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A molecular approach to characterize the arbuscular mycorrhizal fungus, Glomus sp. AMykor isolate (2012)

Sedzielewska, Kinga Anna

The arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) interaction with plants has a major impact on the soil ecosystem. However, so far, only a few studies on AMF genetics have been performed and molecular information on the genetic diversity of AMF is limited. In this study a fundamental genetic characterization of the industrial isolate, Glomus sp. AMykor (AMykor GmbH, Bitterfeld, Germany) has been undertaken to increase the understanding of AMF genetic diversity. Based on phylogenetic analysis of partial rDNA sequences, Glomus sp. AMykor isolate was proposed to belong to the G. irregulare species together with the reference isolate, DAOM197198. To investigate if both isolates differ in their ploidy level, fluorescence in situ hybridization (FISH) was performed and mainly one or two hybridization signals per nucleus were observed in both isolates. It is suggested that they harbour at least two major rDNA sites and possibly two minor sites. The DNA content was estimated by means of flow cytometry (FC) and confirmed by Feulgen densitometry (FD). The calculated average DNA content per nucleus is 153.0 ± 3.6 Mb for the G. irregulare AMykor isolate and 154.8 ± 6.2 Mb for the DAOM197198 isolate. Since there are plenty criticisms coming recently of using rDNA sequence for fungal barcoding there is necessity of development other system for the identification to species level of Glomeromycotan fungi. The focus of this part of the study was the GiFRD gene encoding fumarate reductase enzyme for use as a potential candidate for AMP species determination. Unfortunately, observed sequence variations do not allow the discrimination of Glomeromycotan species. However, further analysis of enzyme encoded by GiFRD showed a possible role of fumarate reductase in AMF redox balance maintaining under oxygen deficient conditions. Using a yeast expression system, it has been demonstrated that the protein encoded by GiFRD has fumarate reductase activity. The functional expression of GiFRD in the S. cerevisiae fumarate reductase deletion mutant restored the ability of growth under anaerobiosis which indicated that Gifrdp is able to functionally complement the S. cerevisiae missing genes. The fact that GiFRD expression was present only in the asymbiotic stage confirmed existence of at least one metabolic pathway involved in anaerobic metabolism and suggested that AMF behave as a facultative anaerobe in asymbiotic stage.

A physiological proteomic approach to address infection-related issues of Gram-positive bacteria (2012)

Winter, Theresa

Trotz der vielen wissenschaftlichen Fortschritten sind Infektionskrankheiten auch heute noch die Haupttodesursache weltweit. Sie haben nicht nur heute, sondern werden auch in der Zukunft eine große epidemiologische Bedeutung haben. Die komplexe Infektionsthematik sollte unter zwei Gesichtspunkten betrachtet werden: der Prävention und der Behandlung. Zur Prävention von Infektionen zählen neben der Dekontamination und Sterilisation auch die Impfungen sowie die Hygiene- und Gesundheitsaufklärung. Bei der Behandlung von Infektionen kann auf Antibiotika zurückgegriffen werden, wenn das humane Immunsystem die Infektionen nicht auf natürliche Weise bekämpfen kann. Zwischen 1969 und 2000 wurde kein neues Antibiotikum den bereits vorhandenen Antibiotikaklassen hinzugefügt. Parallel zu dieser schwindenden Antibiotikaforschung, verbreiten sich nosokomiale Infektionen und community-acquired (vor allem Methicillin-resistente) Infektionen rapide. Von besonderer Bedeutung ist die Grundlagenforschung an infektionsassoziierten Mikroorganismen, wie dem humanen Erreger Staphylococcus aureus. Im Zusammenhang mit Infektionen spielen Virulenzfaktoren eine entscheidende Rolle. Sie sind entweder an der Zelloberfläche platziert oder werden aktiv ins Medium sekretiert. Um das pathogene Potential von S. aureus besser zu verstehen und aufzuklären ist ein Verständnis über die Proteintransportwege essentiell. Momentan sind die Transportwege von Escherichia coli (Gram-negative) und Bacillus subtilis (Gram-positive) am besten charakterisiert. Viele Transportwegekomponenten wurden mittels Transkriptions und Proteomeanalysen auch in S. aureus konserviert gefunden und ermöglichten dadurch einen ersten Einblick in die Sekretionsmaschinerie. Das Verständnis, warum und wie Virulenzfaktoren Infektionen auslösen birgt ein großes Potential in der Suche nach verbesserter Infektionskontrolle und Behandlung. Kontaminierte medizinische Arbeitsmittel, wie zum Beispiel Katheter oder Endoskope können auch eine auslösende Quelle von Infektionen sein. Diese medizinischen Arbeitsmittel oder Geräte bestehen immer häufiger aus bio-kompatiblen Polymeren (z.B. Polyethylen (PE) oder Polyethylenterephthalat (PET). Diese thermosensitive Polymere können keinen hohen Temperaturen ausgesetzt werden, ohne dass sie beschädigt werden. Damit sind herkömmliche Sterilisationsverfahren (z.B. Autoklavieren) nicht anwendbar. Alternative chemische Verfahren (z.B. Ethylenoxid-Sterilisation) sind mit Nebenwirkungen und Risiken verbunden, die im medizinischen Bereich nicht akzeptabel sind. Alternative Dekontaminationsverfahren für diese thermosensitive Materialen sind also gefragt. Hierbei rückt das Niedertemperaturplasma (NTP) nicht nur bei den Physikern sondern auch bei den Biologen und Medizinern immer weiter in den Fokus der Forschung. NTP, welches unter atmosphärischen Druck erzeugt wird, ist aus einer Vielzahl von antimikrobiell aktiven Agentien und chemischen Produkten (z.B. atomarer Sauerstoff (O), Ozon (O3), Hydroxyl (OH), reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und reaktive Stickstoffspezies (RNS)) zusammengesetzt und stellt damit ein wirksames Mittel für die mikrobielle Dekontamination dar. Seit einiger Zeit wird NTP auch erfolgreich bei der Wundbehandlung angewendet. Erste Studien zeigen ein großes Potential von NTP-Wundbehandlungen in Hinblick auf verbesserte Wundheilung. Die Anwendung von Plasma in der Medizin könnte ganz neue Perspektiven eröffnet- das ist zumindest die Vision. Auf der praktischen Seite gibt es allerdings noch eine Vielzahl von offenen Fragen: (i) welche Art von Plasma ist für welchen Zweck am besten geeignet; (ii) was sind die Vorteile von Plasma im Vergleich zu gängigen medizinischen Behandlungen; (iii) ist Plasma ein ökonomische Alternative im Vergleich zu gängigen Anwandelungen und Standards? Bevor Plasma sicher und routinemäßig in Krankenhäusern zu Einsatz kommen kann ist es zusätzlich von größter Wichtigkeit den Einfluss von Plasma auf Zellen zu klären. Erst wenn die Plasma-Zell-Interaktion (pro- und eukaryotische Zellen) grundsätzlich untersucht und verstanden ist kann eine sichere, erfolgreiche und vor allem akzeptierte Implementierung in den Krankenhausalltag stattfinden.

Acupuncture reduces pain during injection of local anaesthetic for pediatric dentistry - a randomized crossover trial (2012)

Wolters, Patrick

Despite a plethora of therapeutic approaches, the injection of local anaesthetics itself remains one of the most painful and dreadful procedures among children. Stimulation of acupoint LI4 is associated with analgesic effects in dentistry. Goal of the study To investigate whether stimulation of LI4, added to standard therapy (ST), reduces pain and distress during injection of local anaesthetic (LA) in comparison with ST alone. Materials and Methods Children, scheduled for dental treatment in local anaesthesia on 2 separate days were enrolled in this trial, approved by local ethics commission. On one day each child received bilateral acupuncture of LI4 point, using indwelling fixed “New Pyonex” needles (0.2 x 1.5 mm; Seirin, Japan). The parents of the children were asked to stimulate the needles by massage. Standardized injection of LA was performed 5 min following acupuncture. The needles were withdrawn at the end of dental treatment. On the other day of treatment children received LA injection without acupuncture. The order of treatment days (acupuncture first or vice versa) was randomised. Primary endpoint was the pain intensity during LA injection reported by children on Visual Rating Scale from 0=no pain to 10=maximal pain imaginable (VRS-11). Secondary endpoints were parent- and dentist-assessed pain intensity (measured on Numeric Rating Scale 1-10), patients’ heart rate before and during dental treatment and satisfaction with received therapy (measured on Numerical Rating Scale 1-5.) Side effects of LI4 stimulation were also recorded. Results and Discussion The data of 49 children (22 females; age 10 ± 4 yrs; mean ± SD), who completed both visits, were analysed. Children reported less pain with than without acupuncture: 2.2 ± 2.5 vs. 3.9 ± 2.7; mean ± SD, p<0.001. Heart rate decreased after LI4 stimulation compared to ST alone throughout the dental treatment (p<0.05). LI4 stimulation was safe and raised better satisfaction with the treatment among children and parents, than ST alone (p<0.05). Other secondary endpoints were comparable between both sessions. Conclusion Stimulation of acupuncture point LI4 reduces pain and autonomous stress during injection of local anaesthetics in paediatric dentistry.

Affektive Dysregulation bei Patienten mit Borderline-Persönlichkeitsstörung: Psychophysiologische Veränderungen bei der Imagination emotionaler Episoden (2012)

Limberg, Anke

Fragestellungen: In dieser Dissertation wurde unter Verwendung psychophysiologischer Parameter die affektive Dysregulation bei Patienten mit einer Borderline-Persönlichkeitsstörung (BPS) untersucht. Klinische Beobachtungen legen nahe, dass Personen mit einer BPS Defizite in der emotionalen Steuerung, eine sogenannte affektive Dysregulation mit einer hohen emotionalen Reaktivität, vor allem auf aversive affektive Reize, aufweisen. Die empirischen Befunde sind jedoch inkonsistent. Es wurde daher experimentell überprüft, ob sich bei Patienten mit BPS generell eine gesteigerte emotionale Reaktivität im Vergleich zu gesunden Kontrollprobanden nachweisen lässt oder ob sich die affektive Dysregulation vorrangig in Reaktion auf persönliche oder störungsspezifische emotionale Themen zeigt. Zusätzlich wurde der Einfluss einer, bei der BPS häufigen, komorbiden Posttraumatischen Belastungsstörung (PTBS) sowie einer dissoziativen Symptomatik auf die emotionale Reaktivität der BPS-Patienten untersucht. Methodik: Unter Verwendung eines Paradigmas zur Imagination emotionaler Skripte wurden die affektiven Reaktionen von 40 unmedizierten BPS-Patienten (37 weiblich) und 32 psychisch gesunden Kontrollprobanden (27 weiblich) untersucht. Neben standardisierten emotional unangenehmen, neutralen und angenehmen Skripten wurden persönliche (idiographisch aversive) Skripte verwendet, die ein extrem belastendes Lebensereignis beschrieben. Die persönlichen Skripte der BPS-Patienten beinhalteten zumeist Szenen traumatischer Erfahrungen. Außerdem wurden störungsspezifische Szenen zu Ablehnung und Verlassenwerden verwendet. Die Probanden waren instruiert, sich die Skripte nach dem Lesen so lebendig wie möglich vorzustellen. Als Maß der emotionalen Aktivierung während der Imagination der Skripte wurden psychophysiologische Parameter wie die emotionsinduzierte Modulation der Schreckreaktion und Indikatoren autonomer Erregung wie die Herzrate und die elektrodermale Aktivität gemessen. Weiterhin wurde die akute und generelle Dissoziation erfasst. Von den 40 Patienten mit einer BPS erfüllten 26 die Kriterien für eine komorbide aktuelle PTBS. Diese wurden bezüglich des Schweregrades in zwei Subgruppen unterteilt (moderate PTBS n = 13, schwere PTBS n = 13). Ergebnisse: Die vorliegenden Daten zeigen klar, dass eine generelle affektive Dysregulation bei der Imagination von emotionalen Skripten unterschiedlicher Valenz bei BPS-Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen nicht nachweisbar ist. Beide Gruppen wiesen eine vergleichbare Ausprägung und Modulation der Schreckreaktionen und der Indikatoren autonomer Erregung auf. Allerdings zeigten BPS-Patienten eine erhöhte defensive Reaktivität mit potenzierten Schreckreaktionen und einem Anstieg der autonomen Erregung während der Imagination der störungsspezifischen Skripte. Eine komorbide PTBS war mit der Beeinträchtigung defensiver Reaktionen assoziiert. BPS-Patienten mit aktueller PTBS zeigten im Vergleich zu BPS-Patienten ohne BPS während der Imagination aller Skripte generell verminderte Schreckreaktionen und eine eingeschränkte emotionale Modulation. Gerade BPS-Patienten mit schwerer PTBS wiesen während der Imagination idiographisch aversiver und störungsspezifischer Skripte eine fehlende Potenzierung der Schreckreaktionen bei einem gleichzeitig deutlich ausgeprägten Anstieg der Herzrate als Indikator autonomer Erregung auf. Des Weiteren scheint ein, in die gleiche Richtung weisender, Zusammenhang zwischen dissoziativen Symptomen und den emotionalen Reaktionen der BPS-Patienten zu bestehen. Ein höheres Ausmaß an akuter Dissoziation hing mit einer Verminderung der Schreckreaktionen während der Imagination idiographisch aversiver Skripte und gleichzeitig stärker ausgeprägter emotionaler und physiologischer Erregung zusammen. Mit zunehmendem Schweregrad der komorbiden PTBS erhöhte sich die aktuelle und generelle Dissoziationsneigung. Schlussfolgerungen: Diese Daten implizieren, dass die im klinischen Kontext zu beobachtende affektive Dysregulation bei Patienten mit BPS kein generelles Phänomen darstellt, sondern eher durch Aktivierung spezifischer Schemata ausgelöst wird. Eine komorbide PTBS moduliert die emotionalen Reaktionen der BPS-Patienten während der Imagination emotionaler Skripte in substantieller Weise. Durch die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit wird auf die Bedeutung therapeutischer Interventionen im Hinblick auf die manifesten Annahmen über Ablehnung und Verlassenwerden bei BPS-Patienten hingewiesen. Die Stärkung der Fähigkeiten, bei Aktivierung dieser Annahmen, Erfahrungen klar zu differenzieren und damit einhergehende unangenehme Gefühle in Beziehungen zu regulieren, stellen ein zentrales Ziel in der Therapie der BPS dar. Dabei ist es in der klinischen Arbeit von immenser Bedeutung, neben der dissoziativen Symptomatik, das Ausmaß der posttraumatischen Belastung zu beachten, um neue Lernerfahrungen im therapeutischen Kontext zu ermöglichen.

Aktivierung der plasmatischen Gerinnung an der Monozytenoberfläche durch Sekretionsprodukte von Staphylococcus aureus (2012)

Hellriegel, Jana

Im Rahmen dieser Arbeit standen Kulturüberstände von je 20 S. aureus-Stämmen von gesunden Probanden und von an einer Sepsis erkrankten Patienten zur Verfügung. Die verwendeten Kulturüberstände waren in Vorarbeiten unter anderem hinsichtlich ihrer Superantigeneigenschaften gut charakterisiert worden. Mittels eines Assays zur Bestimmung der procoagulatorischen Aktivität von Monozyten konnte nachgewiesen werden, dass S. aureus-Überstände konzentrationsabhängig eine TF-Aktivierung auf Monozyten induzieren. Dieser Effekt war nicht davon abhängig, ob es sich um ein Isolat gesunder Spender oder erkrankter Patienten handelte, auch die Menge an produziertem FXa durch einen Stamm aus Rachenabstrichen oder Blutkulturen unterschied sich nicht. Monozyten verschiedener Spender reagierten unterschiedlich auf den gleichen Kulturüberstand. Die Superantigen-Eigenschaften der Kulturüberstände nahmen keinen Einfluss auf die prokoagulatorische Aktivität von Monozyten. Sechs Kulturüberstände waren nicht in der Lage eine PCA zu induzieren, daher erfolgten verschiedene Untersuchungen zu Ermittlung der Zellvitalität. Im MTT-Test zeigte sich ein konzentrationsabhängiger zytotoxischer Effekt der Überstände, allerdings betrug der Anteil vitaler Zellen stets über 60 %. Ergänzende durchflusszytometrische Messungen konnten jedoch zeigen, dass Monozyten teilweise nur noch sporadisch nachweisbar waren. Um die prokoagulatorischen Eigenschaften der Sekretionsprodukte von S. aureus genauer zu charakterisieren, kamen der Laborstamm RN6390 und seine isogenetischen agr(-)- und sar(-)-Mutanten zum Einsatz. Der Wildtyp RN6390 sowie dessen Mutanten induzierten in hohen Konzentrationen eine geringere Faktor Xa-Generierung auf Monozyten als nur mit Medium behandelte Zellen. Während sich durch den Wildtyp und die agr(-)-Mutante auch in höheren Verdünnungsstufen keine PCA von Monozyten induzieren ließ, war dies mit der sar(-)-Mutante möglich. Dieses Aktivierungsmuster ließ sich auf ausgeprägte zytotoxische Eigenschaften zurückführen, sodass es nicht möglich war, den für die Faktor Xa-Generierung verantwortlichen Faktor genauer zu charakterisieren. Als eine mögliche Monozyten aktivierende Komponente untersuchten wir Peptidoglykan im Faktor Xa-Assay. Bereits geringste Konzentrationen von Peptidoglykan konnten eine PCA induzieren. In den Kulturüberständen selbst konnten wir PG semiquantitativ nachweisen. Ob Peptidoglykane allein oder in Synergie mit anderen Sekretionsfaktoren von S. aureus die TF-Aktivierung auslösen, ließ sich mit dieser Arbeit nicht abschließend klären.

Amperometric detection of hormonal activity by a yeast cell biosensor (2012)

Pham, Thi Minh Ha

The widespread use of natural and synthetic estrogens or chemicals with estrogenic activities is causing an increasing accumulation of estrogenic compounds in the environment. Already at very low concentrations these estrogenics can severely affect the wildlife, particularly in an aquatic environment. For these reasons measuring devices for detecting estrogen contaminations are in great demand. The majority of the analytical methods and bioassays on the market so far, lack semi-online adaptability, and usually cannot be used for automatic and continuous determination. Therefore, we have embarked on the development of new systems, which are able to fulfil those demands. The EstraMonitor combines recombinant A. adeninivorans G1212/YRC102-hERa-phyK yeast cells as the microbial component with an amperometric detection method to analyze estrogenic contaminations. A. adeninivorans G1212/YRC102-hERa-phyK was constructed by Kaiser et al. (2010). These cells were engineered to co-express the human estrogen receptor (hERa) gene and the inducible phytase (phyK, derived from Klebsiella sp. ASR1) reporter gene under control of a promoter with estrogen response elements (EREs). In the presence of estrogenic substances, such as 17ß -estradiol (E2), the phyK gene is expressed and recombinant phytase is secreted into the media. The level of phytase is quantified by amperometric detection using substrate p-aminophenyl phosphate (p-APP). Phytase dephosphorylates p-aminophenyl phosphate (p-APP) into an intermediate product p-aminophenol (p-AP). p-AP is electroactive and oxidized at the electrode. This generates electrons and produces a current which is proportional to the level of phytase activity. Since phytase activity is directly correlated to the E2 concentration, the estrogenic activity can thus be calculated from the current measured. The microbial component of the EstraMonitor, the non-immobilized A. adeninivorans G1212/YRC102-hERa-phyK, works well with the amperometric method in a quantitative manner. The optimal applied potential determined for amperometric measurements was 150 mV and provided a low background signal for the amperometric detection. The half maximal effective concentration (EC50) and limit of detection (LoD) values for E2 obtained from amperometric measurements with the EstraMonitor were 69.9 ng L-1 and 44.5 ng L-1, respectively. The measuring procedure of the EstraMonitor system including incubation of A. adeninivorans G1212/YRC102-hERa-phyK cells with E2, subsequently incubation with electrochemical substrate (p-APP), and signal recordation is completed within only 4 h and 10 min. Out of this total time, amperometric detection including substrate incubation and signals recordation takes only 10 min out of total time. The use of immobilized cells for a microbial biosensor is an essential advantage of the EstraMonitor system because it allows easy-handiness next to long-term stability and reusability. Immobilized A. adeninivorans G1212/YRC102-hERa-phyK cells revealed excellent properties which make them very suitable for semi-online, automatic and continuous monitoring. They were stable up to 30 days when stored at 4 °C. Furthermore, they could be reused up to 15 times. The EC50 and LoD values achieved for E2 using immobilized cells in combination with amperometric detection were 20.9 and 8.3 ng L-1, respectively. Furthermore, this application also removes the need to separate cells by centrifugation, to sterilize the samples as well as to cultivate repeatly. Additionally, both immobilized and non-immobilized A. adeninivorans G1212/YRC102-hERa-phyK cells remain fully functional in a wide range of untreated wastewater samples and in environments containing up to 5% NaCl. To enhance the sensitivity and reduce the time for estrogenic determination, an alternative A. adeninivorans G1214/YRC103-hERa-phyK strain was developed. This strain can produce a detectable amount of phytase within 2 h after induction with E2. It offers an improved microbial component in terms of sensitivity and time-effectiveness. In addition, to reduce the cost for estrogenic detection an alternative substrate, ascorbic acid 2-phosphate (AA2P), was tested. AA2P, which is both cheap and widely available, performed better than p-APP. The EC50 and LoD values for E2 obtained with AA2P were 15.69 and 0.92 ng L-1 versus 20.09 and 8.3 ng L-1 when examined with p-APP, respectively. Taken together, the EstraMonitor is an automated system with respect to sample cycling, sample measuring and calibration supplemented with an alarm function. This system makes it possible to control estrogenic activity semi-online, automatically and continuously. These are advantages of the EstraMonitor compared to other estrogenic detection systems. It can thus be concluded that, the EstraMonitor is a powerful and feasible semi-online device for monitoring estrogenic activity especially adapted for the use in sewage treatment plants.

An infrared absorption study of surface stimulated species conversion in low and atmospheric pressure plasmas (2012)

Hübner, Marko

In the framework of the current work has been the plasma initiated and surface catalysed species conversion studied in low pressure and atmospheric plasmas. The aim of the work is to improve the understanding of the internal processes in order to increase the energy efficiency as well as the selectivity of the reaction products of future plasma devices. Beside many technical applications of plasmas, air purification shows great potential. Over the last decades, plasma based pollution control has proofed its ability to remove harmful contaminants or annoying odours from an air stream. However, the energy efficiency and the selectivity of the products are a remaining challenge. Motivated by these issues, a multi stage packed-bed reactor has been used to remove admixed ethylene and toluene from an air stream. It has been found that the maximum toluene destruction has been 60%, whereas ethylene has been nearly completely removed. The specific energy β has been between 120 and 1600 JL-1. Fourier Transform Infrared spectroscopy, FTIR spectroscopy, has been used to identify and quantify the species H2O, CO2, CO, O3, HNO3, HCN, CH2O, CH2O2, N2O and NO2. However, none of these experiments led to the detection of NO. The embedment of packing material into a plasma volume leads to increased surface effects. In order to study them, the inner side of a tube reactor, made of Pyrex, served as the surface under study and has been exposed to a rf plasma for 1h. The surface effects of the plasma treatment have been investigated indirectly by studying the oxidation of NO into NO2. After the plasma exposure, the reactor has been evacuated and filled with a gas mixture of 1% NO in N2 / Ar. Both species have been measured using quantum cascade laser absorption spectroscopy, QCLAS. It has been found that, using oxygen containing plasmas, the NO concentration decreased whereas the NO2 concentration increased. Therefore, oxygen containing plasmas are able to deposit oxygen on the surface. The filling with NO leads to the oxidation via the Eley-Rideal mechanism. A simplified model calculation supports these assumptions. For a more comfortable application of the QCLAS, a compact multi channel spectrometer has been developed, TRIPLE Q. It combines the high time resolution with the possibility to measure the concentration of at least three infrared active species simultaneously. Due to the high time resolution, a huge number of spectra have to be analysed. In order to calculate absolute number densities, an algorithm has been developed which automatically treats typical phenomena like pulse jitter, rapid passage effect or variations of the intensity of the laser pulses. The gas temperature is an important parameter in plasma physics. Using the TRIPLE Q system, the gas temperature has been determined for pulsed dc plasmas. For this case, NO has been used as a probe gas. From the spectra, the temperature has been calculated using the line ratio method. The relative intensity of the absorption structures of NO at 1900.5cm-1 and 1900.08cm-1 depend on the temperature. Therefore, the ratio has been used to calculate the gas temperature with a time resolution in the μs range. Vibrationally excited nitrogen can be an energy reservoir that plays an important role in plasma chemistry. In N2 / N2O plasmas, vibrationally excited N2 can undergo relaxation via a resonant vibration vibration coupling between vibrationally excited N2 and N2O. Due to such an efficient energy transfer, the method allows one to study the relaxation of vibrationally excited N2. Using this method, molecules, which are not infrared active, can be monitored. This approach has extended the field of scientific and commercial applications of the QCLAS.

