung mit den publizierten Daten zu traumatischen und spontanen Viszeralarteriendissektionen in der Literatur verglichen.
Es zeigte sich ein heterogenes Verteilungsmuster an Unfallursachen, wobei vermutlich Scherkräfte am Übergang des fixierten zum mobilen Gefäßabschnitt für die Dissektion verantwortlich sind. Eine vorbestehende Stenose des Truncus coeliacus durch das Ligamentum arcuatum scheint die Dissektion zu begünstigen.
Aufgrund auffälliger Koinzidenzen knöcherner Wirbelsäulenverletzungen im thorako-lumbalen Übergang besitzen diese beim polytraumatisierten Patienten möglicherweise den Charakter von Markerverletzungen für eine potenziell vorliegende traumatische Dissektion des Truncus coeliacus.
In der Akutphase stellt die CT-Angiographie den Goldstandard für die bildgebende Diagnostik dar, während in späteren Verlaufskontrollen auch die MR-Angiographie sowie duplexsonographische Untersuchungen eingesetzt werden können.
Die Behandlung ist primär konservativ. In Abhängigkeit der Hämodynamik des Patienten und der kollateralen Blutversorgung im Bereich der Viszeralarterien stellen Zeichen einer Organischämie das wichtigste Kriterium für die Notwendigkeit einer endovaskulären oder operativen Intervention dar.
Aneurysmen im Bereich der peripankreatischen arteriellen Arkaden sind als mögliche vaskuläre Spätkomplikationen zu berücksichtigen.
Die der Konsolidierung hippocampus-abhängiger, deklarativer Gedächtnisinhalte zugrundeliegenden neurophysiologischen Prozesse im Schlaf (z.B. langsame Oszillationen, engl. Slow Oscillations und Spindeln) unterliegen im Laufe des Lebens altersbedingten Veränderungen. Einige Studien konnten eine Leistungsverbesserung bei jungen Probanden aufzeigen, die während des nächtlichen, frühen nonREM Schlafs (non-rapid eye movement) eine Stimulation mit schwachem, transkraniell verabreichtem Gleichstrom (so-tDCS) erhielten. Ob eine nächtliche Anwendung von so-tDCS mit einem ähnlichen Studienprotokoll die schlafabhängige Gedächtniskonsolidierung bei einer älteren Probandenpopulation in gleicher Weise moduliert, war eine grundlegende Überlegung der vorliegenden Studie. Da bisherige Studien zu so-tDCS allerdings ein divergentes Bild in den kognitiven Leistungen zeigten, sollten anhand von posthoc Analysen verschiedene Faktoren (Aufgabencharakteristika, interinidviduelle Unterschiede), die die Ansprechbarkeit modulieren können, exploriert werden.
In dieser Arbeit wurden die in der Augenheilkunde der Universitätsmedizin Greifswald durchgeführten Behandlungsvorgänge eines Basalzellkarzinoms retrospektiv ausgewertet. Dabei wurde der Zeitraum vom 01. 01. 2005 bis zum 20. 03. 2016 betrachtet.
Hinsichtlich der Geschlechterverteilung konnte ein Wert von 56 % für Frauen und von 44 % für Männer ermittelt werden. Somit lag in unserem Patientenkollektiv keine ausgeglichene Verteilung vor, sondern der Anteil der weiblichen Patienten war höher. Die Angaben in der Literatur hierzu sind uneinheitlich.
Bei der Altersverteilung zeigte sich ein deutlicher Anstieg mit zunehmendem Lebensalter ab 61 Jahren, der dann im Bereich von 71 – 80 Jahren sein Maximum erreichte. Danach ging die Anzahl der Behandlungsvorgänge wieder zurück. Dies deckt sich mit der Literatur, allerdings wird dort auch beschrieben, dass eine Inzidenzzunahme beim jüngeren Erwachsenenalter erkennbar ist.
Die mit Abstand häufigste Lokalisation, die von uns gefunden werden konnte, lag am Unterlid vor. Dies ist auch der Teil des Auges, der am wenigsten vor der Sonneneinstrahlung geschützt ist. In absteigender Häufigkeit reihten sich der nasale Lidwinkel, der Rest des Gesichtes, das Oberlid und der temporale Lidwinkel ein. Von einigen Autoren wurde auch in ihrem Patientenkollektiv das Unterlid als der primäre Manifestationsort beschrieben.
Durch die Abgabe eines Präparates an das Institut für Pathologie und die dortige histopathologische Untersuchung konnte die klinisch gestellte Diagnose in 82 % bestätigt werden. Um das vorherrschende Ziel einer R0 – Resektion zu erhalten, war insgesamt 43mal eine Nachresektion notwendig.
Bei der Art der verwendeten Therapiemethode stellte sich vordergründig die chirurgische Exzision, dann als zweithäufigstes die Kryotherapie dar. Gemäß der Literatur konnte hier eine Übereinstimmung für die Chirurgie gefunden werden, als Goldstandart für die Behandlung von Basalzellkarzinomen.
