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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.
Computational chemical physics can give important input to astrophysical modelling and other fields of physics, where molecular properties are of importance. Understanding of spectroscopic and reactive behaviour is crucial for many systems of astrophysical interests like stars, interstellar medium and comets. Especially stellar atmospheres are of interest, because the complex physics of stars are not yet completely understood. Stars are in an unstable balance of gravitation and radiation pressure and the atmospheric dynamics have been subject of extensive modelling. Complete and accurate spectroscopic information of the atoms and molecules in these atmospheres is necessary for this attempt. In addition, the only information we have about astrophysical systems is light which is emitted or absorbed by particles in these media. This is not only true for astrophysics. In plasma physics sometimes the usage of invasive diagnostics, like Langmuir probes, is not wanted because they disturb the system. In these cases some information of the system can be regained by passively measuring infrared spectra of the plasma or by active induction of electronic transition like the laser-induced fluorescence method. Another remote sensing application is the measurement of the atmospheric composition on earth. Here, larger particles in the atmosphere as well as greenhouse gases are of current interest. Unfortunately, the experimental spectroscopic data, which is needed for the understanding and interpretation of the measured spectra, is often incomplete. This gap can be, to some extend, filled by computational chemical physics. The aim of this work was to investigate the capabilities and limitations of ab initio based potential energy surfaces for spectroscopic and reactive studies and to apply these methods to problems of rovibrational and rovibronic spectroscopy and reaction dynamics. The choice of ab initio methods and the potential fitting methods is critical for the computational chemical physics, as all further quantities directly depend on their quality. In this work modified versions of the Braams polynomial potential energy surface were used. A high level coupled cluster ab initio method was used to build potentials for a series of small hydrocarbons. Hydrocarbons can be found almost everywhere on earth and in the universe. They exist in laboratory plasmas, stellar and planetary atmospheres and interstellar gases. In all these cases, light emitted or absorbed by the molecules is an important diagnostics of the system. The potential constructed in this work partly included a cluster expansion, which adds reactant configuration spaces to the fits. This could not be done for CH_3 and higher hydrocarbons, because of the limitations of the Coupled Cluster ab initio method, which is well suited for the potential wells, but not for the dissociation regions. The examples of methyl and methane show how the potentials can be used for rovibrational spectroscopy. Results of radiation transport simulations illustrate the importance of as complete-as-possible line lists for radiation transport calculations.\\ The rovibronic spectroscopy of diatomic molecules is another important aspect for the stellar atmospheric modelling. Metal hydrides and oxides add opacity to the atmosphere in the visible light and ultraviolet frequency regions, as well as do the hydrocarbons in the infrared one. In addition the spectra of metal hydrides/oxides can be used to gather information about metal and their isotope abundances. They are used as markers for the conditions in the atmospheres of stars. In this work a new code was developed, that efficiently calculates bound-bound transitions between electronic states and bound-continuum cross sections for diatomic molecules. It also offers an adequate treatment of quasi-bound rovibrational states. One important representative of the diatoms is magnesium hydride, MgH. Before this work, line lists and photodissociation cross section were available involving the three lowest doublet states of MgH. In this work new potential energy curves were calculated and adapted to updated experimental data. This causes changes in the relative energies between the electronic states and therefore shifts in the line lists. These are important, because accurate line positions are needed for the identification of spectral lines. In addition two further electronic states were included in the calculations. This expands the spectral range of MgH into the near ultraviolet region. Radiation transport models showed significant absorption by MgH from the newly added electronic states. A second usage of the diatomic potential energy curves are photodissociation cross sections. As interstellar environments are chemically active, such data is necessary for a complete picture of the ongoing processes. The photodissociation cross sections of MgH reveal a stronger dependence of the underlying potential than the bound-bound lines. In the case of MgH the cross sections are rather weak, besides occasional resonance lines which can be several orders of magnitude stronger. As mentioned, not only spectroscopic, but also reactive behaviour of molecules is important in astrophysics. A current problem connected with this is the abundance of CH^+ in interstellar clouds. Its measured abundances do not fit the predictions from theoretical models. In addition Gerlich and co-workers recently measured low temperature H + CH^+ -> C^+ + H_2 reaction rates, which diverge from the theoretical picture and which could not be explained. In this work a reactive potential energy surface was built for the CH_2^+ system, which was then used to perform extensive calculations with quasi-classical trajectory and quantum scattering methods. It was found out, that the potentials used in previous works are not accurate enough to allow low temperature calculations. Results from these potentials must be taken with care. Furthermore, the results from the new potential energy surface indicate significantly reduced reaction rates compared to previous numerical studies. This is in agreement with the new results of Gerlich and co-workers. Nevertheless, the large error bars in the low temperature range for experimental as well as numerical results strongly suggest refined methods to be developed for both, before a final conclusion can be made. This work demonstrated the possibility of modern computational chemical physics to supply consistent data for spectroscopy and reaction dynamics. These are necessary and important inputs for fields like astrophysics, plasma physics and chemistry.