Analyse des ökologischen Status der Universitätsmedizin Greifswald als Grundlage für den Umweltbericht (2012)

Heiden, Jens-Uwe

Der Universitätsmedizin Greifswald wird die Erstellung eines Umweltberichtes empfohlen. Damit wäre eine Voraussetzung für eine EMAS Zertifizierung erbracht, die angestrebt werden sollte. Für den Umweltbericht werden folgende Mindestanforderungen und Inhalte vorgeschlagen: •Vorwort der Unternehmensleitung mit Stellungnahmen der Unternehmensleitung zur Bedeutung des Umweltschutzes im Unternehmen •Beschreibung der Unternehmenstätigkeit mit Informationen zum Standort, der Beschäftigtenzahl, dem Umsatz, den Produkten, den Dienstleistungen oder Prozessen •Darlegungen, welche Einstellung das Unternehmen zum Umweltschutz hat und auf welchen Handlungsgrundsätzen die Umweltschutzarbeit basiert (Umweltleitlinien) •Darstellung des Umweltmanagementsystems mit Benennung der Zuständigkeiten im Umweltschutz •Darstellung und Bewertung der vom Unternehmen und seinen Dienstleistungen oder Produkten ausgehenden Umweltwirkungen mit einem systematischen Überblick über wichtige Stoffflüsse mit Angaben: oüber den Verbrauch der wichtigsten Rohstoffe ozu Gefahrstoffen ozum thermischen und elektrischen Energieverbrauch ozum Trinkwasserverbrauch und Abwasseranfall ozu Luft- und Wasseremissionen ozu Gebrauchs- und Verbrauchsmaterialien ozum Abfallmanagement ozu Transportprozessen ozum Umweltbewusstsein der Mitarbeiter und deren Einflussnahmen und omit Vorschlägen, in welchen Bereichen Veränderungen möglich und sinnvoll erscheinen. Veränderungen gegenüber Vorjahren machen Fort- oder Rückschritte erkennbar und zeigen, wo das Unternehmen seine Umweltprobleme sieht. Im Rahmen der Dissertation wird ein erster Vorschlag für den Umweltbericht der Universitätsmedizin Greifswald unterbreitet.

Antimikrobielle Wirksamkeit von kaltem Atmosphärendruckplasma drei verschiedener Quellen an Biofilmen auf Kunststoffoberflächen im Hinblick auf eine Anwendbarkeit zur Behandlung chronischer Wunden (2012)

Matthes, Rutger

Die Inaktivierung von Bakterien durch Antiseptika, z. B. auf chronischen Wunden ist unter anderem aufgrund der Bildung von Biofilmen erschwert. Ebenso stellt die Entwicklung von Resistenzen gegenüber Antibiotika ein immer größer werdendes Problem bei der Behandlung von Infektionen dar. Zudem ist die antimikrobielle Behandlung nur ein Teilaspekt, um chronisch infizierte Wunden in einen regenerativen Heilungsprozess zu überführen. Daher sind neue, alternative Behandlungsstrategien von hoher Bedeutung. Hierfür scheint physikalisches Plasma aufgrund seiner antimikrobiellen wie auch wundheilungsfördernder Wirkungsweise eine aussichtsreiche Perspektive darzustellen. Zur Erzeugung von sog. Tissue Tollerablen Plasma (TTP) stehen verschiedene Plasmaquellen zur Verfügung, die zur Anwendung gegen Mikroorganismen in Biofilmen in Frage kommen. In der vorliegenden Arbeit wurden der kinpen09 und zwei Dielektrisch-Behinderte-Oberflächen-Entladungs-Quellen, die Conplas- und die Epoxidharz-Plasmaquelle, auf ihre antimikrobielle Wirkungsweise mit Argonplasma mit und ohne Sauerstoffbeimischung und mit Luftplasma v. a. an Biofilmen mit P. aeruginosa SG81 und S. epidermidis RP62A untersucht. Mit dem kinpen09 wurde zusätzlich die antimikrobielle Effektivität von Plasma mit Helium oder Stickstoffbeimischungen getestet. Bei Einsatz des kinpen09 zeigte sich Argon als das antimikrobiell effektivste Trägergas. Bei der Epoxidharz-Plasmaquelle war Luftplasma am wirksamsten. Bei der Conplas sind Luft- und Argonplasma etwa gleich effizient gegen mikrobielle Biofilme. Die Reduktionsraten bei Argonplasma mit dem kinpen09 und Conplas lagen nach 300 s Expositionszeit bei P. aeruginosa bei ca. 5 log10 und mit dem kinpen09 bei S. epidermidis bei 3 log10. Diese Reduktionsraten übersteigen mit Ausnahme von 300 s Ar+O2-Plasma (kinpen09) die Wirksamkeit von Chlorhexidin (0,1 %), einem Standard-Antiseptikum zur Behandlung von Biofilmen, nach 10 min Behandlungsdauer von ca. 1,5 log10 signifikant (p < 0,005). In Übereinstimmung zur Literatur lässt sich aus den Ergebnissen ableiten, dass v. a. Sauerstoffradikale für die antimikrobielle Wirksamkeit verantwortlich sind. Neben der alleinigen Anwendung von TTP könnten Kombinationsbehandlungen mit Antiseptika aussichtsreiche Verfahren zur gezielten Inaktivierung von Mikroorganismen in Biofilmen und zur Modulation von Wundheilungsprozessen darstellen.

Antiseptische Wirksamkeit von Tissue tolerable plasma (TTP) im Vergleich zu zwei Wundantiseptika an artifiziell bakteriell kontaminierten Augen von Schlachtschweinen (2012)

Hammann, Aylin

Zielsetzung: Antiseptische Wirkstoffe, die die Cornea des Auges nicht schädigen, werden üblicherweise auch von Wunden toleriert. Deshalb wurden am frisch enukleierten artifiziell bakteriell kontaminierten Auge vom Schlachtschwein zwei Wundantiseptika mit der Wirksamkeit und Verträglichkeit von tissue tolerable plasma (TTP) verglichen, um Schlussfolgerungen für den Einsatz von TTP auf Wunden ableiten zu können. Methode: Die entnommenen Augen wurden in Balanced Salt Solution (BSS) überführt, die Cornea mit Staphylococcus aureus bzw. Pseudomonas aeruginosa kontaminiert und für 15 min im Brutschrank bei 37°C inkubiert. Die Erregermenge wurde durch Abspülen der Cornea mit BSS ermittelt (108 KBE/ml). Zur Testung der antiseptischen Lösungen wurden die Corneae mit jeweils 100 !l Prüflösung benetzt. Nach 1 min Einwirkzeit für 10% PVP-Iod bzw. 10 min für 0,04% Polihexanid wurden die Augen mit Inaktivatorlösung abgespült. Zur Testung von TTP (gepulster Modus) wurden die Augen für 58 s komplett mäanderförmig mit 5 mm Abstand zum Plasma-Pen mit dem Plasma bzw. der Gaskontrolle abgefahren und danach mit BSS abgespült. Aus den Abspülflüssigkeiten wurden durch Differenz der logarithmierten Vor- und Nachwerte die Reduktionsfaktoren (RF) berechnet. Ergebnisse: Gegenüber beiden Testorganismen waren alle eingesetzten Arten von TTP signifikant wirksamer (p < 0,001) als die zum Vergleich getesteten Antiseptika (für TTP Reduktionsfaktor RF 2,4 – 2,9, für die Antiseptika RF 1,7 – 2,1). Argongas (Kontrolle für TTP) war analog zu BSS (Kontrolle für die Antiseptika) unwirksam. Die Corneae wurde histologisch ohne Unterschied weder durch die Antiseptika noch durch TTP geschädigt. Schlussfolgerung: Auf Grund der identischen Verträglichkeit von TTP im Vergleich zu den geprüften Wundantiseptika erscheint die Anwendung von TTP auf Wunden grundsätzlich möglich. Der Vorteil von TTP ist dabei nicht nur die höhere antiseptische Wirksamkeit, sondern vor allem die mit der Plasmabehandlung verbundene Energiezufuhr.

Association between Periodontal Disease, Lung Volumes, and Airflow Limitation in the Population-based Study of Health in Pomerania (SHIP) (2012)

Richter, Stefanie

Chronic infections, including periodontal infections, may reduce lung function. To date, there are hardly any population-based studies evaluating the association between periodontitis and lung function. However, there are some studies that used variables associated with obstructive pulmonary diseases (FEV1, FEV1/FVC). Thus, we aimed to assess the potential association of periodontal diseases with lung volumes and airflow limitation in the population-based Study of Health in Pomerania (SHIP). Of 3300 participants aged 25-85 years of the 5-year follow-up (SHIP-1), 1809 subjects participated in lung function examinations. 1465 subjects were included in the analyses. Lung function was measured using spirometry, body plethysmography, helium dilution, and diffusing capacity for carbon monoxide. Periodontal status was assessed by clinical attachment loss, probing depth, and number of missing teeth. Linear regression models using fractional polynomials were used to assess linear and non-linear associations between periodontal disease and lung function adjusting for confounders. Adjusting for age, sex, waist circumference, physical activity, diabetes, asthma, and time between core and pulmonary examination, mean attachment loss was significantly associated with variables of dynamic and static lung volumes, airflow limitation and hyperinflation. Total lung capacity and diffusing capacity for carbon monoxide were not associated with mean attachment loss. Adjustment for smoking and height considerably changed coefficients indicating profound confounding. Including fibrinogen and high sensitive CRP into fully adjusted models did not change coefficients of mean attachment loss. Restricted to never smokers, mean attachment loss was significantly associated with FEV1, FVC, and RV/TLC. Relations with lung function were confirmed for mean probing depth, extent measures of attachment loss/probing depth, and number of missing teeth. Periodontal disease was significantly associated with decreased lung function. Systemic inflammation did not provide a mechanism linking both diseases. However, cohort studies evaluating lung function in the current manner are needed to confirm results from this study and to assess a causal relationship. Furthermore, it needs to be investigated with the help of randomized clinical trials whether prevention or treatment of periodontitis might have a beneficial impact on lung function.

Assoziation zwischen sozioökonomischen Status und Iodversorgung in Nordost- und Süddeutschland (2012)

Craesmeyer, Clara

Zusammenfassung Ziel dieser Untersuchung war es, eine Korrelation zwischen Bildung bzw. Pro-Kopf-Einkommen (als hauptsächliche Determinanten des sozialen Status) und der Iodausscheidung zu untersuchen. Dabei sollte zusätzlich eine regionale und zeitliche Unterscheidung durchgeführt werden. Hierzu wurden insgesamt vier Hypothesen betrachtet. Die zugrunde liegende erste Annahme war, dass Personen mit höherer Bildung und mit größerem Pro-Kopf-Einkommen mehr Iod zu sich nehmen (und folglich proportional mehr Iod ausscheiden) als Personen mit niedrigerer Bildung und geringerem Pro-Kopf-Einkommen (Hypothese a). Darüber hinaus bestand die Theorie, dass die Assoziationen regional unterschiedlich ausgeprägt sind, in KORA (Region Bayern) stärker als in SHIP (Region Nord-Ost-Deutschland) (Hypothese b). Beide Hypothesen wurden mit Hilfe von SHIP-1 und KORA analysiert. Eine dritte Hypothese (c) war, dass sich auch zeitlich Zusammenhänge darstellen lassen. Beispielsweise sollte über einen Zeitraum von 5 Jahren eine Erhöhung des Pro-Kopf-Einkommens mit einer Erhöhung der Iodausscheidung assoziiert sein. Dazu wurden die Daten aus SHIP-0 und die Follow-up-Daten aus SHIP-1 betrachtet. Neben den bis dahin untersuchten Faktoren des sozialen Status wurde hierbei auch die berufliche Stellung berücksichtigt. Gesondert von den oben genannten Hypothesen fand eine Betrachtung der Iodmedikation statt. Da kein direkter Rückschluss von einer gestiegenen Iodmedikation auf eine gestiegene Wahrnehmung des Themas Iodmangel zulässig ist, kann keine eindeutige Hypothese gestellt werden. Aufgrund der starken Unterschiede sollten diese Daten zumindest Erwähnung finden. Für diese Untersuchung wurden die Daten aus SHIP-0 und SHIP-1 bzw. aus KORA-2000 und KORA-F4 verglichen. Die Datenerhebung zu SHIP-0 erfolgte von Oktober 1997 bis Mai 2001 und erfasste die Angaben von insgesamt 4308 Teilnehmern; SHIP-1 erfolgte als 5-Jahres-Follow-up zwischen Oktober 2002 und Juni 2006 an 3300 Probanden. Die Daten aus der süddeutschen Region wurden mit Hilfe von KORA an 3080 Probanden im Zeitraum von Oktober 2006 bis Mai 2008 erfasst. Für den Vergleich der Iodmedikation wurden zusätzlich Daten aus KORA-2000 betrachtet, die im Zeitraum von Oktober 1999 bis April 2001 an 4261 Probanden erhoben wurden. Die ursprünglichen Hypothesen konnten nur zum Teil bestätigt werden. Es besteht nur in KORA, nicht jedoch in SHIP ein Zusammenhang zwischen Bildung und Iodausscheidung. Dieser Zusammenhang ist entgegen der Hypothese invers, d. h. je länger die schulische Bildung, desto geringer ist die Iodausscheidung. Die Aussage, dass die Zusammenhänge in KORA deutlicher sind, wurde bestätigt. Die longitudinale Untersuchung von Bildung, Einkommen und beruflicher Stellung mit einer Veränderung der Iodversorgung über die Zeit zeigte kein einheitliches Bild und keine signifikanten Zusammenhänge. Der Anteil der Iodmedikation stieg in den Follow-up-Untersuchungen an und war in SHIP deutlicher ausgeprägt. Der inverse Zusammenhang zwischen Bildung und Iodausscheidung in KORA wirft weitere Fragen auf. Ob es sich um die Folgen einer bewussten oder unbewussten Verhaltensweise handelt, ist nicht abschließend geklärt. Verschiedene Ansätze sind für dieses Ergebnis denkbar: a) ein unterschiedliches Bildungsniveau, das in SHIP höher anzusiedeln ist, b) unterschiedliche Curriculen der Bundesländer, aber auch innerhalb der Bildungswege, c) ein größeres Angebot und eine vermehrte Kommunikation bzw. Vermarktung von iodfreien Produkten, aber auch d) eine regional unterschiedliche Aktivität von Iodgegnern, um nur die wichtigsten und auffälligsten Punkte zu nennen. Letzter Punkt ist in seiner Bedeutung nicht zu unterschätzen. Die Beeinflussung von laienhaften Halbwahrheiten spielt gerade bei gesundheitlichen Fragestellungen eine große Rolle, wie sich beispielsweise auch bei der Impfbereitschaft gegenüber Röteln zeigt. Insgesamt kann festgehalten werden, dass die Iodausscheidung basierend auf dem adjustierten ICR für die Probanden aus SHIP-1 (Männer: 183 µg/d; Frauen 170,9 µg/d) höher war als in KORA (Männer 156,5 µg/d; Frauen 152,2 µg/d). Dennoch treten in SHIP-1 Schilddrüsenvergrößerungen häufiger auf. Die Strumaprävalenz lag insgesamt in allen Gruppen bei mehr als 30 %. Aus den vorliegenden Daten lässt sich schlussfolgern, dass sich die Iodversorgung vor allem in der Region SHIP verbessert hat. Besonders Kinder und Jugendliche werden langfristig von dieser Situation profitieren. Die Notwendigkeit, in regelmäßigen Abständen die Iodversorgung der Gesellschaft zu monitoren, ist offensichtlich. Das Follow-up zu SHIP-1 ist mit SHIP-2 bereits angelaufen, und erste Ergebnisse werden ab 2012 erwartet. Mit Hilfe dieser Daten können dann Rückschlüsse zur Iodversorgung der nordostdeutschen Bevölkerung über einen Zeitraum von etwa 10 Jahren gezogen werden. Ein gesonderter Vergleich mit südlichen Regionen Deutschlands ist weiterhin zu unterstützen, auch wenn sich Strumaprävalenzen mittlerweile annähern.

Atmospheric-Pressure Dielectric Barrier Discharges: Synthesis and Deposition of Organic plasma polymers and their characterizations (2012)

Halethimmanahally, Thejaswini C

Abstract Atmospheric Pressure Discharges have attracted much interest in recent years. The development of a new processes based on this discharge needs a clear understanding of plasma and discharge physics and chemistry. At the present time much attention is paid to the chemical processes in barrier discharge plasma in various gas mixtures, since the understanding of these processes is necessary for the development of industrial reactors. Besides these, hydrocarbons are being used for the formation of diamond like or amorphous carbon (DLC) films. Specially, hydrogenated amorphous carbon (a-C: H) and plasma polymerization. In this work we have used Dielectric Barrier Discharge (DBD) a plasma device used to investigate simple hydrocarbon reactions in a plasma phase. Our aim of plasma phase chemical reaction studies is to form molecular hydrogen, higher order hydrocarbons CnHm up to n ≥ 12 series and nitrogen - containing organic complexes using simple hydrocarbons. Deposition of thin organic films or DLC films were carried out using the DBD. In this study we have chosen certain combination of gases such as C2Hm/N2 (m = 2, 4, 6) and C2Hm/Ar (m = 2, 4, 6); the purpose of using N2 and Ar gases are to dilute and stabilize the hydrocarbon plasma and to investigate plasma chemical reactions with nitrogen gas. All reactions were carried out under an atmospheric pressure (300 mbar) with gas ratio 1:2; Experiments were performed by applying high voltage with a frequency 5.5 kHz. The plasma phase diagnostics have been investigated using mass spectrometry and FTIR spectroscopy. Formation of molecular hydrogen, N-containing organic complexes and higher order hydrocarbons with C ≥ 12, have been investigated with mass spectrometry. FTIR spectroscopy reveals the formation of substituted alkanes (sp3), alkenes (sp2) and alkynes (sp) and nitrogen containing functional groups from the individual gases which are used in this work. Abundant formation of acetylene occurs with C2H6 and C2H4 as precursor gases. Amorphous hydrogenated carbon nitride (a-CNx:H) films have been deposited on Si (100) and glass substrates using gas mixtures C2Hm/N2 (m = 2, 4, 6). Surface chemical compositions have been derived from Fourier Transform Infrared Reflection Absorption Spectroscopy (FT-IRRAS) and X-ray Photo electron Spectroscopy (XPS). FT-IRRAS and XPS show the presence of sp, sp2 and sp3 bonds of carbon and nitrogen for C2Hm/N2 thin films. Various functional groups such as amines, saturated and unsaturated alkyl groups have been identified. Thin films obtained from C2H2/N2 and C2H4/N2 gas mixture had a larger N/C ratio when compared to the film obtained from C2H6/N2. Thickness, refractive index and extinction co-efficient were investigated by ellipsometry. Rate of deposition have been investigated. Different surface morphology has been derived using Scanning Electron Microscopy. Amorphous hydrogenated carbon (a-C:H) films or diamond like carbon (DLC) films have been deposited on Si (100) and glass substrates using gas mixtures C2Hm/Ar (m = 2, 4, 6). Diagnostics for the deposited films have been done using different spectroscopic techniques. Surface chemical compositions have been derived from Fourier Transform Infrared Reflection Absorption Spectroscopy (FT-IRRAS) and X-ray Photo electron Spectroscopy (XPS). FT-IRRAS show the presence of sp, sp2 and sp3 bonds of carbon and hydrogen for C2Hm/Ar (m = 2, 4, 6) thin films. The characteristic peak for C1s has been observed from XPS. Thickness, refractive index and extinction co-efficient were investigated by ellipsometry. Rate of deposition have been investigated.

Auswirkung von TRAIL auf die Resistenz, die Sensitivität und das Wachstum von Pankreaskarzinomzelllinien (2012)

Rötz, Felicitas

TRAIL ist ein Mitglied der TNF-Familie und kann Apoptose in vielen Tumorzellen auslösen, ohne dabei nicht transformierte Zellen zu schädigen. Leider haben viele Tumorzellen Mechnismen entwickelt, sich der TRAIL induzierten Apoptose zu entziehen. Es war Gegenstand dieser Arbeit die Rolle von TRAIL, seinen Rezeptoren den Bindungspartnern OPG und RANKL, sowie innerhalb chronischer Inflammation und Stress zu untersuchen. Vier verschiedene Pankreaskarzinomzelllinien, MiaPaCa2, Panc1, BXPC3 und Colo357 wurden dabei in vitro auf die oben genannten Parameter untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass TRAIL Apoptose in MiaPaca2 um bis zu 27% steigert, Colo357 bis zu 35%. Panc1(<6%) und BXPC3(14%) zeigten sich nahezu resistent. Die Resistenz gegenüber TRAIL scheint mit der Abnahme funktioneller TRAIL-Rezeptoren DR4 und DR5 sowie der Zunahme nicht funktioneller Decoyrezeptoren DcR1/2 in Zusammenhang zu stehen. Interessanterweise zeigte sich keine Korrelation zwischen der Genexpression der TRAIL-Rezeptoren und der auf Proteinebene gemessenen TRAIL-Rezeptoren. OPG scheint ebenfalls die Resistenz gegenüber TRAIL zu fördern (BxPc3>Panc1>Colo357), es konnte bei MiaPaCa nicht gemessen werden. RANKL konnte nur in geringen Konzentrationen bei der Zelllinie Panc1 nachgewiesen werden. LPS, welches ein inflammatorisches Molekül darstellt zeigte insgesamt keinen Effekt, bzw. nur einen moderaten Anstieg von OPG bei Colo357. Chronischer Stress scheint ebenfalls keinen Effekt auf die TRAIL Wirkung zu haben.