Anhand der Pathologieberichte wurden die Untergruppen ermittelt und es stellte sich der noduläre Typ als der häufigste dar. Auch hierbei besteht ein Konsens mit der gängigen Literatur.
Insgesamt fanden wir 18 Rezidive, wobei 9 davon extern vortherapiert wurden. Die daraus errechnete Rezidivrate für das Behandlungsmanagement der Universitätsaugenklinik Greifswald beträgt somit 2,6 %.
Zuletzt wurde von uns ein Fragebogen erstellt und an einem kleinen Patientenkollektiv erprobt, der zukünftig das Erheben und Auswerten solcher Daten erleichtern und positiv zum Patientenmanagement beitragen soll.
Die Pflege demenziell erkrankter Menschen geht bekanntermaßen mit einer Belastung für die Pflegepersonen einher. Ziel dieser Studie war es, die Belastung pflegender Angehöriger und professioneller Pflegekräfte unmittelbar nach Krankenhausaufnahme des Menschen mit Demenz zu beschreiben.
In dieser deskriptiven Querschnittstudie füllten 25 pflegende Angehörige und 25 professionelle Pflegekräfte der geschlossenen gerontopsychiatrischen Station eines Krankenhauses in Greifswald einen Fragebogen (BIZA-D-PV)
aus, der in verbundenen Stichproben ausgewertet wurde. Es wurden Häufigkeitsverteilungen, Mittelwertunterschiede und Korrelationen bestimmt. Darüber hinaus erfolgte eine Einordnung der pflegenden Angehörigen in Risikogruppen.
Die pflegenden Angehörigen empfanden eine höhere Belastung durch kognitive Einbußen, Aggressivität und Verwirrtheit des Menschen mit Demenz im Vergleich zu den professionellen Pflegekräften. Statistisch signifikante Unterschiede in Hinblick auf die Belastung durch praktische Pflegeaufgaben ließen sich nicht feststellen. Weibliche Angehörige gaben eine höhere Belastung an als männliche Angehörige, wohingegen in der Gruppe der professionellen Pflegekräfte die männlichen Befragten eine höhere Belastung empfanden.
Es wurden Korrelationen zwischen einzelnen Belastungsdimensionen und dem Alter der Pflegenden, dem Schweregrad der Demenz sowie körperlichen Beschwerden der Pflegenden beschrieben. Die Einordnung der pflegenden Angehörigen in Risikogruppen zeigte ein hohes Risiko für die Entwicklung von Depressionen bei den Pflegenden, für Gewaltanwendung gegenüber den demenziell Erkrankten und deren Heimeinweisung innerhalb der nächsten Monate in 44-72% der Fälle.
Die Ergebnisse verdeutlichen die Notwendigkeit, Erkenntnisse über die Belastung der Pflegenden im zeitlichen Verlauf der Pflege zu sammeln, um zielgerichtete Interventionen entwickeln zu können. Derartige Interventionen sollten darauf abzielen, eine Reduktion der Pflegebelastung zu ermöglichen und Krankenhauseinweisungen aufgrund einer Krise
der häuslichen Pflege zu vermeiden.
Das trockene Auge ist eine häufige multikausale Augenerkrankung, welche nicht selten mit einer erheblichen Einschränkung der Lebensqualität einhergeht. Therapie der Wahl ist die Anwendung von Tränensubstitutionspräparaten. Ziel dieser pharmakologischen und zytomorphologischen Untersuchung war die Evaluation der Wirkung und des protektiven Effekts von fünf kommerziellen, auf Hyaluronsäure basierenden Medikamenten und einem Testpräparat an humanen konjunktivalen (Chang) und kornealen (pRSV-T) Epithelzellen. Dafür wurden die Zellen jeder Zelllinie mit einer Zellzahl von 1,5x104 jeweils in einer 96-well-Platte bis zum konfluenten Wachstum inkubiert. Für den Zellversuch wurden die Zellen jeder Vertiefung für 20 Minuten jeweils mit 50μl der zu testenden Proben inkubiert. Als Positivkontrolle wurde das Medium in den Vertiefungen belassen und als Negativkontrolle diente die gleiche Menge an PBS. Die Zellen wurden einem standardisierten Stressfaktor (Luft) für eine der Austrocknungszeiten 0, 15, 30 oder 45 Minuten ausgesetzt. Anschließend erfolgte eine vierstündige Inkubation mit dem Farbstoff alamarBlueR. Aus den mit dem ELISA-Reader gemessenen Absorptionswerten wurde daraufhin die Überlebensrate fur jede Austrocknungszeit ermittelt. Bei dem LIVE/DEADR Viability/ Cytotoxicity Kit wirkte auf die Zellen nach Austrocknung bei Raumtemperatur für 20 Minuten eine Propidium-Jodit-Calcein-Losung ein. Für die Auswertung wurde die Relation von vitalen und avitalen Zellen unter dem Fluoreszenzmikroskop evaluiert. Probe 2 imponierte im zeitlichen Verlauf für beide Zelllinien mit einer sehr geringen Verlustrate vitaler Zellen. Verglichen dazu wies das Testpräparat einen starken Zellzahlabfall auf. Alle weiteren Proben zeigten insgesamt eine gute protektive Wirkung auf die Zellen. Es fiel auf, dass diese umso großer war, je hoher Hyaluronsäure im