Untersuchungen zur Morphologie der retinalen Gefäße gehören zu der heutigen klinischen Routine in der Augenheilkunde. Die funduskopischen Ermittlungen der AV-ratio aus der Fotodokumentation gelten als eine der validesten Indikatoren arteriosklerotischer Veränderungen. Mit den technischen Weiterentwicklungen der Gefäßanalyse z.B. der dynamischen Gefäßanalyse können immer diskretere Veränderungen valide erfasst werden. Gleichzeitig könnten aber auch „Störeffekte“ für die Untersuchung der Netzhautgefäße so relevant werden, dass diese vor einer dynamischen Gefäßanalyse berücksichtigt bzw. ausgeschlossen werden müssen. Untersucht wurden deshalb die Struktur und Funktion der Gefäße im Augenhintergrund mit dem RVA (statische und dynamische Gefäßanalyse) vor und nach (0.5, 1.5, 2.5h) intensiver sportlicher Betätigung über 20 Min. bei 40 gesunden Probanden im Alter von 20 bis 31 Jahren. Sport hat einen sofort einsetzenden signifikanten Effekt auf Struktur und Funktion der arteriellen und venösen Gefäße des Augenhintergrundes. Dieser Effekt hält bis mindestens 2.5 Stunden nach Sport bei gesunden Probanden an. Sowohl die Arterien als auch die Venen sind direkt nach dem Sport (0.5h Messung) vergrößert und ihre Reagibilität, auf Flickerprovokation, ist auf die Dilatation vermindert, auf die Konstriktion vergrößert. Dieser Effekt hält bis zur 2.5h Postsportmessung an und ist für das venöse Gefäßsystem ausgeprägter als für das arterielle. Der Effekt auf die Gefäße ist nicht mit den konventionellen Methoden der Funduskopie einschließlich der Fotodokumentation und dem AV-ratio nachweisbar, sondern nur mit der dynamischen Gefäßanalyse. Für die Augenheilkunde haben die hier vorgestellten Ergebnisse klinisch praktische Auswirkungen. Es muss somit vor jeder dynamischen Gefäßanalyse sichergestellt sein, dass der Patient vor der Untersuchung keine sportliche Aktivität ausgeübt hat. Außerdem legen die Ergebnisse nahe, dynamische Gefäßanalysen in der kardiovaskulären Physiologie oder Sportmedizin einzuführen.