B-Zellreaktionen und das humorale Immungedächtnis bei muriner polymikrobieller Sepsis (2012)

Pötschke, Christian

Trotz großer Verbesserungen bei der intensivmedizinischen Behandlung ist das Krankheitsbild Sepsis auch heute noch mit erschreckend hoher Morbidität und Letalität assoziiert. Ob B-Zellen in der Sepsis eine Rolle spielen und wie das adaptive humorale Immunsystem insgesamt durch Sepsis beeinflusst wird, wurde bisher wenig erforscht. Weil bei einer Sepsis viele Immunzellen in Apoptose gehen und die Immunantwort insgesamt supprimiert ist, wurde bisher angenommen, dass nach Sepsis auch die B-Zellantwort vermindert ist. Die Befunde dieser Arbeit zeigen, dass das adaptive Immunsystem bei polymikrobieller Sepsis entgegen den Erwartungen initial nicht supprimiert war. B-Zellen der Milz wurden sehr früh aktiviert. Es kam zur Keimzentrums- und Plasmazellbildung, infolgedessen die IgM- und IgG-Konzentrationen im Serum anstiegen. Darunter befanden sich selbstreaktive Antikörper, die allerdings keine Symptome einer Autoimmunerkrankung auslösten. Produzenten dieser Antikörper waren vermutlich B1-Zellen, die B-Zellrezeptorunabhängig, also polyklonal, aktiviert wurden. T-Zellen konnten sehr früh nach Sepsis antigenspezifisch aktiviert werden, und waren für einen Teil der B-Zellantwort nach Sepsis notwendig. Später war die antigenspezifische Primärantwort der T-Zellen eingeschränkt. Obwohl die Milz und die in der Maus dort ansässigen Marginalzonen-B-Zellen entscheidend an der Abwehr von Infektionen beteiligt sind, schienen sie für die Antikörperproduktion entbehrlich zu sein. Eine weitere wichtige Erkenntnis dieser Arbeit ist, dass Sepsis mit dem humoralen Immungedächtnis interferierte. Ob dies allerdings den Immunschutz beeinträchtigt, kann nicht abschließend geklärt werden. Klinische Studien konnten einen Einfluss einer Sepsis auf die humorale Immunität beim Menschen weder bestätigen noch ausschließen. Nach schwerer Operation allerdings schien das Immungedächtnis in Form antigenspezifischer Antikörper verstärkt.

Baeyer-Villiger monooxygenases involved in camphor degradation (2012)

Kadow, Maria

In this thesis, all three BVMOs from Pseudomonas putida NCIMB10007, that were known to be responsible for the ability of this strain to degrade camphor since the 1950s were successfully made available as recombinant biocatalysts. While the genomic sequence of 2,5-DKCMO was available from the database, the genes encoding 3,6-DKCMO and OTEMO had to be identified using certain PCR-techniques first. All three enzymes were cloned into standard plasmids enabling convenient expression in E. coli facilitating the application of the enzymes in organic chemistry. Their synthetic potential was already reported during the 1990s, but at that time their efficient application was limited due to difficulties with respect to low production levels and insufficient purity and separation of enzyme fractions. These drawbacks are now overcome. Furthermore, biochemical characterization of the camphor-degrading BVMOs was performed including the substrate spectra of these enzymes. Thereby OTEMO turned out not only to have a broad substrate scope accepting mono- and bicyclic aliphatic and arylaliphatic ketones, but also to efficiently convert alpha/beta-unsaturated cycloalkanones due to the similarity of these compounds to OTEMOs natural substrate. Finally, the major limitation in the synthetic application of Type II BVMOs was addressed by searching a flavin-reductase suitable for coupling to these two-component oxygenases. Putative candidates from the respective P. putida strain were identified by the use of amino acid motifs conserved in other representatives of two-component systems. While these enzymes failed, flavin-reductase Fre from E. coli - that also contained the motifs - was shown to enhance the activity of the DKCMOs when applied as crude cell extract as well as pure enzyme. This finding represents a key step for future application of Type II BVMOs.

Bedeutung des Transportproteins Mrp2 (ABCC2) für Veränderungen der renalen Hämodynamik bei der Cyclosporin A-induzierten Transplantatnephrotoxizität (2012)

Kauschke, René

Das in der Transplantationsmedizin häufig verwendete Immunsuppressivum Cyclosporin A (CsA) hemmt wichtige Transportproteine in der Niere, induziert oxidativen Stress und trägt zur Entwicklung einer Dysfunktion des Gefäßsystems bei. Neben der durch CsA vermittelten arteriellen Hypertonie sind die akute und die chronische Nephrotoxizität weitere Folgen des Medikamenteneinsatzes. Die akute CsA-Nephropathie ist reversibel und geht mit hämodynamischen Veränderungen einher, die in einer Reduktion des renalen Blutflusses, einer Erhöhung des renalen Gefäßwiderstandes und einer Verminderung der glomerulären Filtrationsrate bestehen. Die genauen Mechanismen, die zu diesen hämodynamischen Veränderungen führen, sind allerdings unklar. Cyclosporin A wird hauptsächlich hepatisch eliminiert, aber auch renal unter Beteiligung transepithelialer Transportprozesse ausgeschieden. Zu den Transportproteinen, die das Pharmakon über die apikale Membran der proximalen Tubulusepithelzellen sezernieren, zählt multidrug resistance-related protein 2 (Mrp2). Experimentelle Studien zeigen, dass eine generalisierte Mrp2-Defizienz mit der Akkumulation von Mrp2-Substraten in Geweben und extrazellulären Flüssigkeiten assoziiert ist. Die Bedeutung einer Fehlfunktion dieser Effluxpumpe für die renale CsA-Substanzelimination und die CsA-Nephrotoxizität ist bisher jedoch nur wenig definiert. In unseren Untersuchungen stellte die hochdosierte Cyclosporin A-Behandlung in Kombination mit der nieren-spezifischen Ausschaltung des Transporters Mrp2 den experimentellen Ansatz für die Bearbeitung der Fragestellung dar, ob eine renale Mrp2-Funktionsminderung die akute CsA-Nephrotoxizität verstärkt. Der Fokus wurde dabei auf die in-vivo-Untersuchung vaskulärer Mechanismen gelegt, die zum nichtimmunologisch bedingten Versagen von Nierentransplantaten beitragen können. Zu diesem Zweck wurden Nierenkreuztransplantationsexperimente durchgeführt, bei denen durch die Wahl des Spendertieres bzw. Transplantates eine nierenspezifische Mrp2-Defizienz in den Empfängertieren erzeugt werden konnte. Bei den gewählten Rattenstämmen tritt aufgrund der hochgradigen genetischen Übereinstimmung keine Transplantatabstoßung auf, wodurch potenziell toxische Cyclosporin-A-Effekte weitgehend unabhängig von entzündlichen Prozessen untersucht werden können. Den Versuchstieren wurde peroral entweder CsA in einer Dosierung von 30 mg*kg-1*d-1 oder Placebo über einen Zeitraum von sieben Tagen verabreicht. An Tag 28 post transplantionem wurden die akuten Experimente zur Untersuchung der renalen Hämodynamik durchgeführt. Nach Instrumentierung der narkotisierten Tieren und Erhebung der Messwerte für die Herzfrequenz, den arteriellen Blutdruck sowie die basalen renalen hämodynamischen Parameter wurde Urin zur späteren Bestimmung der glomerulären Filtrationsrate mittels Inulin-Clearance gewonnen. Für die Untersuchung der endothelialen Funktion und der Agonist-induzierten Vasokonstriktion der renalen Nierentransplantatgefäße wurde ein um die A. renalis des Transplantates platzierter Ultraschalltransitzeit-Durchflussmesser genutzt, mit welchem der renale Blutfluss nach Applikation der vasoaktiven Substanzen Acetylcholin, Phenylephrin und Angiotensin II gemessen werden konnte. Die Pharmaka-Applikation erfolgte unter Nutzung einer Minikassettenpumpe lokal in die Nierenarterie, um systemische Effekte der Pharmaka auf den Blutdruck und Blutdruck regulierende Systeme weitgehend auszuschließen. Die Auswertung der basalen hämodynamischen Daten für die Herzfrequenz, den arteriellen Blutdruck, den renalen Blutfluss und den renalen Gefäßwiderstand zeigte keine statistisch signifikanten Gruppenunterschiede in dem für die vorliegenden Untersuchungen genutzten Transplantationsmodell. Auch hatten weder die hochdosierte CsA-Behandlung noch der renale Mrp2-Expressionsstatus einen signifikanten Einfluss auf die endotheliale Funktion, die Agonist-induzierten renalen Gefäßantworten, den reaktiven renalen Gefäßwiderstand und die renale Morphologie. Die hochdosierte CsA-Be-handlung verminderte jedoch statistisch signifikant die glomeruläre Filtrationsrate und das Gewicht der Empfängertiere. Zusammenfassend zeigen die Untersuchungen, dass die durch die hochdosierte CsA-Behandlung in dem verwendeten Transplantationsmodell induzierten hämodynamischen Effekte unabhängig von der nierenspezifischen Mrp2-Expression waren, was gegen einen entscheidenden Einfluss dieses Transportproteins auf die akute CsA-induzierte Nephropathie spricht.

Bestimmung der Häufigkeit und Isolierung des Granulozytenantigens HNA-3a (2012)

Horn, Axel-Philip Christian von

Einführung Das humane Neutrophilen-Antigen HNA-3a steht in ursächlichem Zusammenhang mit der Entstehung transfusions- assoziierter Lungeninsuffizienz und weiteren Erkrankungen. Die Isolierung des Antigens ermöglichte eine Identifizierung und den Aufbau von routinemäßig durchführbaren Testverfahren. Zielsetzung 1. Etablieren eines Nachweisverfahrens und Screening von Blutspendern auf HNA-3a. 2. Aufreinigung der aHNA-3a-Antikörper aus dem Plasma immunisierter Blutspender. 3. Biotinylierung des Antigens und Koppelung an verschiedene Festphasen. 4. Immunpräzipitation. 5. Detektion mittels Gelelektrophorese und Immunoblotting. Material und Methode Mit Agglutinationstests und Durchflußzytometrie wurde das Screening durchgeführt. Um das Antigen nach einer Isolierung nachweisen zu können, erfolgte eine Biotinylierung der Oberflächen-Proteine. Die Isolierung erfolgte mittels Immunpräzipitation, 1-D–Gel- elektrophorese und einen Nachweis im Western-Blot mit konjugiertem Streptavidin. Ergebnisse Im Screening wurden mehrere HNA-3a-negative Spender identifiziert. Die Häufigkeit des Antigens lag bei 98,5 %. Die Biotinylierung beeinflusste die verwendeten Verfahren nicht bemerkbar. Bei der Immunpräzipitation mit HNA-3a-positiven Granulozyten, die mit aHNA- 3a-Plasma inkubiert wurden, stellte sich reproduzierbar eine Bande zwischen 90 und 105 kDa dar. Diskussion Da die Ergebnisse reproduzierbar waren, konnte davon ausgegangen werden, dass es sich bei der Bande, die bei der Immunpräzipitation mit aHNA-3a Plasma und HNA-3a positiven Lysaten spezifisch ist, um das das Epitop HNA-3a tragende Protein handelt. Für eine Identifizierung des Antigens konnte die Bande aus dem Gel ausgeschnitten werden und mit weitergehenden Methoden charakterisiert werden. Exakt dieses Vorgehen führte zu der erfolgreichen Identifizierung des Epitops HNA-3a.

Bewertung verschiedener Messverfahren bei der Beurteilung von seitlichen Funktionsaufnahmen der LWS bei degenerativer Segmentinstabilität. Analyse von Inter- und Intraobservervariabilitäten und deren Konsequenz für den klinischen Alltag. (2012)

Schaaf, Tobias

Zusammenfassung Die Anwendung LWS-Funktionsaufnahmen im lateralen Strahlengang sind trotz aller damit verbundenen Probleme ein Teil in der Diagnostikkaskade der lumbalen Segmentinstabilität. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass eine Beurteilung von Funktionsröntgenaufnahmen mit einem individuellen Fehler verbunden ist. Eine Korrelationsanalyse ist für diese Fragestellung nicht geeignet, da alle Korrelationskoeffizienten > 0,61 (=gute Übereinstimmung) waren. Werte mit der höchsten Rate an Übereinstimmung wurden bei der Anwendung des translatorischen Verfahrens nach Panjabi [54] erhoben, womit dieses Verfahren zu empfehlen ist. Der Fehler bei zweimaliger Beurteilung ein und desselben Röntgenbildes (Intraobservervariabilität) über alle drei Untersucher hinweg betrug 61,7% Hierbei zeigten sich translatorische Verfahren etwas genauer als angulatorische. Die Untersuchervergleiche über alle drei Untersucher hinweg ergaben eine Abweichung (Interobservariabilität) von 54,9%. Somit ist die Nicht-Übereinstimmung aller Messungen bei der Interobservariabilität niedriger gegenüber Intraobservervariabilität. Eine mehrmalige Messung durch ein und denselben Untersucher bringt keinen Vorteil. Beurteilt man nur die Abweichungen der Messungen, die von den einzelnen Untersuchern in die nächst höher pathologische Kategorie klassifiziert wurden, findet sich über alle Messungen, Untersuchungen und Verfahren hinweg eine Abweichung von 8,6%.

Biofeedback zur Unterstützung des Weaning-Prozesses vom Respirator bei langzeitbeatmeten Intensivpatienten (2012)

Weil, Cordula

Für die Durchführung der Studie Biofeedback zur Unterstützung des Weaning-Prozesses vom Respirator bei langzeitbeatmeten Intensivpatienten wurden von April 2006 bis Mai 2008 konsekutiv 20 Patienten aus dem Kollektiv der Weaning-Station der Klinik für Innere Medizin B der Greifswalder Universitätsklinik ausgewählt. Darunter befanden sich 4 Frauen und 16 Männer im Alter von durchschnittlich 68 Jahren mit initialen Beatmungsdauern von minimal 14 bis zu maximal 195 Tagen. Die Patienten bekamen während des Beobachtungszeitraumes von sieben Tagen täglich zweimal jeweils zwanzigminütige Sitzungen mit akustischem Biofeedback – wobei davon jeweils zehn Minuten auf das eigentliche Biofeedback-Training entfielen. Jeweils fünf Minuten vor und nach Durchführung des Biofeedbacks gab es eine Beobachtungsphase. Während dieser Sitzungen wurden verschiedene Parameter – wie die Atemfrequenz, die Herzfrequenz, das Atemzugvolumen sowie das Atemminutenvolumen – gemessen, um daran den Effekt des akustischen Biofeedbacks ablesen zu können. Die Arbeitshypothesen waren das Absinken der Atemfrequenz, die Normalisierung der Herzfrequenz und des Atemzugvolumens sowie die Abnahme des Atemminutenvolumens durch den Einsatz von Biofeedback. Während der Biofeedback-Sitzungen kam es zu einem statistisch signifikanten Abfall der Atemfrequenzen im Vergleich zur Baseline. Die Herzfrequenz ließ sich nicht beeinflussen. Auch beim Atemzugvolumen zeigte sich kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den Zeiten mit und ohne Biofeedback-Training. Das Atemminutenvolumen sank während der Sitzungen statistisch signifikant ab, stieg allerdings danach wieder leicht an. Dies war vor allem bedingt durch eine Änderung der Atemfrequenz. Abschließend kann man also konstatieren, dass sich die Atemfrequenz am stärksten änderte. Zwar wurden gegen Ende des Biofeedback-Trainings immer noch zum Teil tachypnoische Werte gemessen, was jedoch auf die hohe Variabilität des Patientenguts zurückzuführen ist. Mit Sicherheit führen auch andere Faktoren – wie z. B. die normal weitergeführten konventionellen Weaning-Protokolle und die Verbesserung der klinischen Situation – zu einer Verminderung der Atemfrequenz. Um diese Faktoren zu berücksichtigen, sollten in der Zukunft kontrollierte Studien mit einer Kontrollgruppe, die ohne Biofeedback vom Respirator entwöhnt wird, durchgeführt werden.

Biometrische Untersuchungen zum Einfluss klimatischer Faktoren auf die Morphologie der Cavitas nasi beim Menschen (2012)

Drefs, Michael

Wie kaum eine andere Spezies weist der moderne Mensch eine außerordentlich große geographische Verbreitung auf. Die damit verbundene notwendige Anpassung an unterschiedlichste geographische Bedingungen führte unter anderem auch zu morphologischen Veränderungen am Schädel. Die Bedeutung geographischer Faktoren für bestimmte Schädelkomponenten wird jedoch sehr unterschiedlich diskutiert. Das trifft insbesondere auch auf die Größe und Form der Nasenhöhle zu. Da die Klärung solcher Zusammenhänge von Bedeutung für verschiedene Fachgebiete wie Anatomie, Physiologie, Forensische Medizin und Anthropologie ist, wurde in dieser Studie die Beziehung zwischen der Morphologie der Nasenhöhle zum Mittelgesicht unter Berücksichtigung klimatischer Faktoren untersucht. Die Untersuchungen der Nasenhöhlen erfolgte an 62 mazerierten adulten Schädeln von vier definierten menschlichen Populationen, die sich in ihrer geographischen Herkunft unterscheiden. Von allen Schädeln wurden zunächst koronare computertomographische Schichtaufnahmen angefertigt. Anschließend wurden an den CT-Schichtaufnahmen lineare Streckenmaße der Nasenhöhle erhoben. Des Weiteren erfolgte die Volumenbestimmung der Nasenhaupthöhle mit Hilfe der WinSurf-Software. Weiterhin erfolgte auch die Vermessung des äußeren Schädels mit linearen Maßen, um Beziehungen zwischen der Nasenhöhle und dem Gesichtsschädel zu untersuchen. Die externen Schädelmaße dienten außerdem der Berechnung des Gesichtsschädelvolumens. Die Ergebnisse dieser Arbeit deuten auf Populationsunterschiede bezüglich der absoluten und relativen Größe des Nasenhöhlenvolumens hin, während das Gesichtsschädelvolumen zwischen den Populationen keine signifikanten Unterschiede aufweist. Die hier beobachteten Populationsunterschiede deuten darauf hin, dass ein Einfluss klimatischer Faktoren auf die Größe der Nasenhöhle nicht ausgeschlossen werden kann. Der von uns verwendete Nasenhöhlen-Gesichtsschädel-Index, der das Verhältnis zwischen dem Volumen der Nasenhöhle und dem Gesichtsschädelvolumen beschreibt, weist zwischen der Population Kyoto und den drei anderen Populationen statistisch signifikante Unterschiede auf. Der Nasenhöhlen-Gesichtsschädel-Index für die Kyoto-Population ist signifikant kleiner als bei den anderen drei Populationen. Unsere Untersuchungen ergaben einen Zusammenhang zwischen dem Nasenhöhlen-Gesichtsschädel-Index und der geographischen Herkunft der Schädel. Im Populationenvergleich konnten wir Größenunterschiede der Nasenhöhle feststellen, während Formunterschiede in Bezug auf die Cavitas nasi zwischen den Populationen nicht zu beobachten sind. Bei der asiatischen Population war ein signifikant höherer unterer Nasengang nachweisbar. Hinsichtlich der Asymmetrie des unteren Nasenganges ließen sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den Populationen erkennen. Es handelt sich bei den von uns betrachteten Populationen um eine fluktuierende Asymmetrie des unteren Nasenganges. Die durchgeführten Korrelations- und Regressionsanalysen erfolgten separat für jede Population. Als besonders aussagekräftiger Parameter der Cavitas nasi ist die Höhe der Nasenhöhle im Bereich des zweiten Molaren im Oberkiefer zu nennen, da dieser Parameter bei allen Populationen viele Korrelationen zu externen Schädelmaßen und dem Gesichtsschädelvolumen aufweist. Das Nasenhöhlenvolumen lässt sich am ehesten aus der Breite der Nasenhöhle ableiten, da für drei der vier Populationen für dieses Merkmalspaar signifikante Korrelationen nachweisbar sind. Obgleich die vorliegende Studie Hinweise auf einen Einfluss des Klimas auf die Variabilität der Morphologie der Nasenhöhle zeigen, ist das Design dieser Studie nicht geeignet, einen direkten Einfluss klimatischer Faktoren zu belegen. Hierfür sind weiterführende Studien notwendig, die auch den komplexen Wechselbeziehungen zwischen den verschiedenen Strukturelementen der Nasenhöhle Rechnung tragen.

Burkholderia pseudomallei in Northern Vietnam: environmental detection and molecular characterization of strains (2012)

TRINH, Thanh Trung

The worldwide distribution and prevalence of melioidosis, an infectious disease caused by the soil-dwelling Gram-negative bacterium Burkholderia pseudomallei, is unknown. In Vietnam, sporadic cases of melioidosis have been reported for decades, but clinical and epidemiological data for the indigenous population are still scarce. In this study, we reviewed clinical and demographic data of patients with culture-proven melioidosis diagnosed at a single large referral hospital in Hanoi between November 1997 and December 2005. The clinical manifestations of melioidosis with fatal septicaemia as the most common presentation, a high rate of underlying diseases and a peak of cases admitted during the wet season were similar to studies from other endemic areas. The geographical origin of melioidosis patients shows that melioidosis exists in at least 18 northern provinces. The characterization of clinical B. pseudomallei strains by multilocus sequence typing identified 17 different sequence types (STs), ten of which have (as yet) not been found outside Vietnam. Several of these STs presumably were generated through recent evolutionary events in this rapidly diversifying bacterial species, and thus restricted geographic distribution may be a consequence of limited time passed since emergence. In order to define the distribution of the bacterium in the environment, our study also aimed to develop a more sensitive culture method for the detection of B. pseudomallei from soil samples in endemic areas compared to the currently used culture method based on soil dispersion in water. Our newly developed protocol involving soil dispersion in a polyethylene glycol and sodium deoxycholate solution increased the yield of viable B. pseudomallei from soil samples. Comparative testing of soil samples from Northeast Thailand covering a wide range of B. pseudomallei concentrations demonstrated a significantly higher recovery (p < 0.0001) of B. pseudomallei colony forming units by the new method compared to the conventional method. Our data indicate that using the detergents polyethylene glycol and sodium deoxycholate not only results in a higher recovery of viable B. pseudomallei, but also results in a shift in the bacterial species recovered from soil samples. Molecular methods based on direct bacterial nucleic acid extraction from environmental samples and subsequent amplification have the potential to overcome many restrictions of traditional microbiological approaches. Moreover, culture-dependent methods require special expertise in recognizing B. pseudomallei colony morphologies. Thus, a highly sensitive culture-independent DNA-based method that allows direct quantification of B. pseudomallei from soil is needed, particularly in diagnostic laboratories outside endemic areas. We therefore aimed to establish a protocol for B. pseudomallei soil DNA isolation, purification and quantification by qPCR targeting a type three secretion system 1 single copy gene. This assay was validated using 40 soil samples from Northeast Thailand that underwent parallel bacteriological culture. All 26 samples that were B. pseudomallei-positive by direct culture were B. pseudomallei qPCR-positive, with a median of 1.84 x 104 genome equivalents (range 3.65 x 102 to 7.85 x 105) per gram of soil. This was 10.6 fold (geometric mean; range 1.1 to 151.3) higher than the bacterial count as defined by culture. Moreover, the qPCR detected B. pseudomallei in seven samples (median 36.9 genome equivalents per g soil; range 9.4 to 47.3), which were negative on direct culture. These seven positives were reproduced using a nested PCR targeting a second, independent B. pseudomallei-specific sequence. Two samples were direct culture and qPCR negative but nested PCR positive. Five samples were negative by both PCR methods and culture. In conclusion, this is the first report on a series of cases describing clinical and epidemiological features of melioidosis and corresponding Burkholderia pseudomallei strains from northern Vietnam. Moreover, our newly developed culture-based and PCR-based methods provide highly specific and sensitive tools for the quantitative environmental surveillance of B. pseudomallei.