Präparat konzentriert war. Probe 2 mit 0,3% Hyaluronsäure zeigte die besten Überlebensraten. Über das Testpräparat lassen sich aufgrund fehlender Informationen über dessen pharmakologische Zusammensetzung nur beschrankt Aussagen machen. Sowohl die Chang- als auch die pRSV-T-Zellen zeigten allerdings unter dessen Wirkung nach 20 Minuten Einwirkzeit und nach 0 und 15 Minuten Austrocknung eine überdurchschnittlich hohe Verlustrate, sodass hier ein toxischer Effekt nicht unwahrscheinlich ist. Bei allen untersuchten Proben wurde mit zunehmender Expositionszeit ein Abfall vitaler Zellen verzeichnet. Schlussfolgernd lasst sich sagen, dass Zellkulturverfahren geeignete Methoden sind, um modellhaft den Effekt von ophthalmo-pharmakologischen Zubereitungen für die Augenoberflache zu evaluieren. Grundsätzlich ist eine höhere Konzentration von Hyaluronsäure in Benetzungsmitteln mit einem höheren Austrocknungsschutz und einer antiinflammatorischen Wirkung assoziiert. Auch die Wahl des Puffers spielt eine wichtige Rolle in Bezug auf die Protektion. Für ein optimales Benetzungsmittel kann additiv Natriumchlorid eingesetzt werden. Zellen in vitro reagieren auf verschiedene Expositionen meist wegen der nicht zu simulierenden Barrierefunktion der Augenoberflache deutlich empfindlicher als intaktes Oberflächenepithel, dennoch lassen sich für die klinische Praxis einige Tendenzen ableiten.
Abstract
Biocatalysis has found numerous applications in various fields as an alternative to chemical catalysis. The use of enzymes in organic synthesis, especially to make chiral compounds for pharmaceuticals as well for the flavors and fragrance industry, are the most prominent examples. In addition, biocatalysts are used on a large scale to make specialty and even bulk chemicals. This review intends to give illustrative examples in this field with a special focus on scalable chemical production using enzymes. It also discusses the opportunities and limitations of enzymatic syntheses using distinct examples and provides an outlook on emerging enzyme classes.
In food chain, Pseudomonas spp. cause spoilage by reducing shelf life of fresh products, especially during cold storage, with a high economic burden for industries. However, recent studies have shed new light on health risks occurring when they colonize immunocompromised patient tissues. Likewise to P. aeruginosa, they exhibit antibiotic resistance and biofilm formation, responsible for their spread and persistence in the environment. Biofilm formation might be induced by environmental stresses, such as temperature fluctuations causing physiological and metabolic changes exacerbating food spoilage (by protease and pigment synthesis), and the production of adhesion molecules, chemotactic or underestimated virulence factors. In order to provide a new insight into phenotypic biodiversity of Pseudomonas spoilers isolated from cold stored cheese, in this work 19 Pseudomonas spp. were investigated for biofilm, pigments, exopolysaccharide production and motility at low temperature. Only nine strains showed these phenotypic traits and the blue pigmenting cheese strain P. fluorescens ITEM 17298 was the most distinctive. In addition, this strain decreased the survival probability of infected Galleria mellonella larvae, showing, for the first time, a pathogenic potential. Genomic and proteomic analyses performed on the ITEM 17298 planktonic cells treated or not with lactoferrin derived antibiofilm peptides allowed to reveal specific biofilm related-pathways as well as proteins involved in pathogenesis. Indeed, several genes were found related to signaling system by cGMP-dependent protein kinases, cellulose, rhamnolipid and alginate synthesis, antibiotic resistance, adhesion and virulence factors. The proteome of the untreated ITEM 17298, growing at low temperature, showed that most of the proteins associated with biofilm regulation, pigmentation motility, antibiotic resistance and pathogenecity were repressed, or decreased their levels in comparison to that of the untreated cultures. Thus, the results of this work shed light on the complex pathways network allowing psychrotrophic pseudomonads to adapt themselves to food-refrigerated conditions and enhance their spoilage. In addition, the discovery of virulence factors and antibiotic resistance determinants raises some questions about the need to deeper investigate these underestimated bacteria in order to increase awareness and provide input to update legislation on their detection limits in foods.