Reduziert die ultraschallgestützte Markierung vor Radiofrequenz-Denervation lumbaler Facettengelenke die intraoperativ applizierte Strahlendosis? Im Untersuchungszeitraum 01.01. 2007 bis 31.12.2008 wurden an der Klinik für Orthopädie und orthopädische Chirurgie insgesamt 101 Patienten an 756 Facetten-gelenken eine Radiofrequenzenervierung durchgeführt. Als Standardoperations-methode wurde die Thermodenervation mittels Radiofrequenztechnik [ungepulst] und einem Strom mit 500 KHz, einer Temperatur von 80°C durchgeführt. Die Randomisierung und Gruppenzuordnung erfolgte über den Untersuchungszeitpunkt. Gruppe A: Im Untersuchungszeitraum 01.01.2007-31.12.2008 wurden alle Patienten, die den Einschlußkriterien entsprachen, der Gruppe A zugeordnet. Bei diesen 57 Patienten mit 374 behandelten Facettengelenken erfolgte ausschließlich eine radiologisch kontrollierte Positionierung der Applikationskanüle. Gruppe B: Im Untersuchungszeitraum 01.01.2008 bis 31.12.2008 wurden alle Patienten, die den Einschlußkriterien entsprachen, der Gruppe B zugeordnet. Bei diesen 25 Patienten mit 200 behandelten Facettengelenken erfolgte präoperativ zusätzlich zum Procedere wie bei Gruppe A beschrieben eine sonographische Markierung des Facettengelenkes und des Kanüleneintrittspunktes. Statistisch signifikante Unterschiede zwischen beiden Gruppen in Bezug auf Alter, Geschlecht und Eingangsvoraussetzungen (body-mass-index (BMI), NAS) und Operationszeit ergaben sich nicht (siehe Tabelle 4 und 5). Der präoperative ODI war in Gruppe B signifikant (p=0,04) höher als in Gruppe A. Der BMI unterschied sich in beiden Gruppen nicht signifikant (p=0,754). Kein Patient erlitt eine operationsbedingte Komplikation. Signifikante Unterschiede gab es in der Segmentverteilung bei den Segmenten =/< 2 und 4. Die Ergebnisse der vorgelegten Studie konnten nachweisen, dass die Durchleuchtungsdauer pro Segment durch die präoperative Markierung des Nadeleintrittpunktes signifikant reduziert werden konnte (p= 0,0103, zweizeitige Pr < Z bei 0.0105, t bei 0.0124). Es konnte ebenfalls nachgewiesen werden, dass die Anzahl der Durchleuchtungsbilder pro Segment durch die präoperative sonographische Markierung signifikant reduziert werden konnte (p=0,0001). Durch die präoperative sonographische Markierung der Facettengelenke sowie der Zielpunkte vor Facettendenervierung ist die Strahlenbelastung für den Patienten und Operateur signifikant zu reduzieren (Tab. 6 und 11). In Hinblick auf die Lebenszeitstrahlenbelastung kann somit eine erhebliche protektive Leistung erreicht werden. Es zeigte sich, daß das Verfahren keinen Einfluß auf die Operationsdauer hat. Die sonographische Markierung erfolgt bereits präoperativ, so das intraoperativ keine zusätzliche Zeit erbracht werden muss und so die operationbedingten Kosten unbeeinflusst bleiben. Die Nullhypothese kann somit angenommen werden. Die präoperative Ultraschallmarkierung ist ein geeignetes Verfahren zur Strahlendosisreduktion bei thermischer Facettendenervierung.
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.
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.
Ziel meiner Arbeit war es, die evolutionären Beziehungen innerhalb und zwischen den verschiedenen Arten der Möwen (Laridae) genauer zu untersuchen. Der Großteil der Untersuchungen in dieser Arbeit basiert auf DNA-Sequenzen - mitochondriale Regionen sowie nukleare Intronequenzen. Bei einem molekulare n Ansatz wie in meiner Arbeit ist es von enormer Wichtigkeit, einen umfassenden und nicht zu kleinen Datensatz zu behandeln. Dabei wurde auch darauf geachtet, dass die ausgewählten Sequenzen homolog sind und das Alignment robust ist. Meine Arbeit gliedert sich in sechs Schwerpunkte, auf die ich nun näher eingehen möchte. 