Charakterisierung der Proteinkinase pUS3 des Pseudorabis Virus (2012)

Pörtner, Sandy

Die Serin/Threonin Proteinkinase pUS3 ist innerhalb der Alphaherpesvirinae konserviert. Für pUS3-Homologe der Subfamilie wurden bereits zahlreiche Funktionen bei der Beeinflussung des Zellstoffwechsels und der Virusreplikation gezeigt, dennoch ist pUS3 für die Virusreplikation in vitro nicht essentiell. PrV exprimiert zwei unterschiedlich lange Isoformen dieses Proteins in unterschiedlicher Menge, so dass das kürzere pUS3S im Vergleich zu pUS3L die abundante Isoform darstellt. Während die carboxyterminalen Sequenzen beider Isoformen identisch sind, weist der Amino-Terminus der langen Form 54 zusätzliche Aminosäuren auf. Innerhalb der Wirtszelle liegt pUS3S vor allem im Nukleus vor, wohingegen pUS3L vorwiegend im Zytoplasma, der Plasmamembran und den Mitochondrien lokalisiert ist. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der möglichen unterschiedlichen Funktionen der beiden pUS3-Isoformen und der Bedeutung des Expressionsniveaus dieser Isoformen während der Virusmorphogenese. Im Vordergrund stand dabei die Analyse von Virusmutanten, bei denen die Expression von pUS3S bzw. pUS3L auf unterschiedliche Weise manipuliert wurde oder bei denen eine Inaktivierung der enzymatischen Aktivität erfolgte. Diese wurden auf empfänglichen Zelllinien dreier Tierarten phänotypisch charakterisiert und auf Unterschiede hinsichtlich ihres Replikationsverhaltens untersucht. Ein weiterer Teil dieser Arbeit umfasste Untersuchungen zur Identifizierung potentieller Substrate der Proteinkinase pUS3 mittels 32P-Radioimmunpräzipitation und Proteomanalytik, die eine weitere Analyse der Strukturkomponenten von PrV-Partikeln sowie die Prüfung einer Methode zur Präparation nukleärer Proteine einschloss.

Charakterisierung der Tetraspanine CD9, CD81 und CD151 in einer permanenten murinen Podozytenzelllinie (2012)

Blumenthal, Antje

Die Dissertation beschreibt umfassende Untersuchungen zu den häufig miteinander assoziierten Tetraspaninen CD9, CD81 und CD151 an einer permanenten murinen Podozytenzelllinie. Sie gibt Aufschluss über die Bedeutung der Tetraspanine, insbesondere von CD151 in Podozyten. Podozytäre Veränderungen stehen häufig im Zusammenhang mit schweren glomerulären Defekten und bilden damit eine Ursache für renale Erkrankungen. Mit dieser Arbeit wurde erstmals gezeigt, dass die Tetraspanine CD9, CD81 und CD151 einen maßgeblichen Einfluss auf die Morphologie und die Adhärenz von kultivierten Podozyten ausüben. Dabei trägt vor allem die Einflussnahme der Tetraspanine auf die Zellfortsatzbildung sowie auf die Expression von β1-Integrin zu einem besseren Verständnis ihrer Rolle in Podozyten bei.

Charakterisierung einer neuen Phenoloxidase von Azotobacter chroococcum und Anwendungsmöglichkeiten bakterieller und pilzlicher Phenoloxidasen für Aminierungsreaktionen an diphenolischen Substanzen (2012)

Herter, Susanne

Die Ziele der vorliegenden Arbeit ergaben sich aus zwei Arbeitsschwerpunkten - dem Nachweis einer neuartigen prokaryotischen Phenoloxidase bei dem Bakterienisolat Azotobacter chroococcum SBUG 1484 und der Durchführung Phenoloxidase-katalysierter Biotransformationsreaktionen zur Derivatisierung von ortho- bzw. para-dihydroxylierten Verbindungen. Der zunächst unbekannte, eine neue Phenoloxidase bildende, Bakterienstamm sollte mittels morphologischer und physiologischer Tests sowie 16S-rDNA-Analysen einer Art zugeordnet werden. Da die Expression der Phenoloxidase nur unter bestimmten Bedingungen auftrat sollten die in Abhängigkeit von verschiedenen Kultivierungsparametern zahlreich auftretenden Zelldifferenzierungsprozesse des Stammes untersucht und eine standardisierte Kultivierungsmethode zur Erzielung hoher Phenoloxidase-Aktivitäten entwickelt werden. Die Untersuchung wesentlicher Eigenschaften der neubeschriebenen Phenoloxidase war für eine Zuordnung in die Gruppe der Multikupfer-Oxidasen und eine Prüfung der Eignung des Enzyms für biotechnologische Anwendungen eine unbedingte Voraussetzung. In Phenoloxidase-katalysierten Reaktionen sollte die Aminierung von einfach alkylsubstituierten Brenzkatechinen und Hydrochinonen sowie mehrfach-substituierten ein- bzw. zweikernigen dihydroxylierten Aromaten mit aliphatischen sowie alicyclischen Amindonoren untersucht werden. Im Mittelpunkt der Betrachtungen standen dabei die Aufklärung von Reaktionsmechanismen bei homo- und heteromolekularen Kopplungsreaktionen sowie die Prüfung des Einflusses verschiedener Reaktionsparameter (u.a. Hydroxylierungspositionen der Enzymsubstrate, Substituenten, Eduktkonzentrationen, Katalysatoren, pH-Werte der Reaktionssysteme, Lösungsmittel) auf die Nebenreaktionen und Ausbeuten der anvisierten Zielverbindungen (sekundäre Amine). Eine strukturchemische Analyse der Syntheseprodukte war dazu unerlässlich.

Charakterisierung plasmamembrangebundener Proteasen von Nicotiana tabacum und Hordeum vulgare (2012)

Eick, Manuela

Es wurden erstmals zwei plasmamembrangebundene Proteaseformen in den Wurzeln der Gerste massenspektrometrisch identifiziert und den Metalloaminopeptidasen der Peptidasefamilien M17 und M24 zugeordnet. Ausgehend von Enzymaktivitätstests mit verschiedenen Substraten und gelelektrophoretischer Fraktionierungen existieren darüber hinaus weitere PM-Proteasen des Aminopeptidase-, Carboxypeptidase- und Endoproteasetyps an der pflanzlichen Plasmamembran (PM). Die untersuchten PM-Proteasen stellen Triton X-114-resistente Proteine dar, die erfolgreich mit Octylglucosid solubilisiert wurden und sowohl an der inneren als auch an der apoplastischen Seite der PM lokalisiert sein könnten. Durch endogene Proteolyse werden andere PM-Proteine wie Aquaporine und P-Typ-H+-ATPasen durch die PM-Proteasen reguliert. Dabei zeigen einige dieser Proteolyseprodukte Proteaseaktivität, die für vier Proteaseformen der Gerste erst nach der Abtrennung von der PM nachweisbar war.

Combined Applications of the Level Set Method with Multi-Step Recognition and Refinement Algorithms for Fully Automatic Organ and Tissue Segmentation in MRI Data (2012)

Gloger, Oliver

The goal of this doctoral thesis is to create and to implement methods for fully automatic segmentation applications in magnetic resonance images and datasets. The work introduces into technical and physical backgrounds of magnetic resonance imaging (MRI) and summarizes essential segmentation challenges in MRI data including technical malfunctions and ill-posedness of inverse segmentation problems. Theoretical background knowledge of all the used methods that are adapted and extended to combine them for problem-specific segmentation applications are explained in more detail. The first application for the implemented solutions in this work deals with two-dimensional tissue segmentation of atherosclerotic plaques in cardiological MRI data. The main part of segmentation solutions is designed for fully automatic liver and kidney parenchyma segmentation in three-dimensional MRI datasets to ensure computer-assisted organ volumetry in epidemiological studies. The results for every application are listed, described and discussed before important conclusions are drawn. Among several applied methods, the level set method is the main focus of this work and is used as central segmentation concept in the most applications. Thus, its possibilities and limitations for MRI data segmentation are analyzed. The level set method is extended by several new ideas to overcome possible limitations and it is combined as important part of modularized frameworks. Additionally, a new approach for probability map generation is presented in this thesis, which reduces data dimensionality of multiple MR-weightings and incorporates organ position probabilities in a probabilistic framework. It is shown, that essential organ features (i.e. MR-intensity distributions, locations) can be well represented in the calculated probability maps. Since MRI data are produced by using multiple MR- weightings, the used dimensionality reduction technique is very helpful to generate a single probability map, which can be used for further segmentation steps in a modularized framework.

Commitment und Handlungsabbruch: Eine volitionspsychologische Konzeption des Commitment-Konstrukts zur Erklärung eskalierender Persistenz (2012)

Schelske, Stefan

Theoretischer Hintergrund: Ausdauerndes Handeln (Persistenz) ist für das Erreichen schwieriger Ziele notwendig. Ohne Persistenz und die zugrundliegenden motivational-kognitiven Prozesse würde eine Person bei auftretenden Schwierigkeiten jede Handlung sofort abbrechen. Allerdings stellen sich manche Ziel-Intentionen als kaum umsetzbar heraus, sodass das Ziel, wenn überhaupt, nur unter unverhältnismäßig hohen Kosten erreicht werden kann. Persistenz würde dann zu einer Verschwendung von Anstrengung, Zeit oder Geld führen. Wie vorangegangene Studien gezeigt haben, neigen Menschen dazu, an solchen fehlgehenden oder verlustreichen Handlungen festzuhalten. Somit kann Persistenz nicht der einzige Faktor sein, der für eine effektive und ressourcenschonende Zielverfolgung wichtig ist. Zielgerichtetes Verhalten muss auch an relevante Veränderungen, die während des Zielstrebens auftreten, angepasst werden, was gegebenenfalls, z. B. bei Lebensgefahr, auch zum Handlungsabbruch führen sollte. In der vorliegenden Arbeit wird eskalierende Persistenz als spezifischer Aspekt dieses Persistenz-Flexibilitäts-Dilemmas (Goschke, 2008) analysiert. Der volitionale Zustand, der die Grundlage zielgerichteter Persistenz bildet, wird üblicherweise als Commitment bezeichnet. Gemäß volitionspsychologischer Ansätze, wie der Goal-Setting Theorie (Locke & Latham, 2002) oder dem Rubikon-Model der Handlungsphasen (Gollwitzer, 1990), wird Commitment als Festlegung auf die Erreichung eines Ziels beschrieben. Das Konstrukt wird jedoch eher allgemein definiert. Mit der vorliegenden Arbeit wird das Commitment-Modell der Handlungsphasen (CMHP) vorgeschlagen, das auf dem Rubikon-Modell aufbaut und eine neue, präzisere Perspektive auf Commitment und dessen Implikationen für eskalierende Persistenz bietet. Im CMHP wird Commitment als relative stabile Eigenschaft der Ziel-Intention verstanden, die die Aufrechterhaltung der Intention motivational und kognitiv unterstützt. Somit bleiben die Intention und ihre Umsetzung bei hohem Commitment relativ unbeeinflusst von Problemen, Unannehmlichkeiten oder anderen negativen Veränderungen. In solchen Fällen konzentriert sich die Person unbeirrt auf die Umsetzung und bewertet das Ziel weiterhin positiv. Diese anfänglich funktionale Stabilität der Intention kann zu eskalierender Persistenz führen, wenn Risiken und Kosten der Zielverfolgung weiter ansteigen oder auf unvorteilhaftem Niveau verbleiben. Gemäß dem CMHP wird eskalierende Persistenz durch eine reduzierte kognitive Repräsentation von Problemen verursacht, die besonders bei hohem Commitment auftritt. Je höher das Commitment der Intention ist, desto stärker reduziert sich die kognitive Repräsentation von Problemen und desto unwahrscheinlicher ist es, dass ein Handlungsabbruch erwogen wird. Somit führen bei hohem Commitment selbst schwerwiegende Problem nicht unmittelbar zum Handlungsabbruch. Empirische Studien: In Studie 1 (N = 115) sollte gezeigt werden, dass problembezogene Informationen bei hohem Commitment nur abgeschwächt kognitiv repräsentiert werden. Dazu wurden die Faktoren Commitment und Probleme bei einer computergestützten Leistungsaufgabe experimentell variiert. Es zeigte sich modellkonform, dass bei geringem Commitment die kognitive Repräsentation der Probleme deutlich positiv vom Faktor Probleme abhing, wohingegen bei hohem Commitment sowohl geringe als auch starke Probleme kaum repräsentiert wurden. In Studie 2 gelang es Commitment (als stabilen Parameter der Intention) und Volitionsstärke (als flexiblen Parameter der Intention) empirisch zu differenzieren. In diesem Längsschnittexperiment (N = 149) konnte gezeigt werden, dass das Commitment für ein persönliches Ziel über drei Wochen stabil verlief, während die Volitionsstärke eine flexible Charakteristik aufwies. Zudem stimmte ein Modell mit zwei spezifischen Faktoren der Handlungsregulation (Commitment und Volitionsstärke) zu allen Messzeitpunkten deutlich besser mit den empirischen Daten überein, als ein Modell mit nur einem globalen Faktor (Commitment = Volitionsstärke). In Studie 3 (N = 120) wurden Validitätsprobleme des Commitment-Selbstberichts untersucht, die offenbar dem konstruierten Charakter von Intentionen in Laboruntersuchungen geschuldet sind. Bei persönlichen Zielen liegen demgegenüber keine Validitätsprobleme des Commitment-Selbstberichts vor. Diskussion: Die Annahmen des CMHP wurden durch die Ergebnisse überwiegend bestätigt. In allen drei Studien wurde umso ausdauernder an problematischen Intentionen festgehalten, je höher das Commitment war. Die Konstrukte Commitment und Volitionsstärke konnten empirisch differenziert werden. Zudem wurde die spezifische Rolle von Commitment bei der kognitiven Repräsentation von problembezogenen Informationen gezeigt. Abschließend wird die Bedeutung der Ergebnisse für Maßnahmen zur Prävention von eskalierender Persistenz diskutiert.

Complementary application of ESI and MALDI based mass spectrometry in microbial proteomics (2012)

Heßling, Bernd

This thesis will discuss the different fields of application of the two soft ionization techniques ESI and MALDI in microbial proteomics and their importance for a better understanding of bacteria physiology. The general development in the past 25 years coming from 2D-gel analysis and protein identification by peptide mass fingerprint analysis via MALDI-TOF to genome wide quantitative LC-ESI-MS experiments with fast and sensitive ESI instruments is exemplary shown for the Gram-positive bacterium Bacillus subtilis in article I. Even though 2D-PAGE in conjunction with MALDI-MS is still an important tool in proteomic research, the more recently established global quantitative LC-ESI-MS workflows gain more and more relevance as they overcome 2D-PAGE based protein restrictions and enable the acquisition of higher accurate protein quantities. In article II such a workflow was used to analyze the physiological adaptation of Staphylococcus aureus to vancomycin treatment on a global-scale. Also post-translational modifications of proteins, that are important for regulation of their activity and allow rapid adaption to changed environmental conditions, could be analyzed by LC-ESI-MS workflows using special enrichment strategies (article III and IV). Despite the mentioned discrimination and less accurate quantification of proteins, 2D-PAGE analyses are still advantageous when analyzing large-scale time series experiments. To gain highly time resolved data but also very accurate relative quantities on a global-scale, 2D-PAGE-MALDI-MS and LC-ESI-MS techniques have been combined to investigate dynamic proteome adaptations of B. subtilis during nutrition shift as part of a global systems biology approach (article V). Also absolute quantities of proteins are of high interest for systems biology, but are still challenging to obtain on large-scale as well as with sufficient accuracy. In article VI a method that again combined 2D-PAGE-MALDI-MS and LC-ESI-MS was introduced to gain absolute protein quantities on global-scale. Utilizing the complementarity of 2D-PAGE and LC-ESI-MS this new workflow enabled fast and cost efficient data acquisition on absolute scale. In article VII we described for the first time a global quantitative LC-MALDI-MS workflow. Cross validation with an LTQ Orbitrap proofed that LC-MALDI-MS is able to process complex samples and obtain highly reliable quantities. The comparative analysis of data gained with both instrument types revealed biases for certain biochemical properties of MALDI as well as ESI instruments, resulting in a general complementarity of both ionization techniques. Article I Becher, D., Büttner, K., Moche, M., Hessling, B., Hecker, M., 2011. From the genome sequence to the protein inventory of Bacillus subtilis. Proteomics 11, 2971–2980. Article II Hessling,B., Bonn,F., Herbst,F.-A., Rappen,G.-M., Bernhardt,J., Hecker,M. and Becher,D. Global proteome analysis of vancomycin stress in Staphylococcus aureus. Submitted to Mol. Cell Proteomics. Article III Elsholz, A.K.W., Turgay, K., Michalik, S., Hessling, B., Gronau, K., Oertel, D., Mäder, U., Bernhardt, J., Becher, D., Hecker, M., Gerth, U., 2012. Global impact of protein arginine phosphorylation on the physiology of Bacillus subtilis. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, 7451–7456. Article IV Chi, B.K., Gronau, K., Mäder, U., Hessling, B., Becher, D., Antelmann, H., 2011. S-bacillithiolation protects against hypochlorite stress in Bacillus subtilis as revealed by transcriptomics and redox proteomics. Mol. Cell Proteomics 10, M111.009506. Article V Buescher,J.M., Liebermeister,W., Jules,M., Uhr,M., Muntel,J., Botella,E., Hessling,B., Kleijn,R.J., Le Chat,L., Lecointe,F., et al. (2012) Global network reorganization during dynamic adaptations of Bacillus subtilis metabolism. Science, 335, 1099–1103. Article VI Maass, S., Sievers, S., Zühlke, D., Kuzinski, J., Sappa, P.K., Muntel, J., Hessling, B., Bernhardt, J., Sietmann, R., Völker, U., Hecker, M., Becher, D., 2011. Efficient, global-scale quantification of absolute protein amounts by integration of targeted mass spectrometry and two-dimensional gel-based proteomics. Anal. Chem. 83, 2677–2684. Article VII Hessling,B., Büttner,K., Hecker,M. and Becher,D. Global relative quantification with LC-MALDI – cross-validation with LTQ-Orbitrap proves reliability and reveals complementary ionization preferences. Submitted to Mol. Cell Proteomics.

Das Metagenom als Quelle neuer oxidativer Enzyme für die Biotechnologie (2012)

Hummel, Anke

Der Einsatz von Enzymen ist inzwischen für viele Bereiche der chemischen und pharmazeutischen Industrie beschrieben. Dabei ermöglichen die Enzyme als Biokatalysatoren in vielen Fällen Syntheserouten, die umweltverträglichere Wege zum gewünschten Produkt darstellen als die vergleichbaren etablierten chemischen Routen. Insbesondere ihre oft stereo-, regio- und chemoselektiven Umsätze eröffnen Zugang zu wichtigen pharmazeutisch relevanten Produkten und Zwischenprodukten. Nach wie vor gibt es aber in vielen Enzymklassen Bedarf nach neuen oder verbesserten Enzymen. Insbesondere bei den oxidativen Enzymen erfüllen die zur Zeit vorhandenen Biokatalysatoren oftmals nicht die Anforderungen hinsichtlich Aktivität, Stabilität oder Selektivität. Das Auffinden neuer Biokatalysatoren, die eine Transformation von chemokatalysierten zu enzymatischen Prozessen ermöglichen, stellt die Motivation für die vorliegende Arbeit dar. Um Zugang zu neuen Enzymen zu erlangen, bestehen die klassischen Wege in einer Anreicherungskultur aus einer Umweltprobe und der nachfolgenden Isolierung von Organismen mit der gewünschten Enzymaktivität, oder in der Suche in einer bereits angelegten Stammsammlung. Die meisten Mikroorganismen können jedoch unter Laborbedingungen nicht kultiviert werden. Der Metagenom-Ansatz öffnet den Zugang zu eben diesen Enzymen. Dazu wird der Kultivierungsschritt umgangen und die DNA der Umweltprobe direkt isoliert. Diese metagenomische DNA kann anschließend entweder über ein Aktivitäts-basiertes oder über ein Sequenz-basiertes Screening auf bestimmte Enzyme hin untersucht werden. In der vorliegenden Arbeit wurde der Aktivitäts-basierte Ansatz gewählt, da auf diese Weise völlig neue Enzyme gefunden werden können, die keine Homologie zu bereits beschriebenen aufweisen. Als Grundlage für das Screening wurden metagenomische Bibliotheken aus verschiedenen Umweltproben angelegt. Um die Zahl der zu durchmusternden Klone gering zu halten, wurde ein Großteil der DNA in Cosmide kloniert. Als mikrobieller Wirt für die rekombinante Expression der Proteine wurde Escherichia coli gewählt. Der Prozess des Screenings stellte den wesentlichen Teil der Arbeit dar. Dazu wurden verschiedene Enzymassays adaptiert, um die enzymatisch gebildeten Produkte zu detektieren. In vielen Fällen wurde dies durch die Bildung farbiger Produkte ermöglicht, die spektrophotometrisch detektiert werden konnten. Der Schwerpunkt dieser Arbeit lag dabei auf den oxidativen Enzymen, insbesondere den Monooxygenasen. Verschiedene Gruppen von Monooxygenasen wurden dabei betrachtet: Styrol-Monooxygenasen, P450-Monooxygenasen sowie Baeyer-Villiger-Monooxygenasen. Außerdem wurden die metagenomischen Bibliotheken auf Oxidasen durchmustert. Neben oxidativen Enzymen wurde nach Transaminasen, Esterasen, Proteasen und Phosphatasen gescreent. Zwei metagenomische Esterasen und drei Phosphatasen konnten auf diese Weise gefunden werden. In einem weiteren Teil der Arbeit wurden die unterschiedlichen Wege, über den Aktivitäts-basierten Metagenom-Ansatz zu neuen oxidativen Enzymen zu gelangen, ausführlich diskutiert. Der Fokus lag dabei auf der Wahl der Biotope für das Anlegen der metagenomischen Bibiotheken, den DNA-Isolierungsmethoden sowie der Nachweisempfindlichkeit und Hochdurchsatz-Fähigkeit der verwendeten Assays. Des Weiteren wurde der Zusammenhang zwischen der erwarteten Größe der Gene und der durchmusterten Bibliothek diskutiert. Dabei wurde die Schlussfolgerung gezogen, dass der Metagenom-Ansatz grundsätzlich ein großes Potential zur Identifizierung neuer Enzyme für die Biotechnologie birgt, aber Grenzen beim Auffinden großer, komplexer oder seltener Enzyme aufweist.

Deciphering Streptococcus pneumoniae induced host cell signaling during internalization and calcium release from intracellular stores (2012)

Asmat, Muhammad Tauseef

Streptococcus pneumoniae (pneumococci) are Gram-positive cocci and commensals of the human upper respiratory tract. Pneumococcal pathogenesis requires adherence to host cells and dissemination through cellular barriers and to evade host defense mechanisms. The Pneumococcal surface protein C (PspC) is an important virulence factor which has a crucial role in pneumococcal adhesion to host cells and immune evasion by manipulating the host complement system. To elucidate the pneumococcal adherence and uptake mechanism via factor H glycosaminoglycans (dermatan sulfate and heparin) were employed as competitive inhibitors in infection experiments with epithelial cells or human polymorphonuclear leukocytes (PMNs). Glycosaminoglycans significantly inhibited the FH mediated pneumococcal adherence and subsequent invasion to host epithelial cells. Furthermore, the short consensus repeats of FH which promotes the adhesion of pneumococci to host cells were identified by blocking experiments with domain mapped antibodies for specific regions of FH. Moreover, this study indicates that FH acts as adhesion molecule via cellular receptors recognized as integrin CR3 on human PMNs. Binding of Factor H loaded pneumococci to integrins CR3 was assessed by flow cytometry. Pneumococci coated with Factor H showed a significantly increased association with PMNs. This interaction was blocked by anti-CR3 antibodies and Pra1. This project further aims to study mechanisms of pneumococcal endocytosis by host cells, their intracellular fate, and the pathogen induced host cell signal transduction cascades including the calcium signaling upon pneumococcal infection of host cells via the PspC-hpIgR interaction. To assess now the role of protein tyrosine kinases (PTKs) during pneumococcal infection via PspC, cell culture infections were performed in presence of pharmacological inhibitors of PTKs and MAPKs or by employing genetic interference techniques. Blocking the function of Src or ER1/2 and JNK and genetic-knock down of Src and FAK reduced significantly internalization of pneumococci. These data indicated the importance of a coordinated signaling between Src PTKs, ERK1/2, and JNK during PspC-pIgR-mediated uptake of pneumococci by host epithelial cells. The impact of host cells intracellular calcium concentrations on pneumococcal PspC-hpIgR mediated internalization was studied. Intracellular calcium measurement of epithelial cells performed in the presence of pneumococci suggested a calcium influx in host epithelial cells and importantly this calcium influx was PspC- hpIgR specific as pspC-deficient pneumococci were unable to mediate calcium mobilization in host cells. The increase in intracellular calcium [Ca2+]i was dependent on phospholipase C as pretreatment of cells with a phospholipase C-specific inhibitor abolished the increase in [Ca2+]i. Furthermore, role of host intracellular calcium concentrations during pneumococcal internalization was demonstrated by employing specific pharmacological inhibitors and calcium chelators in epithelial cell culture infection assays. The results revealed that elevated host cells calcium concentrations diminished pneumococcal internalization while lower calcium concentration in host epithelial cells promoted pneumococcal uptake. This study further demonstrates that dynamin, clathrin and caveolin play a key role during pneumococcal endocytosis into host cells via PspC-hpIgR. The use of specific pharmacological inhibitors or genetic interference approaches against dynamin, clathrin and caveolin in epithelial cell culture infection assays significantly blocked pneumococcal uptake. Furthermore, confocal microscopy revealed that pneumococci co-localize with clathrin. At later stages of the infection the pathogen is sorted to early, late and recycling endosomes as indicated by co-localization of pneumococci with endosomal markers such as Rab5, Rab4, Rab 7, and Lamp1. In order to get further insights into PspC-hpIgR mediated uptake mechanisms, a chimeric PspC was constructed and expressed heterologously on the surface of Lactococcus lactis. Immunofluorescence staining, immunoblot and flow cytometric analysis of L. lactis confirmed the expression of PspC on the bacterial surface. Moreover the ability of recombinant lactococci expressing PspC to adhere to and to invade pIgR-expressing epithelial cells confirmed the functional activity of PspC when exposed on the lactococcal surface. PspC expressing lactococci confirmed the specificity of PspC-hpIgR mediated endocytosis in host epithelial cells as PspC deficient lactococci were not taken up by these host cells. Confocal microscopic analysis demonstrated that only PspC expressing lactococci were sorted to early, late and recycling endosomes, similar to the intracellular fate of S. pneumoniae.

Defensive reactivity in patients with panic disorder and agoraphobia: from basic research to clinical application (2012)

Richter, Jan

The learning theory of panic disorder differs between panic attacks and anxious apprehension as distinct emotional states. Acute panic is accompanied by extreme fear, experience of strong body symptoms reflecting autonomic surge and flight tendencies. In contrast, anxious apprehension is associated with hypervigilance towards bodily sensations and increased distress when subtle somatic symptoms are identified. Following animal models, these clinical entities reflect different stages of defensive reactivity depending upon the imminence of interoceptive or exteroceptive threat cues with lowest distance to threat during panic attacks. We tested this model by investigating the dynamics of defensive reactivity in a large group of patients suffering from panic disorder and agoraphobia (PD/AG) prior to a multicenter controlled clinical trial. Three hundred forty-five patients participated in a standardized behavioral avoidance test (being entrapped in a small, dark chamber for 10 minutes). Defensive reactivity was assessed measuring avoidance and escape behavior, self reports of anxiety and panic symptoms, autonomic arousal (heart rate and skin conductance), and potentiation of the startle reflex before and during the exposure period of the behavioral avoidance test. While 125 patients showed strong anxious apprehension during the task (as indexed by increased reports of anxiety, elevated physiological arousal, and startle potentiation), 72 patients escaped from the test chamber. Active escape was initiated at the peak of the autonomic surge accompanied by an inhibition of the startle response as predicted by the animal model. These physiological responses were observed during 34 reported panic attacks as well. We found evidence that defensive reactivity in PD/AG patients is dynamically organized ranging from anxious apprehension to panic with increasing proximity of interoceptive threat. Importantly, the patients differed quite substantially according defensive reactivity during the behavioral avoidance test despite all patients received the same principal diagnosis. These differences can be explained in part by differences in the disposition according to two genetic variants previously associated with panic disorder. Patients carrying the risk variant of a polymorphism in the neuropeptide S receptor gene showed an overall increased heart rate during the whole behavioral avoidance test reflecting an enhanced sympathomimetic activation and consequently arousal level. During the entrapment situation in which heart rate further increased over an already elevated baseline level, risk variant carriers were prone to experience more panic symptoms. This is in line with the learning perspective of panic disorder, postulating that internal cues of elevated arousal increase the chance of experiencing another panic attack once they have been associated with aversive responses. Furthermore, the risk variant of a polymorphism in the monoamine oxidase A gene was observed to augment the occurrence of panic attacks and escape behavior preparation. In addition, we find evidence that suggest an enhanced resistance to corrective learning experiences as indicated by a lack of a reduction of avoiding and escaping behavior during repeated test chamber exposures in wait-list control patients carrying the risk gene variant. Both effects may strengthen the learning mechanism hypothesized to be involved in the pathogenesis of panic disorder. Exteroceptive and interoceptive cues previously associated with the initial panic attack might trigger subsequent attacks in risk allele carriers more rapidly while simultaneously the opportunity to dissolve once established associations due to contradictory experiences is limited. Now, differential dispositions regarding defensive reactivity in PD/AG patients has to be linked to mechanisms supposed to be involved in exposure based therapy. First outcome evaluations of the clinical trial indicated that a behavioral therapy variant suggested to be linked with higher fear activation during exposure exercises is more effective than another. Further analyses have to proof whether those patients showing a clear specific fear response during the behavioral avoidance test benefit more than others from exposure based therapy.

Der Beitrag des „Primary and Elementary Métis Awareness Program“ zum interkulturellen Lernen im Englischunterricht in der Sekundarstufe I (2012)

Bretzmann, Marcel

In der zu Grunde liegenden Dissertationsschrift wird ein interkulturell fokussiertes Universitäts- und Schulprojekt, welches seinen Schwerpunkt auf die Behandlung der kanadischen Ethnie der „Métis“ legt, fachdidaktisch beschrieben, erörtert und ausgewertet. Grundlage der Untersuchungen war ein im Jahr 2005 veröffentlichtes multimediales, multikulturelles und interdisziplinäres Lehrwerk, das PEMA Program, welches als erstes seiner Art von der Métis Autorin Rene Inkster für kanadische Grundschulen entwickelt wurde. Trotz der Ausrichtung der Lehrmaterialien auf den Elementarbereich und damit einer zu erwartenden „Altersdiskrepanz“, konnte mit Hilfe der empirischen Untersuchungen die entsprechende Adaptation der Unterrichtsmaterialien als empfehlenswert für interkulturelles Lernen im Englischunterricht der Mittelstufe des deutschen Gymnasiums herausgestellt werden. Darüber hinaus verfolgt die Dissertation eine Argumentationslinie, die einen auf Inhalte ausgerichteten Englischunterricht in der Sekundarstufe I als lohnenswerte Alternative beziehungsweise parallelen Ansatz neben einem auf Sprachvermittlung zentrierten Sprachunterricht etablieren möchte. Im Zuge dessen wird im Rahmen der fachdidaktischen Beleuchtung der Begriffe „interkulturelles Lernen“, „interkulturelle Kompetenz“ und der klassischen „Landeskunde“ untersucht, inwiefern eine Dependenz beziehungsweise Opposition der zuvor genannten Begriffe in der Fachdidaktik Englisch etabliert ist. Die Untersuchungsergebnisse und die fachdidaktische Tiefenanalyse der Dissertationsschrift konstituieren die Landeskunde als weiterhin legitimen Eckpfeiler des Englischunterrichts in der Mittelstufe an deutschen Gymnasien und widersprechen den im fachdidaktischen Diskurs hervorgebrachten Zweifeln bezüglich der Rechtmäßigkeit und Aktualität derselben. Das Thema Kanada und im Speziellen die marginalisierten „Métis“, eine der drei indigenen Volksgruppen Kanadas, wird durch die Dissertation als wertvoller Inhalt des Englischunterrichts herausgestellt. Darüber hinaus wird argumentiert, dass sich im Englischunterricht des deutschen Gymnasiums der Sekundarstufe I durch die Dominanz der Lehrwerke ein Kulturkanon bezüglich der (ziel-)kulturellen Inhalte verfestigt zu haben scheint, der nur durch praktikable, an der Unterrichtswirklichkeit orientierter Unterrichtsreihen, wie es das vorliegende Forschungsprojekt darstellt, aufzubrechen ist. Nur so können weitere wichtige Zielkulturen des Englischunterrichts, wie es Kanada ohne Zweifel darstellt, ihren Weg in die praktische Umsetzung des Englischunterrichts in der Mittelstufe des deutschen Gymnasiums finden. In der Dissertation wird neben dem zielkulturerweiternden Plädoyer ebenso das entkolonialisierende Moment eines auf weitestgehend authentischen Lehrmaterialien über indigene Kulturen Nordamerikas basierenden Englischunterrichts vor Augen geführt. Der Einsatz der PEMA Program Adaptation leistet demnach in seiner umfangreichen Betrachtung einer marginalisierten, indigenen Ethnie Kanadas einen Beitrag zur Entkolonialisierung und Entkräftung von Stereotypen. Mit Hilfe praktischer Beispiele wird gezeigt, wie das deutsche „Indianerbild“, genährt durch das deutsche Phänomen der „Indianertümelei“, einem durch LUTZ geprägten Begriff, auch Lehrwerke des Englischunterrichts zu dominieren scheint beziehungsweise die Unterrepräsentation oder gar Abwesenheit indigener Inhalte in Lehrwerken für den Englischunterricht der Mittelstufe Anlass zum Handeln geben. Abschließend werden praktikable Alternativen und Erweiterungsmöglichkeiten hinsichtlich der Implementierung von Inhalten über die Métis im Verlaufe der Mittelstufe und gymnasialen Oberstufe gegeben.

Der Einfluss des Kohärenzgefühls und der biopsychosozialen Ressourcen auf die subjektive Gesundheit im höheren Lebensalter - Eine längsschnittliche Betrachtung der "Greifswalder Altersstudie" (2012)

Weber, Jana

In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss des Kohärenzgefühls auf die Entwick-lung der gesundheitlichen Situation im höheren Lebensalter untersucht. Im Sinne des salutogentischen Modells nach Antonovsky stellt dieses zentrale Konstrukt einen Medi-ator in der Beziehung von biopsychosozialen Ressourcen und Gesundheit dar. Die für diese Analyse benötigten längsschnittlichen Daten wurden im Rahmen des Forschungs-verbandes „Lebensqualität für ältere Menschen in Greifswald - Gesundheit und Bewe-gung im Alltag älterer Menschen“ (Greifswalder Altersstudie, GASt) in den Jahren 2001 und 2006 erhoben. Die Studienteilnehmer, die zum jungen und aktiven Teil der Bevölkerung zählen sollten, wurden über Aufrufe in den lokalen Medien und Faltblätter rekrutiert. Insgesamt konnte für 125 Personen im Alter zwischen 59 und 89 Jahren ein längsschnittlicher Datensatz erhoben werden. Das subjektive Gesundheitsniveau der Studienteilnehmer wurde mit Hilfe der Philadelphia Geriatric Centre Morale Scale (PGCMS), dem Fragebogen zum subjektiven Gesundheitszustand (SF-36) mit seiner psychischen und körperlichen Summenskala sowie der Beschwerdeliste nach Zerssen (BL) erhoben. Die Analyse der Daten ergab zunächst, dass die Teilnehmer im Sinne des salutogeneti-schen Studienansatzes zu den jüngeren und erfolgreich alternden Personen in der Ge-sellschaft gehörten. Die Analyse der Studienabbrecher hingegen ergab keine signifikan-ten Ergebnisse, so dass die Studie keine eindeutigen Hinweise lieferte, wie die Zahl der Studienabbrecher in zukünftigen längsschnittlichen Studien reduziert werden könnte. Im Gegensatz zu der ursprünglichen Annahme von Antonovsky konnte über die Dauer der Studie eine Zunahme des Kohärenzgefühls gezeigt werden. Allerdings wurde das Signifikanzniveau knapp verpasst. Das Kohärenzgefühl zum Zeitpunkt der zweiten Datenerhebung korrelierte mit sieben der zehn erhobenen biopsychosozialen Ressourcen zum ersten Messzeitpunkt. In einer einfachen linearen Regression waren die Selbstwirksamkeitserwartung und die erwartete soziale Unterstützung signifikante Prädiktoren für die Entwicklung des Kohärenzgefühls. In Bezug auf die Gesundheitsmaße zum zweiten Messzeitpunkt zeigte sich das Kohärenzgefühl zum Zeitpunkt der ersten Datenerhebung nur für das Wohlbefinden und das körperliche Beschwerdeniveau als signifikanter Prädiktor. Allerdings klärte es für drei der vier Gesundheitsmaße jeweils zusätzliche Varianz auf. Dies konnte für die psychische Gesundheit jedoch nicht gezeigt werden. Die Hypothese der Mediatorfunktion fand durch die Studienergebnisse Bestätigung. Die Analyse der Daten zeigte, dass das Kohärenzgefühl einen Mediator zwischen den getesteten Ressourcen und dem Wohlbefinden, der psychischen Gesundheit sowie dem körperlichen Beschwerdeniveau darstellte. Für die körperliche Gesundheit konnte dies nicht nachgewiesen werden. Zudem fiel auf, dass in Bezug auf die drei vom Kohärenzgefühl moderierten Gesundheitsmaße jeweils fünf Modelle mit den gleichen Ressourcen die Ergebnisse mit dem höchsten Signifikanzniveau aufwiesen. Diese waren die körperliche Belastbarkeit, das Selbstwertgefühl, die Selbstwirksamkeitserwartung, die erwartete soziale Unterstützung und die Alltagsaktivitäten.

Der Einfluss vestibulärer Hohlschliffgestaltung auf das Lösekraftverhalten von Konusteleskopen aus einer Co-Cr-Mo-Legierung (2012)

Bruhn, Volker

In der vorliegenden Arbeit wurden die Funktionsweise und das Lösekraftverhalten von gegossenen Konusteleskopen untersucht und einer Wertung unterzogen. Unter standar-disierten Bedingungen wurden drei Hohlschliffe hergestellt, die in unterschiedlichen Winkeln zur Einschubrichtung auslaufen (γ=17°, 45°, 91°) und mit einem klassischen Konusteleskop (γ=0°) verglichen.

Der Einfluss von Arbeitsplatzsicherheit auf die Abwehr rechtsextremistischer Orientierungen (2012)

Wiese, Claudia

Ziel: Das Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, den Beitrag den regionale Industrieunternehmen gegen Rechtsextremismus in ihrer Belegschaft leisten zu ermitteln und zu analysieren, welche Maßnahmen sie darüber hinaus ergreifen können, um dem Erwerb und der Verfestigung rechtsextremistischer Orientierungen bei ihren Arbeitnehmern entgegenzuwirken. Ausgegangen wurde von der Annahme, dass Unternehmen die Abwehr gegenüber rechtsextremistischen Orientierungen bei ihren Mitarbeitern begünstigen können, indem sie ein Arbeitsumfeld schaffen, das deprivationsbedingte Risikofaktoren wie Unzufriedenheit, geringes Commitment und subjektive Arbeitsplatzunsicherheit weitestgehend reduziert. Eine entsprechend gelebte Unternehmenskultur sollte sich demnach positiv auf die Abwehr der Mitarbeiter gegenüber rechtsextremistischen Orientierungen auswirken. Methode: Acht Industrieunternehmen aus vier verschiedenen Branchen nahmen an dieser Studie teil. Alle wurden in der Region Vorpommern, Deutschland, rekrutiert und hatten mehr als 100 Mitarbeiter. Insgesamt wurden die Daten von 485 Mitarbeitern zur endgültigen Analysen berücksichtigt. Es waren 141 Frauen im Alter zwischen 24 und 59 Jahre (M = 46.16, SD = 8.65) und 344 Männer im Alter zwischen 20 und 64 Jahre (M = 45.91, SD = 9.08). Ergebnisse: Eine subjektiv geringe Arbeitsplatzunsicherheit und ein hohes affektives Commitment wirken sich günstig auf die Abwehrbereitschaft der Arbeitnehmer gegenüber rechtsextremistischen Orientierungen aus. Bezüglich der Arbeitszufriedenheit ließen sich keine bedeutsamen Effekte feststellen. Darüber hinaus ist die subjektive Arbeitsplatzunsicherheit von der Höhe des affektiven Commitments abhängig. Die der Unternehmenskultur zugrundeliegenden Wertvorstellungen des Unternehmens beeinflussen die Stärke des affektiven Commitments und die Höhe der subjektiven Arbeitsplatzunsicherheit der Mitarbeiter. Es zeigt sich, dass die Unternehmenswerte damit in einem indirekten Zusammenhang mit der Abwehrbereitschaft der Mitarbeiter gegenüber rechtsextremistischen Orientierungen stehen. Zusätzlich wurde analysiert, welchen Einfluss die Persönlichkeit der Arbeitnehmer auf die untersuchten Wirkzusammenhänge hat. So wirkt sich die subjektive Arbeitsplatzunsicherheit nur bei Personen mit hoch autoritärer Persönlichkeit bzw. mit niedriger sozialer Dominanzorientierung auf die Abwehr rechtsextremistischer Einstellungen aus. Für niedrig autoritäre sowie für die hoch sozial dominanzorientierten Persönlichkeiten zeigt sich dagegen eher die Höhe des affektiven Commitment als ausschlaggebend für die Abwehrbereitschaft gegenüber rechtsextremistischen Einstellungen.

Der Einfluss von Hydroxyl-Radikalen auf die Oberflächeneigenschaften von Gold und Platin (2012)

Sievers, Gustav

Einige Oberflächenstrukturen, die sogenannten aktiven Zentren, sind Katalysatoren für heterogene Reaktionen. Ihre Beständigkeit ist von Art und Zusammensetzung der Phasengrenze abhängig. Eine Wechselwirkung mit reaktiven Molekülen ändert die Oberfläche durch Auflösung, Adsorption oder Oberflächendiffusion. In dieser Arbeit werden die Änderungen der Oberflächenaktivität und –struktur von Gold und Platin nach der Behandlung mit den Hydroxyl-Radikalen aufgezeigt. Die elektrochemische Aktivität von Platin gegenüber Hydrochinon, K3Fe(CN)6 und [Ru(NH3)6]Cl2 wurde durch die Behandlung mit Hydroxyl-Radikalen nicht beeinflusst. Die Oberfläche wurde allerdings, durch die Bildung einer Oxidschicht, rauer. Die Oxidschichtbildung konnte zyklovoltammetrisch und potentiometrisch nachgewiesen werden. Im Verlauf der Wechselwirkung von H2O2 mit Platin ging Platin in Lösung (ICP-AES). Bei Gold wurden im letzten Jahrzehnt Oberflächenstrukturen mit vielfach erhöhter Aktivität nachgewiesen. Die Experimente zeigten, dass Hydroxyl-Radikale die reaktiven Goldstrukturen (aktiven Zentren) selektiv beeinflussen. Die elektrokatalytische Sauerstoffreduktionsreaktion und die defektorientierte Platinabscheidung wurden durch die vorherige Behandlung mit Hydroxyl-Radikalen inaktiver. Der Keimbildungsmechanismus blieb hingegen unverändert (instantaneous). Dies wurde mit Hilfe der Zyklovoltammetrie und der Chronoamperometrie nachgewiesen. Topographische Experimente mit dem Rasterkraftmikroskop (AFM) zeigten ein Platinwachstum auf den oberen Teilen der polykristallinen polierten Goldelektrode. Verschiedene Politurmethoden (fein und grob) wiesen zudem eine komplett unterschiedliche Aktivität und Reproduzierbarkeit auf. Mit einer groben Politur konnte eine deutlich bessere Reproduzierbarkeit erreicht werden. Die Identifizierung chemisch aktiver Zentren ist sehr reizvoll. Mit Hilfe von AFM Experimenten konnte die Auflösung von Gold direkt verfolgt werden und damit die aktiven Zentren charakterisiert werden. Morphologische Untersuchungen mit dem Rasterkraftmikroskop belegen eine selektive Änderung der Kristallite und Korngrenzen nach der Wechselwirkung einer ausgeheilten Goldoberfläche mit Hydroxyl-Radikalen (in- und ex-situ). Es kann angenommen werden, dass die selektive Oberflächenänderung bei Gold durch die inhomogene Verteilung der Elektronendichte und verschiedene Bindungszustände der Oberflächengoldatome beeinflusst ist. Herausstehende Kristallstrukturen sind nach der Wechselwirkung mit den Hydroxyl-Radikalen kleiner und die Korngrenzen zwischen den Goldkristallen tiefer. Die nach der einmaligen elektrochemischen Zyklisierung auftretenden Oberflächenänderungen sind den Änderungen nach Behandlung mit Hydroxyl-Radikalen ähnlich. Ein mehrmaliges Zyklisieren führt hingegen zu ein er deutlich veränderten Oberflächenstruktur.

Der Zusammenhang von Vorstellung und Motorik in der Entwicklung (2012)

Krüger, Markus

Zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen motorischen Prozessen und der Vorstellung aus entwicklungspsychologischer Perspektive wurden insgesamt sechs Experimente durchgeführt. Im Mittelpunkt stand dabei der Einfluss der Motorik auf Vorstellungsprozesse. Dies ist vor dem Hintergrund einer gegenwärtig unter dem Schlagwort „embodied cognition“ wieder auflebenden historischen Strömung zu sehen, die in der Tradition Piagets steht und deren Vertreter den ontogenetischen und phylogenetischen Ursprung des Denkens in der Motorik vermuten. Eine experimentelle Annäherung an die Thematik erfolgte zum einen über die Beobachtung von Auswirkungen physiologischer Bewegungseinschränkungen auf die mentale Transformation körperbezogener Reize und zum anderen über die Auswirkung motorischer Handlungen auf die Vorstellung. Während andere Autoren davon ausgehen, dass dieser Einfluss bei jüngeren Kindern besonders stark ausgeprägt ist, und daher auf eine sich langsam lösende Bindung zwischen Motorik und Kognition schließen, hat sich dieser Trend in unserer Forschung nicht bestätigt. Zwar deutete sich auch bei Kindern eine qualitativ andere Beziehung zwischen Vorstellung und Motorik an, aber insgesamt wurde bei Erwachsenen ein stabilerer Einfluss der Motorik auf die Vorstellung gefunden. Bei Kindern fiel dieser Effekt eher variabel aus.