1. Phylogenie der Möwen Die vorliegende Arbeit erreichte das gesetzte Ziel einer verbesserten Phylogenierekonstruktion in den Laridae und zeigt deutlich die Mängel der bisherigen molekularer Studien (mit zu wenigen Taxa oder zu kleinen und uninformativen Datensätzen). Sicher bestätigt werden kann in dieser Studie die Unterteilung in eine basale Möwengruppe, bestehend aus sieben Gattungen, sowie der Gattung Larus mit sechs voneinander genetisch differenzierten Gruppen. Eine gute Stützung erfahren alle Gruppen der Larus-Gattung. Schwerer ist aber erwartungsgemäß die genauere Erstellung der Verwandtschaftsbeziehungen der jüngsten Taxa. Zu ihrer Abgrenzung werden weitere Marker benötigt. Entdeckt wurde in der Studie ein Signal (Deletion in den LDH - Sequenzen), das entscheidend zur Bestimmung der Gruppenmitglieder der basalen, nicht-Larus Möwengattungen beiträgt. 2. AFLP-Untersuchung in der Gruppe der Großmöwen Bei der von Vos et al. (1995) entwickelten Methode der AFLP (engl. für amplified fragment length polymorphism)-Analyse ist kein Vorwissen der untersuchten Gen(om)sequenz notwendig. Es gelang mit der AFLP-Untersuchung dieser Arbeit die sieben untersuchten Großmöwentaxa voneinander autosomal zu differenzieren und drei mitochondrial biphyletisch auftretenden Taxa (argentatus, hyperboreus und marinus) zu näher zu charakterisieren. Die Eismöwe (hyperboreus) erhielt ihre Clade 1 - Haplotypen von argentatus-Individuen aus Nordeuropa und die Mantelmöwe (marinus) ihre Clade 2 - Haplotypen von nordamerikanischen Arten, vermutlich smithsonianus. Die europäischen Silbermöwen (argentatus) zeigen beide mitochondrialen Clades in allen untersuchten Kolonien mit einem geographischen Gradienten in deren Verteilung. Hier scheinen Vorläufer der Heringsmöwen ihre Clade 2 Mitochondriengenome in die argentatus-Populationen eingebracht zu haben, die anschließend in einer sekundären Ausbreitungswelle über das vollständige Verbreitungsgebiet verteilt wurden. Autosomal erscheinen sogar vier Genlinien, die auf noch mehr Ausbreitungswellen verweisen. 3. Populationsstudien in Dominikanermöwen (L. dominicanus) Nach einer Publikation von Jiguet (2002) werden bei Dominikanermöwen vier Unterarten unterschieden. Die in dieser Arbeit ermittelten Sequenzen der Gene Cyt b, ND 2 und HVR I zeigen eine klare Differenzierung der untersuchten Kolonien. Die Ursprünge der Dominikanermöwen liegen demnach in Südafrika. Von dort erfolgte die Besiedlung von Argentinien, der Kerguelen-Inseln und der Antarktis in mehreren Ausbreitungswellen. In Chile wurde der südamerikanische Kontinent in einem sehr rezenteren Migrationsereignis zum zweiten Mal kolonisiert. Die dort gefundenen Haplotypen sind den südafrikanischen noch sehr ähnlich. Am jüngsten sind die Populationen Neuseelands und der Chatham-Inseln. 4. Populationsstudie in der Sturmmöwe (L. canus) Ganz anders zeigte sich die genetische Differenzierung für dieselben Gene bei der Sturmmöwe (L. canus) und ihren phänotypisch deutlich unterscheidbaren vier Unterarten. Im mitochondrialen Netzwerk bilden die paläarktischen Taxa canus, heinei und kamtschatschensis eine panmiktische Population. Anders das vierte Taxon brachyrhynchus. Dieses nordamerikanische Taxon unterscheidet sich mitochondrial signifikant von den paläarktischen Individuen. 5. und 6. SNP-Analyse in Großmöwen und Ausblick auf geplante weiterführende Untersuchungen Das Detektieren variabler Nukleotidpositionen (Punktmutationen), die SNPs genannt werden, ist von grundlegender Bedeutung für die weitere Untersuchung der molekularen Evolution. In Rahmen dieser Arbeit wurden 32000 Fragmente mittels der CROPS-Analyse untersucht, dabei wurden in 7400 variablen Fragmenten 11000 SNPs gefunden, 24000 Fragmenten ließen keinerlei genetische Variationen erkennen. Somit zeigt sich in eine Rate von einer variablen Position (SNP) in ~500 Nukleotiden, was mit denen in Säugetieren und Menschen vergleichbar ist. Zukünftig mit diesem umfangreichen Basiswissen eine groß angelegte SNP-Typisierung geplant mit dem Ziel autosomale und sexchromosomale SNPs vergleichend zu analysieren. Des Weiteren können die SNP-Daten auch mit mitochondrialen Daten verglichen werden.
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).
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.
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.