Der Zusammenhang zwischen anteriorem Kreuzbiss, tiefem Biss und der Kiefergelenksmorphologie anhand von Magnetresonanztomogrammen (2012)

Wohlberg, Verena

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Zusammenhang zwischen anteriorem Kopfbiss, anteriorem Kreuzbiss, tiefem Biss und der Kiefergelenksmorphologie in der Vertikalebene mit Hilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) zu überprüfen. Eine Gruppe von 148 Teilnehmern (90 Frauen, 58 Männer) der bevölkerungsrepräsentativen Studie „Leben und Gesundheit in Vorpommern“ (Study of Health in Pomerania - SHIP) wurde für diese Untersuchung zugelassen. Jeder Teilnehmer wurde dabei einer klinischen kieferorthopädischen Untersuchung nach zuvor festgelegtem Verfahren unterzogen. Die Magnetresonanztomogramme wurden mit Hilfe von vier linearen Messungen und einer Verhältnisvariable untersucht. Als statistische Methode wurde die lineare Regression angewandt, um den Einfluss von anteriorem Kopfbiss, anteriorem Kreuzbiss und tiefem Biss auf die Kiefergelenksmorphologie zu bestimmen. Die Analysen waren dabei nach Geschlecht, Alter, Schulbildung und vorangegangener kieferorthopädischer Behandlung adjustiert. Bei frontalem Kopf-/ Kreuzbiss war die Verringerung der Tuberkulumhöhe (eh) auf beiden Gelenkseiten statistisch signifikant (p < 0,01), die Gelenkfortsatzhöhe (pgph) war lediglich in den rechten Kiefergelenken signifikant erhöht (p = 0,018). Bei den tiefen Bissen ohne Gingivakontakt war die Gelenkfortsatzhöhe (pgph) signifikant in den linken Kiefergelenken reduziert (p = 0,018), in den rechten Kiefergelenken bestand eine Tendenz dazu (p = 0,059). Das Verhältnis von Tuberkulum- zu Gelenkfortsatzhöhe (eh/pgph) wiederum war sowohl im linken (p < 0,001) als auch im rechten (p = 0,002) Kiefergelenk signifikant erhöht. Als Schlussfolgerung konnte ein Zusammenhang zwischen frontalem Kopf-/ Kreuzbiss und einer verringerten Tuberkulumhöhe (eh) sowie zwischen tiefem Biss ohne Gingivakontakt und einem reduzierten Verhältnis von Tuberkulum- zu Gelenkfortsatzhöhe (eh/pgph) festgestellt werden. Die Gelenkbahnneigung der frontalen Kopf-/ Kreuzbisse kann dementsprechend als abgeflacht und bei tiefem Biss ohne Gingivakontakt als steiler interpretiert werden.

Deskription der Patienten mit neudiagnostiziertem Lungenkarzinom im Bereich der Universitätsmedizin Greifswald im Zeitraum 2005 - 2009 (2012)

Boesche, Michael

In Ergänzung der Erfassung und Auswertung von Krebserkrankungen unter dem Aspekt der Vorsorge- und Gesundheitsplanung durch die epidemiologischen Krebsregister bieten klinische Krebsregister (KKR) durch patientenbezogene Analysen kompletter Behandlungsverläufe die Möglichkeit der Darstellung einer regionalen Versorgungsstruktur und Behandlungsqualität. Im Rahmen dieser Dissertation erfolgte eine Deskription der neudiagnostizierten Lungenkarzinom-Patienten des universitären Thoraxzentrums im Zeitraum 2005-2009 anhand der Daten des klinischen Krebsregisters des Tumorzentrums Vorpommern e.V., ergänzt durch die Daten des Klinikinformationssystems der Universitätsmedizin Greifswald. Bei den insgesamt 511 Patienten mit neudiagnostiziertem Lungenkarzinom zeigten sich hinsichtlich der Alters-, Stadien- und Histologieverteilungen ähnliche Ergebnisse wir in epidemiologischen Studien und den bundesdeutschen und landesweiten Registerdaten. Hinsichtlich der Therapieformen zeigte sich für die SCLC in allen Tumorstadien ein hoher Anteil an Chemotherapien. Bei den NSCLC überwog im Stadium I die primäre Operation. In den Stadien II und IIIA wurden bevorzugt multimodale Therapiekonzepte mit Operation und Chemotherapie durchgeführt. Im Stadium IIIB/IV nahm die palliative Chemotherapie den größten Stellenwert ein. Zudem gab es mit 25% einen hohen Anteil an best-supportive-care Konzepten. Die Prognose und Überlebensraten zeigten bei insgesamt schlechter Prognose stadienabhängige Unterschiede mit 1- und 5-JÜR von 80% bzw. 51% für das UICC-Stadium I bis zu 31% bzw. 7% für das Stadium IIIB/IV. Die Aufschlüsselung patientenbezogener Therapien ermöglicht eine stadien- und therapiebezogene Betrachtung der Krankheitsverläufe. Aufgrund geringer Fallzahlen in den Therapiegruppen ist kein Vergleich der Überlebenszeiten erfolgt. Hierzu bieten zukünftig Datenauswertungen des zentralen klinischen Krebsregisters in Mecklenburg-Vorpommern mit der Erfassung aller in diesem Bundesland therapierten Patienten Gelegenheit.

Die Aktivität, Aktivierung und Verteilung der Proteinmenge von Cathepsin B in subzellulären Kompartimenten der Azinuszelle während der akuten experimentellen Pankreatitis (2012)

Persike, Maria

Die lysosomale Hydrolase Cathepsin B (CTSB) spielt in der Pathogenese der akuten Pankreatitis eine zentrale Rolle. Sie gilt als wichtiges Aktivatorenzym von Trypsinogen, welches einen kaskadenartigen Aktivierungsprozess weiterer Zymogene (inaktiver Vor- stufen von Proteasen) auslöst. Seit 1987 geht man davon aus, dass es in der frühen Phase der Pankreatitis zu einer Umverteilung der CTSB-Aktivität von den Lysosomen in das sekretorische Kompartiment der Azinuszelle kommt. Ziel meiner Arbeit war es, diese Umverteilung am Modell der Caerulein-induzierten Pankreatitis in FVB-Mäusen näher zu untersuchen. Dafür nutzte ich die Methode der subzellulären Fraktionierung, die mittels Sucrosegradient und verschiedener Zentrifugierungsschritte die Komparti- mente (Zymogene, Lysosomen und Cytosol) der Azinuszelle ihrer Dichte nach trennt. In den einzelnen Kompartimenten habe ich sowohl fluorometrisch die Aktivität, als auch mittels Western Blot den Proteingehalt von CTSB im Verlauf der Pankreatitis gemes- sen. Ergänzend untersuchte ich die Prozessierung der Hydrolase unter Verwendung eines neuen hochspezifischen Inhibitors (NS-196-CTSB-Inhibitor) von Cathepsin B. Meine Er- gebnisse bestätigen die Aktivitätsumverteilung des CTSB von der lysosomalen Fraktion unter physiologischen Bedingungen in die Zymogengranula-angereicherte Fraktion in der Pankreatitis bereits nach 1 h. Darüber hinaus zeigte sich eine signifikante Erhöhung der Gesamtaktivität in der frühen Phase der Erkrankung. Der CTSB-Proteingehalt blieb allerdings in der genannten Zeitspanne in den drei Kompartimenten mehr oder weniger unverändert und stieg erst nach 8 h an. Weiterhin konnte ich feststellen, dass die Pro- zessierung von CTSB hauptsächlich im lysosomalen und sekretorischen Kompartiment der Azinuszelle stattfindet und sich während der akuten experimentellen Pankreatitis nicht erhöht. Im Cytosol fand sich trotz erheblicher Proteinmengen nur wenig prozes- siertes CTSB und kaum messbare Aktivität. Diese Ergebnisse lassen daher den Schluss zu, dass die Umverteilung der CTSB-Aktivität weder auf einer Kompartimentverschie- bung von Protein noch auf einer veränderten Prozessierung des Enzyms basiert, sondern auf einer Zunahme der Aktivität der gleichen Menge von prozessiertem CTSB. Insofern erfolgt keine Umverteilung des Proteins CTSB in das sekretorische Kompartiment, noch eine veränderte Prozessierung von CTSB im sekretorischen Kompartiment, sondern eine Zunahme der Aktivität von CTSB in diesem Kompartiment. Mögliche Ursachen hier- für wären eine Änderung der biophysikalischen Umgebung (z.B. pH, Ca++) oder eine Veränderung im Gehalt physiologischer CTSB-Inhibitoren (z. B. Cystatine).

Die Auswirkung des COMT-Polymorphismus auf die Wahrnehmung von CMD-assoziierten Schmerzen bei gleichzeitig bestehenden depressiven Symptomen – eine bevölkerungsrepräsentative Studie (2012)

Brinkman, Claudia

Die Entstehung einer craniomandibulären Dysfunktion und deren Schweregrad hängen maßgeblich von verschiedenen Faktoren ab, die unabhängig voneinander, aber auch zusammen auftreten können. Traumata, Depressionen, Parafunktionen, Stress, chronischer Schmerz, Geschlecht, Alter und die genetische Disposition spielen hierbei eine entscheidende Rolle. Die aus dieser Studie vorliegenden Ergebnisse bekräftigen den klinischen und epidemiologischen Beweis zwischen einem Zusammenhang des COMT-Gens und Schmerz, wenn man ausdrücklich depressive Symptome als beeinflussende Faktoren berücksichtigt. Dadurch, dass subklinische Formen einer Depression und Schmerzsyndrome in der Allgemeinbevölkerung sehr häufig auftreten, hat diese Studie potentielle Auswirkungen auf die klinische Behandlung. Eine erfolgreiche und andauernde Schmerzbehandlung könnte somit abhängig vom jeweiligen Genotyp sein. Des Weiteren könnte eventuell die Behandlung einer craniomandibulären Dysfunktion bei Patienten mit Depression eine andere sein, gegenüber den Patienten ohne Anzeichen einer Depression.

Die Bedeutung der genetischen Polymorphismen -1087 und -597 in der Promotorregion des Interleukin-10 Gens für die posttraumatische Entwicklung einer Sepsis beim Mehrfachverletzten (2012)

Hesse, Matthias

Die vorliegende Arbeit sollte an einer Kohorte von N = 119 schwerstverletzten Patienten (ISS > 16 Punkte) die Polymorphismen IL-10-1087 und IL-10-597 in der Promotorregion des Interleukin-10 Gens hinsichtlich ihrer Fähigkeit als genetischer Marker für das Auftreten einer Sepsis nach schwerem Trauma untersuchen. Die Basisdaten (demographische Verteilung, Verletzungsschwere) des vorliegenden Patientenkollektivs sind mit Kollektiven anderer Studien zu verschiedenen Outcomeparametern nach schwerem Trauma vergleichbar. N = 43 der N = 119 Patienten starben im Verlauf, N = 15 Patienten in den ersten 24 Stunden nach dem Trauma. N = 37 Patienten entwickelten posttraumatisch eine Sepsis. Die univariate KAPLAN-MEIER-Analyse zeigte eine signifikant niedrigere Frequenz des Genotyps -1087AA bei den Patienten, die eine Sepsis entwickelten (0,189; p = 0, 032). Das Allel -1087G hatte bei den Patienten, die posttraumatisch eine Sepsis entwickelten, eine signifikant häufigere Frequenz (0,811; p = 0, 032). Für alle anderen Geno- und Alleltypen der beiden Polymorphismen fanden sich keine signifikanten Verteilungsmuster. Der Genotyp -597AA wurde im gesamten Kollektiv nur vier Mal beobachtet. Bei Patienten mit einer Sepsis wurde dieser Genotyp gar nicht nachgewiesen. Ein Homogenitätsnachweis für die jeweiligen Kollektive aller Genotypen ist erfolgt. Der Schockindex (p < 0, 0001), der ISS (p = 0, 001) und die Rarifizierung des Genotyps -1087AA (gleichbedeutend mit der Häufung des Allels -1087G) in der Gruppe der septischen Patienten (p = 0, 011) lieferten auch in der multivariaten Analyse signifikante Ergebnisse. Die signifikante Rarifizierung des Genotyps -1087AA bzw. signifikante Häufung des Alleltyps -1087G in der Gruppe der septischen Patienten könnten ein Hinweis für eine schützende Funktion des Genotyp -1087AA bzw. eine prädisponierende Funktion des Allels -1087G, eine Sepsis zu entwickeln, sein. Ein pathophysiologisches Erklärungsmodell für dieses beobachtete Phänomen liefert die „two-hit“-Theorie (nach MOORE et al., modifiziert nach MONNERET et al.). Unter Berücksichtigung des zeitlichen Verlaufes nach einem schweren Trauma könnte durch die vermehrte antiinflammatorische Aktivität der Träger des Allels -1087G auf Grund eines dadurch ausgeprägteren CARS (Compensatory Antiinflammatory Response Syndrome) eine Prädisposition bestehen, auf dem Boden einer relativen Immunsuppression eine Sepsis zu entwickeln. Der Einfluss der Polymorphismen auf molekulare Mechanismen der Signalübertragung für unterschiedliche Effektorfunktionen des Interleukin-10 ist zur Zeit noch unklar. Verschiedene Mechanismen der Signaltransduktion vermitteln unterschiedliche, zum Teil sogar gegensätzliche Effektorfunktionen des Interleukin-10. Zur weiteren Verifizierung des Einflusses der IL-10 Polymorphismen nach einem schwerem Trauma sind zusätzliche Studien notwendig, welche für die entsprechenden Genotypen die Outcomeparameter SIRS, Sepsis, septischer Schock sowie infektiöses und nichtinfektiöses MODS und deren Mortalität als Funktion der Zeit analysieren. Auf Grund der dazu notwendigen Stratifizierung scheint die Realisierung eines repräsentativen Patientenkollektivs nur im Rahmen einer Multicenterstudie möglich.

Die Bedeutung der Perfusions-Computer-Tomographie in der Vorhersage klinisch relevanter Vasospasmen bei Patienten mit aneurysmatischer Subarachnoidalblutung (2012)

Hickmann, Anne-Katrin

Vasospasmen stellen noch immer eine der schwerwiegendsten Komplikationen nach aneurysma-tischer Subarachnoidalblutung dar. 15-36 % der Patienten erleiden einen ischämischen Infarkt, der in bis zu 23 % der Fälle zum Tod führt. Jedoch ist der frühzeitige Nachweis klinisch relevanter Vasospasmen aktuell nur eingeschränkt möglich. Neurologische Untersuchungen können lediglich bei wachen Patienten durchgeführt werden und die transkranielle Doppler Sonographie sowie die digitale Subtraktionsangiographie erlauben keine Aussage über das Ausmaß einer möglichen Perfusionsstörung. Im Rahmen dieser Studie wurde daher die Aussagekraft der Perfusionscomputertomographie in der Vorhersage klinisch relevanter Vasospasmen untersucht. Es wurde eine semi-quantitative Analyse, sowie eine rein visuelle Beurteilung der Perfusionsbilder untersucht. Zudem wurden Grenzwerte für die semi-quantitative Analyse ermittelt. Insbesondere die Time to Peak stellte sich als geeigneter Perfusionsparameter in der Vorhersage klinisch relevanter Vasospasmen heraus. Patienten mit zerebralen Infarkten oder verzögerten neuro-logischen Defiziten zeigten signifikant niedrigere Time to Peak-Quotienten vor Eintreten des jeweiligen Ereignisses. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Aussagekraft der Perfusionscompu-tertomographie erhöht wird, wenn zusätzlich dopplersonographische Vasospasmuskriterien erfüllt werden. Bei der visuellen Analyse waren ebenfalls die farbcodierten Time to Peak-Bilder am aussagekräftigsten. Alle Patienten mit zerebralen Infarkten im Verlauf zeigten sichtbare interhemi-sphärische Differenzen, mehrheitlich vor Infarktdemarkierung im nativen CCT. Eine Falsch-Negativ-Rate von 0 % konnte in dieser Studie von keinem anderen diagnostischen Verfahren erreicht werden. Basierend auf den Ergebnissen dieser Untersuchung lässt sich zusammenfassend sagen, dass die Time to Peak einen sensitiven und spezifischen Perfusionsparameter in der Vorhersage klinisch relevanter Vasospasmen darstellt. Der Einsatz der Perfusionscomputertomographie könnte die früh-zeitige Therapie von Patienten mit hohem Risiko für relevante Vasospasmen optimieren. Für die klinische Routine sollte der kombinierte Einsatz von Perfusions-CT und transkranieller Doppler Sonographie erwogen werden.

Die Entwicklung der Prävalenz des Down Syndroms und der Einfluss der Pränataldiagnostik von 1995 - 2010 (2012)

Schade, Katharina

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Prävalenzanalyse des Down Syndroms in einem deutschen populationsbasierten Fehlbildungsregister (Fehlbildungsmonitoring Sachsen-Anhalt). Erstmalig für Deutschland werden dabei auch die Einflüsse der Pränataldiagnostik und des mütterlichen Alters, einzeln sowie kombiniert, genauer betrachtet.Anhand der Daten vom Fehlbildungsmonitoring Sachsen-Anhalt (1995-2010), des statistischen Bundesamtes (1990-2010), des statistischen Landesamtes Sachsen-Anhalt (1995-2010) sowie der Kassenärztlichen Vereinigungen Mecklenburg-Vorpommern (1999-2009) und Sachsen-Anhalt (2005-2009) wurden Prävalenzen des Down Syndroms, maternale Altersstrukturen in Deutschland, Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen-Anhalt, Inanspruchnahme verschiedener Formen pränataler Diagnostik und die Einflüsse des mütterlichen Alters sowie einer pränatalen Diagnose auf den Ausgang der Schwangerschaft untersucht. Im Fehlbildungsmonitoring Sachsen-Anhalt ist das mütterliche Alter in 95,5% der Fälle (386 von 404) angeben, für 9,7% der Fälle (39 von 404) fehlen Angaben zur pränatalen Diagnostik. Die Daten des statistischen Bundesamtes zum mütterlichen Alter sind, bis auf 213 Fälle mit unbekanntem Alter bis 1998, vollständig (99,9%). Wie erwartet zeigte sich ein Anstieg des mütterlichen Durchschnittsalters in Deutschland von 28,1 Jahren (1990) auf 30,5 Jahre (2010) mit einem Anstieg des Anteils der Mütter ab 35 Jahren um 14% (1990: 9,9%, 2010: 23,9%). Dies ließ sich, in geringerem Ausmaß, auch in den beiden Bundesländern Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen-Anhalt nachweisen. Damit einhergehend stieg die erwartete Prävalenz des Down Syndroms auf Lebendgeborene von 1:762 (1995) auf 1:543 (2010). Dies findet sich auch in der Prävalenz des Down Syndroms auf Geborene mit einem Anstieg von 1:591 (1995-1998) auf 1:581 (2007-2010). Gleichzeitig sank jedoch die Prävalenz des Down Syndroms auf Lebendgeborene von 1:1134 (1995-1998) auf 1:1338 (2007-2010). Analog internationaler Angaben entschieden sich 90,9% der Schwangeren gegen ein Kind mit Down Syndrom, wenn es pränatal bekannt war. 79,8% der Lebendgeborenen mit Down Syndrom waren pränatal unbekannt. Allerdings zeigte sich in den letzten Jahren, dass sich Frauen, vor allem Schwangere ab 35 Jahre, zunehmend bewusst für ein Kind mit Down Syndrom entscheiden (1995-1998: 3,9%; 2007-2010: 10,5%). Es zeigte sich eine Zunahme der Inanspruchnahme invasiver pränataler Diagnostik in der Normalbevölkerung und in der Gruppe Schwangerer mit Feten mit Down Syndrom, hier vor allem jene, welche jünger als 35 Jahre alt waren. Einschränkend ist zu sagen, dass es sich bei den verwendeten Daten zur Pränataldiagnostik, um sehr spezielle Daten handelt. So sind die Daten der Kassenärztlichen Vereinigungen Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen-Anhalt nur abrechenbare Fälle zu Lasten der gesetzlichen Krankenkassen und jene Fälle des Fehlbildungsmonitoring Sachsen-Anhalt ausschließlich Frauen, deren Feten eine Pathologie aufwiesen. Des Weiteren erfolgt die Meldung im Fehlbildungsmonitoring Sachsen-Anhalt freiwillig und die Erfassungsbögen sind den aktuellen Entwicklungen des pränatalen Screenings nicht angepasst. Der angestrebte Vergleich der beiden Bundesländer Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen-Anhalt gestaltete sich aufgrund verschiedener dezentraler Erfassungsinstrumente und Weitergabepolitik als schwierig und nicht voll umsetzbar. Die Prävalenz des Down Syndroms stieg bezogen auf die Geborenen leicht an, bezogen auf die Lebendgeborenen sank sie jedoch. Dies konnte man mithilfe der Fehlbildungsmonitoring Sachsen-Anhalt gut analysieren. Lider ist eine solche Fehlbildungserfassung in Deutschland nur gering, regional und auf freiwilliger Basis verbreitet. Die vermutete Ursache der Prävalenzentwicklung in mütterlichem Alter und Pränataldiagnostik konnte bedingt gefunden werden, da die erhobenen Daten zur Inanspruchnahme der Pränataldiagnostik aufgrund ihrer Selektivität als Annäherung an die Realität zu betrachten sind. Zur genaueren Bearbeitung dieser Fragestellungen wäre es notwendig eine größere repräsentative Population unter Miteinbeziehung regionaler, wirtschaftlicher und sozialer Aspekte zu untersuchen.

Die Gesundheit der Lehrer. Empirische Untersuchung zu den psychischen und physischen Beschwerden von Lehrern im Rahmen des Forschungsprojektes „Netzwerk Lehrergesundheit Mecklenburg-Vorpommern" (2012)

Noll, Franziska

Es gibt eine Fülle von Veröffentlichungen, welche den besorgniserregenden gesundheitlichen Zustand der Lehrer in Deutschland aufzeigen. Ziel dieser Arbeit war es, diesen Zustand genauer zu erforschen und Hinweise für eine effektivere Gestaltung von Interventions- bzw. Präventionsmaßnahmen zu finden, damit Lehrer gesünder und mit mehr Freude in ihrem Beruf arbeiten können. Die gesundheitlichen Beschwerden der Lehrer wurden in Bezug auf ihr Alter, ihr Geschlecht und auf ihre Zugehörigkeit zu einem bestimmten Verhaltens- und Erlebensmuster untersucht. Neu ist vor allem die Betrachtung ihrer Beschwerden im Zusammenhang mit den Qualitätsmerkmalen einer Schule. Es wurden insgesamt 636 Lehrer aus Mecklenburg-Vorpommern unter Verwendung eines vierteiligen Fragebogens untersucht. Lehrerinnen gaben in dieser Untersuchung in einem größeren Ausmaß gesundheitliche Beschwerden an als Männer. Für einen Zusammenhang zwischen dem Alter der Lehrer und ihren gesundheitlichen Beschwerden gab es keinen Anhalt. Es konnte jedoch ein Zusammenhang zwischen den Beschwerden der Lehrer und ihren arbeitsbezogenen Verhaltens- und Erlebensmustern sowie dem Vorhandensein von Qualitätsmerkmalen einer Schule festgestellt werden. Eine Erklärung für das stärker ausgeprägte Beschwerdeausmaß der Lehrerinnen könnte die häufig stärkere familiäre Einbindung der Lehrerinnen sein, welche zur Arbeitsbelastung noch hinzutritt. Es kann außerdem angenommen werden, dass Lehrerinnen und Lehrer unabhängig von ihrem Alter verschiedene Kompetenzen und Puffermechanismen besitzen. Vor allem das persönliche Stressempfinden der Lehrer und der individuelle Umgang damit, scheint einen besonders großen Einfluss auf ihren Gesundheitszustand zu haben. Es erscheint sinnvoll, Präventions- und Interventionsmaßnahmen zukünftig individueller auszurichten.

Die Gesundheitsfalle Studium schnappt zu. Eine Untersuchung zu gesundheitlichen Beschwerden von zukünftigen Akademikern aus existenzanalytischer Perspektive (2012)

Albers, Julia

Das Ziel der Arbeit ist eine Erhebung gesundheitlicher Beschwerden von Greifswalder Studenten und dessen Darstellung und Erklärung aus existenzanalytischer Perspektive. Da gesundheitliche Beschwerden multifaktoriell bestimmt sind, werden Parameter des sozioökonomischen Status sowie das Element Sinnerfahrung als bedeutsame Prädiktoren untersucht.

Die neuronalen Korrelate des Kreativen Schreibens-eine fMRT-Studie (2012)

Shah, Carolin

In der vorliegenden Studie nutzten wir die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT), um verschiedene Teilaspekte des kreativen Schreibprozesses zu untersuchen. 28 Probanden wurden dazu einem Testverfahren unterzogen, das auf einem gänzlich neuen fMRT-Paradigma basierte. Es beinhaltete die Aufgaben „Brainstorming“ (Ideengeneration hinsichtlich einer individuellen Textfortsetzung eines gegebenen literarischen Textausschnitts) und „Kreatives Schreiben“ (tatsächliches Niederschreiben einer kreativen Fortsetzung des gegebenen Textausschnitts) sowie die Kontrollbedingungen „Lesen“ und „Abschreiben“. Die Erfassung der individuellen verbalen Kreativität eines jeden Probanden erfolgte zum einen mit Hilfe eines verbalen Kreativitätstests, zum anderen durch eine professionelle Beurteilung aller Texte. Die Aufgabe des „Brainstormings“ zeigte ein Netzwerk von parieto-fronto-temporalen Gehirnaktivierungen, das kognitive, sprachliche und kreative Prozesse widerspiegelte. Des Weiteren aktivierte die Aufgabe des „Brainstormings“ visuelle Funktionen sowie das Vorstellungsvermögen und induzierte darüberhinaus bereits die motorische Vorbereitung des Schreibens. Die Hirnaktivitäten während der Aufgabe des „Kreativen Schreibens“ zeigten die motorischen und visuellen Funktionen des handschriftlichen Schreibens ebenso wie kognitive und sprachassoziierte Prozesse. Eine Subtraktionsanalyse zwischen den Aktivierungen des „Kreativen Schreibens“ und des (bloßen) „Abschreibens“ eines Textes stellte die folgenden kognitiv-kreativen Leistungen dar: den Abruf episodischer Gedächtnisinhalte, eine hohe Beteiligung semantischer Integrationsprozesse sowie die Anwendung eines frei-assoziativen und spontanen Denkstils. Diese Prozesse zeigten sich in rechts-hemisphärisch betonten Aktivierungen beider Temporalpole, beider Hippocampusformationen und des bilateralen posterioren cingulären Kortex. Eine Korrelationsanalyse zwischen den Ergebnissen der Subtraktionsanalyse „Kreatives Schreiben minus Abschreiben“ und den Ergebnissen des verbalen Kreativitätstests stellte Aktivierungen im linken inferioren frontalen Gyrus (Brodmann Areal (BA) 45) und im linken superioren temporalen Gyrus am Übergang zum Temporalpol (BA 38) dar. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass an den untersuchten Schreibprozessen verbal-kreative Fähigkeiten wie Wortgewandtheit, semantischer Gedächtnisabruf sowie semantische Integrationsprozesse beteiligt sind.

Die Permutationsentropie zur Beurteilung von EEG-Verläufen bei entzündlichen ZNS-Erkrankungen in der Pädiatrie (2012)

Stange, Marcus

In der hier vorgelegten Studie wurde untersucht, ob mit der retrospektiven Berechnung der Permutationsentropie (PE) eine ergänzende und objektive Evaluation der Verläufe bei Meningitiden möglich ist. Untersucht wurden 107 EEG von 25 Patienten der Universitätskinderklinik Greifswald im Zeitraum vom 01.06.2005 bis zum 03.05.2011, die mit einer diagnostizierten Meningitis bzw. Enzephalitis behandelt wurden. In 3 der insgesamt 25 untersuchten Fälle wurden die PE-Verläufe bei primär lokalisierten Verläufen im Rahmen einer Mastoiditis mit Abszess dargestellt werden. In 22 von insgesamt 25 untersuchten Fällen wurden die Verläufe generalisierter Verlangsamungen ausgewertet, wie sie bei nicht exakt lokalisierbaren entzündlichen Erkrankungen des ZNS zu finden sind. Verglichen wurden die PE-Werte mit den in den konventionellen EEG-Befunden festgestellten Veränderungen der Grundaktivität. Es wurde festgestellt, dass in 69,5% der Fälle die Evaluation des EEG mit der Entwicklung der berechneten PE übereinstimmt. Weiterhin wurde ermittelt, dass die Evaluierung des Outcome mittels der konventionellen Befundung in 84% mit der PE-Berechnung übereinstimmt. Bei der Evaluierung des Outcome mittels der PE hingegen wurde eine Übereinstimmung von 96% ermittelt. Die sich verändernde Grundaktivität korreliert mit der durchschnittlichen PE. Bei abgegrenzten Herdbefunden, wie z.B. Abszessen ist die PE des betroffenen Gebietes statistisch signifikant reduziert. Die PE bildet die Signalkomplexität der einzelnen EEG-Kanäle in Form symbolischer Zeitreihen ab und gestattet so einen numerischen Vergleich. Es wurde festgestellt, dass die ordinale Zeitreihenanalyse für die automatische Analyse und Klassifikation der sich bei entzündlichen Erkrankungen des ZNS verändernden Grundaktivität genutzt werden kann. Die berechnete PE stellt somit ein objektives Maß für die Einschätzung einer Allgemeinveränderung bzw. eines Herdbefundes dar. Es konnte nachgewiesen werden, dass mit der Berechnung der PE eine sicherere Prognoseabschätzung möglich ist, als allein durch die konventionelle Befundung der EEG. Die Berechnung der PE scheint geeignet, zusätzliche Informationen im Rahmen der Diagnostik, Therapie und Prognoseabschätzung von entzündlichen ZNS-Erkrankungen zu liefern.

Die Regulation renaler Mrp-Tranporter bei der Ratte (2012)

Mähler, Nicole

Das Zusammenspiel von Transportproteinen in den Nieren, der Leber und im Intestinaltrakt ist notwendig für die effiziente Elimination von potentiell giftigen Metaboliten und die Erhaltung von essentiellen Metaboliten für den Organismus. Dabei spielen die Effluxmechanismen der Multidrug Resistance-related Proteine (Mrp) eine wichtige Rolle in der Absorption, Verteilung und Elimination von endogenen und xenobiotischen Substanzen. In den Epithelzellen des Nierentubulus sind Mrp2 (Abcc2) und Mrp4 (Abcc4) apikal exprimiert während sich Mrp3 (Abcc3) in der basolateralen Membran befindet. Die Rolle der Mrp-Transporter in der Regulation des zellulären Redoxstatus ist noch nicht aufgeklärt. Die systemische Mrp2-Defizienz induziert die mRNA-Expression antioxidativer Proteine in der Niere. Auch die Aktivität des sympathischen Nervensystems ist wichtig für die Nierenfunktion. Der Einfluss der renalen Innervation auf den Transport organischer Ionen ist bisher kaum untersucht. In der vorliegenden Arbeit sollte die Hypothese getestet werden, dass das sympathische Nervensystem einen Einfluss auf die Expression und Funktion der Mrp-Transporter hat. Zunächst sollte nach renaler Denervation von Lewisratten und kongenen Mrp2-defizienten Ratten die Transporterexpression und -funktion von Mrp2 und Mrp4 bestimmt werden. Weiterführend sollte als Modell für eine Nierenschädigung die 5/6-Nephrektomie nach drei bzw. sieben Wochen beschrieben und der Einfluss der renalen Denervation auf die Expression von Mrp2, Mrp3 und Mrp4 bestimmt werden. Ein anderer Schwerpunkt dieser Arbeit lag auf der Rolle von Mrp2 bei der zellulären Redoxregulation unter nephrotoxischen Bedingungen. Es wurde die Hypothese getestet, dass die renale Mrp2-Defizienz eine akute CsA-induzierte Nephrotoxizität verstärkt. Die kongene Transplantation von Mrp2-defizienten Nieren auf Wildtypempfänger (Lewisratten) erzeugte eine isolierte renale Mrp2-Defizienz. Als Kontrollen dienten syngene Transplantationen unter Lewisratten. Die Tiere wurden für eine Woche mit CsA in einer immunsuppressiv wirkenden Dosis bzw. einer zusätzlich nephrotoxisch wirkenden Dosis oder mit einer Placebodiät behandelt. Zur Überprüfung der Hypothesen wurde die Transporterfunktion durch Clearance-Messungen und die Transporterexpression durch Real-time PCR, Western blot und Immunhistologie untersucht. Darüber hinaus charakterisierte ein PCR-Array das nephrotoxisch-veränderte Expressionsmuster. Außerdem wurden Enzymaktivitäten durch Lucigenin-verstärkte Chemilumineszenz und fotometrische Enzymaktivitätsassays sowie die Glutathionkonzentration fotometrisch ermittelt. Die renale Denervation ohne Reduktion der Nierenmasse hatte keinen Einfluss auf die Transporterexpression und -funktion von Mrp2 und Mrp4 in der Niere. Die 5/6-Nephrektomie führte zu erhöhten Mrp2- und Mrp4-mRNA-Gehalten und zu einem reduzierten Mrp3-Proteingehalt im renalen Kortexgewebe. Durch zusätzliche renale Denervation bei 5/6-Nephrektomie war der mRNA-Gehalt von Mrp3 signifikant erhöht. Bei 5/6-Nephrektomie war nach drei Wochen ein erhöhter Glutathionquotient als Indikator für oxidativen Stress im Nierengewebe messbar, der durch die renale Denervation signifikant reduziert wurde. Sieben Wochen nach der Denervation bei 5/6-Nephrektomie war die Expression und Lokalisation der Mrp-Transporter nicht verändert. Des Weiteren war zu diesem Zeitpunkt der renale Gesamtglutathiongehalt unabhängig von der renalen Denervation reduziert. Nach sieben Wochen vermehrt auftretende Hydronephrosen im Nierenkortex lassen sich als ein histologisches Anzeichen für einen Nierenschaden deuten. Die durch CsA-Behandlung höheren mRNA-Gehalte der UDP-Glucuronosyltransferase 1a6 und der Glutathionperoxidase 2 waren im Falle einer nierenspezifischen Mrp2-Defizienz zusätzlich erhöht. Dieser Effekt und auch der durch Mrp2-Defizienz erhöhte mRNA-Gehalt des Cytochroms 1a1 weisen auf eine erhöhte metabolische und oxidative Belastung im Transplantatgewebe durch das Fehlen von Mrp2 bei CsA-induzierter Nephrotoxizität hin. Durch die Behandlung mit CsA trat dosisabhängig ein erhöhter Glutathionquotient im Transplantatgewebe auf. Die nierenspezifische Mrp2-Defizienz führte nicht zu einem signifikant erhöhten Glutathionquotienten. Eine mögliche funktionelle Redundanz anderer renaler Transporter wie Mdr1 könnte den Effekt der Mrp2-Defizienz limitieren. In dieser Arbeit konnte eine mit oxidativem Stress assoziierte Abhängigkeit des mRNA-Gehalts des basolateralen Transporters Mrp3 vom sympathischen Nervensystem unter Reduktion der Nierenmasse nachgewiesen werden. Außerdem verstärkt die renale Mrp2-Defizienz nicht die akute CsA-induzierte Nephrotoxizität, was möglicherweise auf eine kompensatorische Induktion der Glutathionperoxidase 2, der UDP-Glucuronosyl-transferase 1a6 oder des renalen Transporters Mdr1 zurückgeht.

Die Rolle der Serum- und Glukokortikoid induzierbaren Kinase 1 für die Entwicklung der Muskelfibrose in der Maus und die Relevanz für die Duchenne Muskeldystrophie (2012)

Steinberger, Martin

Die Duchenne Muskeldystrophie ist eine der häufigsten monogenen Erbkrankheiten des Kindesalters. Mutationen in dem für das Dystrophin codierenden Genabschnitt führen zur Dystrophin-Defizienz und damit zur Schwächung der Verbindung zwischen den intrazellulären Muskelfilamenten und der extrazellulären Matrix. In der Folge kommt es zu Faseruntergängen und anhaltenden entzündlichen Prozessen. Schließlich wird das Muskelgewebe der Betroffenen von Narbengewebe, wie Bindegewebe und Fett ersetzt. In den letzten Jahren ist die progrediente Fibrosierung bei Duchenne Patienten in den Fokus der Forschung gerückt. In diesem Zusammenhang konnte die Serum- und Glukokortikoid induzierbare Kinase 1 (SGK1), welche einerseits in allen Geweben exprimiert wird und andererseits an der Entwicklung der Fibrose in verschiedenen Organen beteiligt ist, als mögliche Zielstruktur identifiziert werden. Um die Funktion der SGK1 für den Skelettmuskel genauer untersuchen zu können, wurden in der vorliegenden Arbeit Kraftmessungen an isolierten Mm. solei und Zwerchfellsegmenten 100 Tage alter mdx, Wildtyp (WT) und SGK1-defizienter (sgk1 /-) Mäuse durchgeführt. Zusätzlich konnten für dieses Projekt Dystrophin-defiziente Mäuse gezüchtet werden, welchen zusätzlich das SGK1-Gen fehlte (mdx/sgk1-/-). Parallel stattfindende histologische Analysen der Muskeln umfassten unter anderem die HE-Färbung zur Analyse der histologischen Struktur und die Färbung mit Sirius-Rot, welche die Quantifizierung der Menge an Bindegewebe ermöglichte. Das Krankheitsbild repräsentierend wiesen die mdx Muskeln die erwarteten pathologischen Veränderungen in den Untersuchungen auf. Dabei war die spezifische Kraft im M. soleus im Durchschnitt um 30% und im Vergleich der Zwerchfellsegmente um 50% zum WT reduziert. Zusätzlich erfolgte die Muskelermüdung der mdx Muskeln bei repetitiver Stimulation deutlich schneller im Vergleich zum WT-Stamm. Die mdx Muskelquerschnitte wiesen zum Großteil zentrale Kerne auf und die Bindegewebsmenge war signifikant erhöht. Vor allem die mdx Zwerchfellsegmente wiesen mehr als die doppelte Menge an Kollagen im Vergleich zum WT auf. Im Gegensatz dazu zeigten die Muskeln der sgk1-/- Tiere in der histologischen Analyse eine insgesamt intakte Struktur ohne Entzündungszeichen oder zentrale Kerne. Die Menge an Bindegewebe befand sich auf dem Niveau der WT-Kontrolle. Dennoch war die spezifische Kraft bei 120Hz im M. soleus um 20% und im Zwerchfell um 25% im Vergleich zum WT verringert. Überraschenderweise entwickelte das mdx/sgk1-/- Mausmodell in der Kraftmessung der Mm. solei identische spezifische Kräfte wie der WT-Mausstamm. Einzig die Zwerchfellsegmente der mdx/sgk1-/- Tiere wiesen pro Querschnittsfläche ein Kraftdefizit von 20% im Vergleich zum WT auf. Dennoch konnten zentrale Kerne und Entzündungszeichen ähnlich wie in den mdx Muskeln nachgewiesen werden. Im Gegensatz dazu fehlte die Fibrosierung. Der prozentuale Anteil an Bindegewebe der mdx/sgk1-/- Muskeln entsprach dabei dem der WT-Tiere. Abschließend ist festzuhalten, dass der mdx Phänotyp in der vorliegenden Untersuchung hinsichtlich der Histologie und der kontraktions-physiologischen Charakteristik den aus der Literatur bekannten Kriterien entsprach. Des Weiteren konnte bei der Untersuchung der sgk1-/- Tiere ein Einfluss der SGK1 auf die Histologie, wie auch auf die Physiologie der Skelettmuskeln festgestellt werden. Das Fehlen der SGK1 hatte dabei Einfluss auf die Fasertypenverteilung wie auch die Kraftentwicklung. Das mdx/sgk1-/- Mausmodell ermöglichte es, den Einfluss der SGK1 auf die Fibroseentwicklung zu studieren. Es konnte festgestellt werden, dass der pathologische Ersatz der quergestreiften Muskulatur durch Bindegewebe im mdx/sgk1-/- in Bezug zum mdx Phänotyp verringert war. Das Fehlen des SGK1-Proteins führt demnach zur Unterbrechung einer für die Fibroseentwicklung wichtigen Signalkaskade. Des Weiteren konnte ein positiver Effekt der SGK1-Defizienz bei fehlendem Dystrophin auf die Kraftentwicklung der Muskeln festgestellt werden. Dennoch waren starke degenerative bzw. regenerative Prozesse histologisch nachweisbar. Die Ergebnisse zeigen, dass die SGK1 ein wichtiger Mediator in der Fibroseentwicklung der Muskeldystrophie ist. Damit könnte das Enzym ein potentielles Ziel zur pharmakologischen Beeinflussung des Verlaufs der DMD und einer Vielzahl anderer degenerativer Erkrankungen darstellen.

Die Rolle der Signaltransduktion von HER1 bis HER4 bei der Tumorentwicklung am Beispiel eines transgenen Tiermodells (2012)

Bysikiewicz, Anne

Das Pankreaskarzinom hat mit einer durchschnittlichen Lebenserwartung von vier bis sechs Monaten nach der Diagnosestellung und einer 5-Jahres-Überlebensrate von lediglich 6 % eine extrem schlechte Prognose. Neben Umweltfaktoren beeinflussen verschiedene Mutationen (p53, Kras), die die Entstehung und Progression eines Pankreaskarzinoms. Aufgrund der geringen chirurgischen Möglichkeiten konzentriert sich die Behandlung auf chemotherapeutische, radiotherapeutische und alternative Maßnahmen. Einen großen Schwerpunkt in der Karzinombehandlung bildet dabei das Signalnetzwerk der EGF-Rezeptoren, die zelluläre Prozesse, wie Wachstum, Differenzierung, Zellmotilität und das Überleben der Zelle regulieren. Viele Therapeutika gegen das EGFR Signalnetzwerk befinden sich zurzeit in der klinischen Testphase, zeigten jedoch bisher nur marginale Überlebensvorteile für die behandelten Patienten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den therapeutischen Nutzen einer Anti-EGFR-Therapie bei der Tumorbehandlung näher zu bestimmen. In Zellkulturanalysen konnte nachgewiesen werden, dass auch bei Vorliegen einer Kras-Mutation die Signaltransduktion der EGF-Rezeptoren durch externe Wachstumsfaktoren zusätzlich aktiviert wird und einen Einfluss auf die Zellproliferation und Migration haben kann. In beiden Tiermodellen (p48+/cre; LSL-KrasG12D / p48+/cre; LSL-Trp53R172H/+; LSL-KrasG12D) kommt es zu endogenen pankreasspezifischen Veränderungen, die durch die Kras-Mutation hervorgerufen und durch die zusätzliche p53-Mutation verstärkt wurden. Die Analyse der Histologien zeigte eine Zunahme der Expressionsraten einzelner Rezeptoren und Liganden vom prämalignen Stadium zum Tumorgewebe. Die Expression der Rezeptoren korrelierte mit den Dysplasiegraden der Zellen in den duktalen Läsionen. Dabei wurden die Rezeptoren HER-1 und HER-2 nur zu Beginn der Tumorentstehung exprimiert, die Rezeptoren HER-3 und HER-4 überwiegend im späteren Verlauf der. Zusätzlich konnte nachgewiesen werden, dass einige der Läsionen durch Transdifferenzierung auch aus Inselzellen entstanden sind. Die hier gewonnenen Ergebnisse zeigen die Individualität einzelner Tumore die aus einem Gewebe entstehen und verdeutlichen die Notwendigkeit einer Protein-Expressionsanalyse vor Beginn einer Antitumorbehandlung. Dadurch können Therapeutika gegen das EGFR-System spezifischer eingesetzt, ihre Effizienzen erhöht, Nebenwirkungen reduziert werden und unnötige bzw. wirkungslose Therapien vermieden werden.

Die Ultraschall - Elastographie bei der Befundung von Mammaläsionen: Klinische Erfahrungen des Brustzentrums Greifswald und ein Vergleich mit dem aktuellen Stand der Literatur (2012)

Hatzung, Gabriel

Die Ultraschall - Elastographie ist ein neues Verfahren, das in der Anwendung ähnlich aufwendig ist wie die herkömmliche Ultraschalluntersuchung. Das in den Ultraschallapparat integrierte Softwaremodul errechnet die Dehnungsfähigkeit von Gewebe und stellt diese farbkodiert dar. Dehnungsarme Befunde sind mit einer höheren Wahrscheinlichkeit für Malignität assoziiert als Befunde mit starker Dehnung. Ziel der prospektiven Untersuchung war es, herauszufinden, ob die Ultraschall - Elastographie für die Beurteilung von Mammaläsionen geeignet ist oder ob sie dazu beitragen kann, durch herkömmliche Methoden als unklar befundene Läsionen bezüglich ihrer Wertigkeit sicher einzuordnen. Dazu wurde die Ultraschall - Elastographie an 97 Befunden von Patientinnen des Brustzentrums Greifswald angewendet. Daneben erhielten die Befunde eine Beurteilung durch die etablierten Methoden Ultraschall und Mammographie. Die drei Methoden wurden in ihrer diagnostischen Wer tigkeit verglichen. Der Nutzen der Ultraschall - Elastographie wurde in vorliegender Arbeit an Hand der selbst erhobenen Befunde und der Ergebnisse aus der Literatur untersucht. Patientinnengut und Methoden: Es wurden 97 histologisch ungesicherte Herdbefunde sonographisch, mammographisch und elastographisch (66 benigne und 31 maligne) untersucht. Die Befunde wurden an Hand des Scores nach Ueno bezüglich des Dehnungsverhaltens bzw. nach den BIRADS Kriterien bewertet. Anschließend wurden die Befunde bioptisch gesichert. Sensitivität, Spezifität, positiv und negativ - prädiktiver Wert (PPV/NPV) und Effizienz der drei Diagnosetechniken wurden berechnet. Das Ergebnis der histopathologischen bzw. zytologischen Untersuchung galt dabei als Goldstandard. Als cutoff für die Einteilung nach Dignität wurde Score 2 (Ueno - Score) bzw. 3 (BIRADS Klassifikation) genommen. Ergebnisse: Die Sonographie erreichte eine Sensitivität von 97 % und eine Spezifität von 82 % (PPV 71%, NPV 98 %, Effizienz 87 %), die Mammographie von 84 % und 89 % (PPV 79 %, NPV 92 %, Effizienz 88 %). Die Sensitivität der Ultraschall - Elastographie lag bei 71 %, die Spezifität bei 48 % (PPV 39 %, NPV 78 %, Effizienz 56 %). Die Kombination aus Sonographie und Ultraschall - Elastographie brachte eine Sensitivität von 100 % und eine Spezifität von 38 % (PPV 43 %, NPV 100 %, Effizienz 58 %). Schlussfolgerungen: Die Ultraschall - Elastographie stellt ein einfach anwendbares Diagnoseverfahren dar. Die Effizienz der Methode in der alleinigen Anwendung zeigt im untersuchten Patientinnenkollektiv keine Vorteile gegenüber alternativen Methoden. In Kombination mit der B - Bild Sonographie aber wurde deren Sensitivität auf Kosten der Spezifität gesteigert. Die Angaben aus der Literatur zeigen insbesondere im positiven - prädiktiven Wert einen zusätzlichen Nutzen bei der Bewertung unklarer, ≥wahrscheinlich gutartiger„ Befunde (BIRADS 3 Befunde). Da sich diese Befunde häufig nach der Biopsie als gutartig herausstellen, ist für diese Ultraschallbefunde ein weiteres Beurteilungskriterium wünschenswert. Kostengründe und potentielle Komplikati- onen der Probenentnahme sprechen dafür. Bei der Befundung von Mammographiebildern ist im Hinblick auf die diagnostische Genauigkeit besonders auf das Alter und die Brustdichte zu achten, denn mit steigendem Alter u nd abnehmender Brustdichte steigt die Genauigkeit. Die Ultraschall - Elastographie kann nach Validierung durch größere Studien Einzug in den klinischen Alltag finden.

Die Untersuchung der disseminierten intravasalen Koagulopathie am Mausmodell der polymikrobiellen Sepsis mit besonderer Berücksichtigung des CC-Chemokinrezeptors 4 auf Thrombozyten (2012)

Van der Linde, Julia

Eine Maximalkomplikation der Sepsis stellt das Multiorganversagen dar, welches mit dem Auftreten einer disseminierten intravasalen Koagulopathie (DIC) und gleichzeitig einem letalen Endpunkt assoziiert ist. Es gibt bisher keine wirksame Therapie, zuletzt scheiterte die Anwendung von aktiviertem Protein C (APC) in klinischen Studien. Es fehlt an geeigneten Tiermodellen, um die Grundlagen der Pathophysiologie der DIC zu verstehen. Die Colon Ascendens Stent Peritonitis (CASP) stellt ein Modell der Schweren Sepsis dar. In der schweren Sepsis kommt es bei 37 % der Patienten zu einer DIC. Die klinischen Diagnosekriterien der DIC sollten im Mausmodell der CASP analysiert werden, um anschließend Untersuchungen zur Bedeutung des CC-Chemokinrezeptors 4 (CCR4) auf Thrombozyten für die DIC zu tätigen. Hierzu wurden zunächst durchflusszytometrische Untersuchungen zur Aktivierung des Thrombozyten in der Sepsis getätigt, welche zeigten, dass es zu einer vermehrten Ausschüttung von α-Granula im septischen Verlauf kam. Der Thrombozyt beteiligt sich anscheinend aktiv durch die Ausschüttung seines Sekretoms an den immunologischen Vorgängen einer Sepsis. Zusätzlich konnte mit molekularbiochemischen und proteinbiochemischen Methoden gezeigt werden, dass der Thrombozyt die Fähigkeit des Spleißens und der Proteinbiosynthese aus entwicklungsgeschichtlich jüngeren Zeiten konservierte. Im Modell der CASP zeigte die Wildtyp-Maus eine signifikant erniedrigte Thrombozytenzahl, erniedrigte Fibrinogenplasmaspiegel, Thrombozytenablagerung in der Leber und eine verlängerten extrinsische Gerinnungszeit. Diese Kriterien beschreiben das klinische Vorhandensein einer DIC. In den vergleichenden Untersuchungen des Ausmaßes der DIC der CCR4-defizienten Maus mit der Wildtyp-Maus konnten keine Unterschiede detektiert werden. Die CCR4-defiziente Maus hat einen Überlebensvorteil in der Sepsis trotz der klinischen Kriterien einer DIC. Sowohl der Fibrinogen-ELISA als auch die Immunfluoreszenzhistologien hatten methodisch bedingte Schwächen. Es bleibt jedoch festzuhalten, dass die vorgelegte Arbeit keinen negativen Einfluss des CCR4 auf die DIC detektieren konnte. Die Bedeutung der CCR4-vermittelten Aggregation des Thrombozyten für den Organismus bleibt unklar. Festzuhalten ist, dass das CASP-Modell geeignet ist um das klinisch-analytische Bild einer DIC in der Schweren Sepsis zu untersuchen. Vor dem Hintergrund mangelnder realitätsnaher Tiermodelle leistet dies einen Beitrag für weitere Forschung. Die Experimente zur mRNA-Regulation und Protein-Synthese bilden einen weiteren Baustein im Verständnis des Thrombozyten als kernlose Immunzelle. In ihrer Gesamtheit soll die vorgelegte Arbeit die Sichtweise auf Thrombozyten schärfen. Es handelt sich hierbei nicht um „Megakaryozytenzelltrümmer“, deren Funktion ausschließlich in der Blutgerinnung zu suchen ist. Vielmehr können Thrombozyten als eine Art Andenken an die Phylogenese des Immunsystems angesehen werden. Dreißigmillionen Jahre Entwicklungsgeschichte sind zwischen dem Amöbozyten und dem Thrombozyten vergangen und haben ein breites Rezeptor- und Mediatorrepertoire erhalten. Ob diese dem Organismus im Falle einer Sepsis nutzen oder eher schaden bleibt zu klären. Dass das Fehlen von Thrombozyten in bestimmten inflammatorischen Konstellationen einen Vorteil darstellt, ist auch für die abdominelle Sepsis untersucht. Die Depletion von Thrombozyten erzeugt eine 60 %-ige Verringerung des zellulären Ödems und des pulmonalen Schadens. In folgenden Untersuchungen soll das Modell der CASP genutzt werden um den Einfluss von Thrombozyten auf die DIC und das Überleben in der CASP zu untersuchen.

Die Wertigkeit der endosonographisch gestützten Feinnadelaspiration unter der Fragestellung eines Karzinoms bei verschiedenen suspekten Läsionen des Pankreas (2012)

Hollenders, Franziska

In der durchgeführten Studie untersuchten wir die Wertigkeit der endosonographisch gestützten Feinnadelaspiration unter der Fragestellung eines Malignoms bei suspekten Läsionen im Pankreas. In einem Zeitraum von 2.5 Jahren wurden bei 204 Patienten 232 endosonographische Punktionen unter Fragestellung einer Pankreasneoplasie durchgeführt. Die in dieser Arbeit gezeigten Ergebnisse bestätigen die endosonographisch gestützte Feinnadelpunktion als hilfreiches diagnostisches Verfahren in der Abklärung suspekter Läsionen im Pankreas als sehr spezifisches Verfahren. Im Vergleich eines Histopathologen mit einem ausgewiesenen Zytopathologen ergaben die Untersuchungen keinen signifikanten Unterschied im Befundergebnis. Dieses deutet darauf hin, dass bezüglich des zu erhebenden Befundes mehr die Qualität des gewonnenen Probenmaterials als die besondere Expertise des Befunders maßgeblich das Ergebnis einer sicheren und korrekten Diagnose bestimmt. Des Weiteren zeigen die Ergebnisse, dass durch eine Umstellung der Probenfixierung von Luft auf Formalin, das Befundergebnis nicht negativ beeinflusst wird. Mehr noch ergab sich bei einer Formalinfixierung eine geringgradig jedoch nicht signifikant gesteigerte Befundausbeute. So kann bei der endosonographisch gestützten Feinnadelaspiration die Formalinfixierung genutzt werden, ohne dass hierdurch eine Reduzierung der Befundausbeute eintritt. Die Umstellung der Probenfixierung hin zur Formalin-fixierten Zelle bedeutet für den Allgemeinpathologen keine relevante Beeinträchtigung der Befunderstellung. Hingegen wird die Prozedur der Feinnadelpunktion im Handling, zeitlichen Ablauf und Kostenblock durch Wegfall eines Onsite-Zytopathologen vereinfacht und verkürzt

Die Wirkung einer Betulin-Emulsion auf die Reepithelialisierung der Haut in der Plastisch-ästhetischen Chirurgie (2012)

Müller-Debus, Charlotte Friederieke

Mit dieser experimentellen, intraindividuellen, prospektiven, kontrollierten, randomisierten, verblindet evaluierten Studie wurde gemäß dem zugrundeliegenden Prüfplan der Universität Greifswald die Wundheilung unter ästhetischen Gesichtspunkten bei der Nachbehandlung mit der Betulin-Emulsion Imlan® Creme Pur untersucht im Vergleich mit einer Standardtherapie, der Behandlung mit dem Hydrokolloidverband Comfeel® Plus und einer unbehandelten Kontrolle. Bei dieser Studie wurden 50 volljährigen, gesunden Probanden unterschiedlichen Alters, Geschlechts und Hauttyps mit einem CO2-Laser je drei Hautläsionen auf der Innenseite eines Unterarms zugefügt. Dabei entsprach die Einstellung des Lasers den bei ästhetischen Eingriffen im Gesicht verwendeten Einstellungen. Anschließend wurde jeweils eine Laserabrasion mit dem Prüfprodukt Imlan® Creme Pur und jeweils eine mit Comfeel® Plus behandelt. Die dritte blieb als Kontrolle unbehandelt. Die Abheilung wurde über vier Wochen in der Reepithelialisierung beobachtet und dokumentiert. Die Bewertung der Wundheilung unter ästhetischen Gesichtspunkten wurde anhand von Fotografien in einem Box-Test durch sechs neutrale Betrachter vorgenommen. Als Maßstab für die Bewertung der Ästhetik dienten die Textur und die Farbe der unbeschadeten Haut. Die Auswertung zeigt, dass Imlan® Creme Pur im Vergleich mit dem Hydrokolloidverband und der unbehandelten Kontrolle die besten ästhetischen Ergebnisse erzielte: Bei dem Kriterium "Farbe" erhielten die mit Imlan® Creme Pur behandelten Hautabtragungen mit 57% die Mehrheit der Zustimmungen. Bei dem Kriterium "Textur" bekam die mit Imlan® Creme Pur behandelten Hautabtragungen erneut mit 58,47% die meisten positiven Beurteilungen. Die Anwendung von Imlan® Creme Pur kann nach dieser Studie in der Nachbehandlung eines ästhetischen Lasereingriffs empfohlen werden.

Differenzierte morphometrische Bewertung der lokalen Entzündungsreaktion nach Implantation von Phospholipid-beschichteten Titanimplantaten im Tiermodell Ratte (2012)

Kochanowski, Alexandra

Das im Rahmen dieser Arbeit etablierte Verfahren zur morphometrischen Bewertung der lokalen Entzündungsreaktion nach Implantation von Biomaterialien stellt eine reproduzierbare, vielfältig anwendbare Methode dar. Das Programm ImageJ ermöglicht ein einfaches, modifiziertes Adaptieren dieses Analyseverfahrens an verschiedene immunhistochemische Untersuchungen. Die Anwendung des etablierten manuellen Zählverfahrens ermöglichte in den nachfolgenden Untersuchungen den Nachweis, dass das Konzept der Beschichtung von Implantatmaterialien mit einer biomimetischen Membran, basierend auf dem Phospholipid POPE, keine negativen Einflüsse auf die akute und chronische Entzündungsreaktion im das Implantat umgebenden Gewebe zeigte. Die Herstellung von biomimetischen Oberflächen als Implantatbeschichtung, die von den Zellen als körpereigen erkannt wird, könnte somit die langfristige Integration des Implantats in den Wirtsorganismus verbessern. Zusammen mit den In-vitro-Ergebnissen [Willumeit et al., 2007], in denen günstige Auswirkungen dieser Beschichtung auf Zell- und Bakterienadhäsion nachgewiesen wurden, zeigen die In-vivo-Befunde der vorliegenden Arbeit das Potential von Phospholipidbeschichtungen zum Erreichen von lang andauernder Integrität und Biofunktionalität metallischer Implantate in der klinischen Anwendung.

Doppelblinder prospektiv randomisierter Vergleich einer MCT/LCT/FO-haltigen 20% Fettemulsion mit einer MCT/LCT-Emulsion (20 %) im Rahmen der parenteralen Ernährung von Frühgeborenen (2012)

Konzack, Karina

Lipidemulsionen spielen eine wichtige Rolle bei der parenteralen Ernährung von Frühgeborenen zur Energieversorgung. Die bislang in der Pädiatrie üblicherweise eingesetzten Fettemulsionen bestehen überwiegend aus langkettigen bzw. aus einer Mischung von mittel- und langkettigen Triglyceriden im Verhältnis 1:1. Der Gehalt an omega-3-Fettsäuren von 2,5 - 5,5 g/l in MCT/LCT-Emulsionen ist für Frühgeborene nicht ausreichend. Innerhalb von zwei Jahren führten wir auf den neonatologischen Intensivstationen der Universitätsmedizin Greifswald sowie im Dr. von Haunerschen Kinderspital der Ludwig-Maximilians-Universität München an Frühgeborenen eine prospektiv, randomisiert doppelblinde Studie zum Vergleich einer 20%igen MCT/LCT/FO-Emulsion (Lipoplus) mit einer 20%igen MCT/LCT-Emulsion (Lipofundin) zur parenteralen Ernährung von Frühgeborenen durch. Die zu prüfende neue Fettemulsion weist einen erhöhten Anteil an omega-3-Fettsäuren > 8,55 g/l auf. Es werden 10% der LCT durch Fischöl beigetragen. Es kam dabei zur erstmaligen Anwendung der fischölhaltigen Lipidemulsion in dieser Patientengruppe (Frühgeborene unter 1500g). Im Rahmen dieser klinischen Prüfung wurden Sicherheit und Wirksamkeit dieser parenteralen Lipidemulsion untersucht. 48 Frühgeborene konnten in diese Studie eingeschlossen und randomisiert werden, wovon 37 die Studie beendeten. Die beiden Gruppen waren hinsichtlich der klinischen Daten und der Ernährung vergleichbar. Es konnte gezeigt werden, dass die Gabe einer MCT/LCT/FO-Emulsion (Lipoplus® 20%) in Dosen von 0.25 – 3.68 g/kg/d eine gleichwertige Sicherheit für die parenterale Ernährung von Frühgeborenen hat wie die bereits etablierte Fettemulsion mit MCT/LCT (Lipofundin® MCT 20%). Dieses Produkt schließt dabei die Lücke der Defizite in der Zufuhr von Fetten. Die omega-3-Fettsäuren in Lipoplus® führen zu keiner Beeinträchtigung der Leberfunktion, zu keinem Mangel an essentiellen omega-6-Fettsäuren und zu keinen nachweisbaren Störungen des Blutgerinnungssystems. Die signifikant erhöhte Verfügbarkeit von Eicosapentaensäure ist Voraussetzung für verbesserte Streßkompliance und eine verminderte systemische Inflammationsaktivität. Die bewiesene Sicherheit und Wirksamkeit in dieser Population kann als Basis für die Dosisempfehlung bei allen anderen Kindern dienen.

Durchführbarkeit der Ballonkyphoplastie unter i.v.-Analgosedierung und Verwendung einer biplanaren Angiographieeinheit (2012)

Mohr, Marcel

Ziel: Die Ballonkyphoplastie ist ein minimal invasives Verfahren zur Behandlung osteoporotischer oder metastatischer Wirbelkörperfrakturen. In der Regel wird der Eingriff in Allgemeinnarkose durchgeführt. Die zu behandelnden Patienten weisen jedoch häufig ein erhöhtes Narkoserisiko auf, so dass ein therapeutisches Dilemma besteht. Ziel der Studie war es, die Möglichkeit der Ballonkyphoplastie unter Verwendung einer i.v.-Analgosedierung mit Piritramid (Dipidolor®) und Midazolam (Dormicum®) zu evaluieren. Material und Methode: Von Juni 2007 bis Juni 2009 wurden prospektiv alle Patienten, bei denen die Indikation zur Ballonkyphoplastie gestellt wurde, in die Studie eingeschlossen. Alle Untersuchungen erfolgten unter Verwendung einer biplanaren Angiographie-Einheit. Für lumbale Wirbelkörper wurde ein transpedikulärer Zugang, für thorakale Wirbelkörper ein transpedikulärer oder lateraler Zugang gewählt. Das individuelle Narkoserisiko wurde entsprechend der ASA-Kriterien beurteilt. Alle Eingriffe erfolgten unter i.v.-Analgosedierung mit Midazolam und Piritramid und lokaler Anästhesie. Die prä- und postinterventionellen Schmerzbeschwerden wurden durch die visuelle Analogskala (VAS) erfasst. Ergebnisse: Es wurden prospektiv 133 konsekutive Patienten eingeschlossen (77 w, 56 m) mit einem durchschnittlichen Alter von 69,18 ± 11,45 Jahren. Von diesen hatten 99 (74,4 %) Patienten ein stark erhöhtes OP-Risiko (ASA ≥ 3). Insgesamt wurden 162 Wirbelkörper behandelt Es wurden durchschnittlich 11,8 ± 3,98 mg Piritramid und 11,3 ± 4,38 mg Midazolam pro Patient verwendet. In keinem Fall kam es zu einer durch die Analgosedierung bedingten Komplikation. Postinterventionell kam es in allen Fällen zu einer erheblichen Reduktion der Schmerzbeschwerden VAS Painscore präinterventionell 8,3, postinterventionell 2,4 (p <0,05). Schlussfolgerung: Die i.v.-Analgosedierung mit Piritramid und Midazolam ist ein einfaches und sicheres Verfahren zur minimal-invasiven Durchführung einer Ballonkyphoplastie bei Patienten mit einem erhöhten Narkoserisiko.

Durchführung einer psychoedukativen Familienintervention mit Schizophreniepatienten und deren Angehörigen. Ergebnisse einer klinischen Beobachtungsstudie. (2012)

Schachtschneider, Kathleen

In Form einer kasuistischen Darstellung wird die Entwicklung von 5 Patienten vor dem Hintergrund der individuellen Voraussetzungen im Verlauf eines Jahres beschrieben. Berücksichtigt werden dabei auch retrospektive Informationen, um ein genaues Patientenprofil zu erstellen. Während dieser Zeit nahmen die Patienten und Angehörige an einem im Rahmen der medizinischen Versorgung von Schizophreniepatienten poststationären Nachbetreuungsprogramm teil, welches sich an den aktuellen Leitlinien orientierte. Die therapeutischen Interventionen beinhalteten eine psychoedukative Familienintervention, kognitive Verhaltenstherapie in Form von Einzelgesprächen und eine Betreuung durch den Sozialarbeiter. Im Verlauf wurde die Entwicklung der einzelnen Patienten in Form einer kasuistischen Darstellung beschrieben. Neben der subjektiven Beobachtung wurden unterstützend etablierte Selbst- und Fremdratings durchgeführt, um Daten bezüglich der Psychopathologie, Lebensqualität, Compliance und des Wissenszuwachses zu erheben. Ein weiterer Schwerpunkt stellte die Entwicklung der Hospitalisierungsrate bei den einzelnen Patienten dar. Die Erhebung der Daten erfolgte vor Beginn, intermittierend und im Anschluss der Intervention. Als Messinstrumente wurden u.a. die „Positive and Negative Symptom Scale“ (PANSS), der „WHO-Quality of life-Bogen“ (WHO-QOL-BREF), der Fragebogen zur Erfassung des „Subjektiven Wohlbefindens unter Neuroleptika“ (SWN) sowie die Einschätzung der Compliance nach Kemp eingesetzt. In einem Interview erfolgte die Analyse der Zeiträume und individuellen Lebenssituation vor einem stationären Aufenthalt, um eventuelle Stressfaktoren herauszustellen, welche zu einer Verschlechterung der Symptomatik beigetragen haben könnten. Die Datenauswertung erfolgte dabei bewusst qualitativ-deskriptiv mit der schwerpunktmäßigen Beobachtung der einzelnen Gruppenteilnehmer. Ergebnisse: Die Entwicklung der einzelnen Patienten während des Beobachtungszeitraumes war sehr geprägt von den individuellen Voraussetzungen. Dabei bestimmten der Erkrankungsstatus, das soziale Umfeld und die jeweiligen Lebensumstände sowie die kognitive Leistungsfähigkeit entscheidend den Verlauf des Einzelnen. Die Auswertung der Gesamtstatistiken steht aufgrund der insgesamt sehr kleinen Patientengruppe und der damit verbundenen geringen Aussagekraft im Hintergrund. Das Rekrutieren der Patienten und Angehörigen sowie das Aufrechterhalten des Behandlungsverhältnisses waren vermutlich wegen der unterschiedlichen Bewertung der Intervention hinsichtlich des persönlichen Gewinns und Nutzens mit großem Aufwand verbunden. Insgesamt zeigte sich bei dem überwiegenden Teil der Patienten eine geringe Verbesserung der Psychopathologie. Die Lebensqualität wurde von den einzelnen Individuen im Beobachtungszeitraum sehr unterschiedlich bewertet. Eine deutliche Verbesserung der Lebensqualität ist insgesamt nicht zu erkennen. Die Anzahl der Krankenhausaufenthalte veränderte sich nicht, jedoch verringerte sich die durchschnittliche Krankenhausverweildauer und Rate der davon betroffenen Patienten. Das Krankheitswissen, welches mit Hilfe der verschieden Fragebögen erfasst wurde, war vom Bildungsstand und der aktuellen Symptomatik des Patienten abhängig. In den Interviews ließen sich bei allen Patienten bestimmte Stressfaktoren finden, die als negative Verstärker des Krankheitsverlaufes gewertet werden könnten.

Effekte des selektiven Vasopressin - Analogons Desmopressin auf die intestinale Mikrozirkulation bei experimenteller Endotoxinämie (2012)

Wagner, Lasse Fabian

Die Sepsis ist trotz Einführung neuer diagnostischer und therapeutischer Prinzipien nach wie vor ein Krankheitsbild mit sehr hoher Letalität. Eine hämodynamische Stabilisierung mit Hilfe adäquater Volumengabe und des Einsatzes potenter Vasokonstriktoren gilt als Basistherapie von Patienten mit septischem Schock. Letzteres birgt jedoch die Gefahr einer weiteren Verschlechterung der intestinalen Mikrozirkulation, deren Störung als ein kardinaler Mechanismus für die Entwicklung eines Multiorganversagens gilt. Ziel der Arbeit war es, im Rahmen einer experimentellen Endotoxinämie den Einfluss des synthetischen Vasopressin - Analogons Desmopressin, selektiver Agonist des Vasopressin V2-Rezeptors mit vasodilatatorischen Eigenschaften, auf die intestinale Mikrozirkulation mittels Intravitalmikroskopie zu evaluieren. Hierzu untersuchten wir in den submukösen Venolen der Darmwand von Ratten die Leukozytenadhärenz sowie die Dichten funktioneller, dysfunktioneller und nicht-funktioneller Kapillaren in der Lamina muscularis longitudinalis et circularis und im Stratum mucosae. Zusätzlich wurden pro- und antiinflammatorische Zytokine aus Serumproben mittels Durchflusszytometrie (FACS) bestimmt sowie die Auswirkungen der Therapie auf Körpertemperatur, Blutgase und Laktatkonzentration untersucht. Während der Versuche erfolgte eine konstante Messung des mittleren arteriellen Blutdrucks und der Herzfrequenz als makrohämodynamische Parameter. Die Desmopressin-Applikation führte zu einer signifikanten Verbesserung der Mikrozirkulation in allen untersuchten Darmschichten. In der Lamina muscularis longitudinalis verdreifachte sich die Dichte funktionell perfundierter Kapillaren im Vergleich zu den unbehandelten septischen Tieren (Kapillardichte 35.5 ± 4.81 cm-1 in der LPS-Gruppe vs. 105 ± 4.8 cm-1 in der mit Desmopressin behandelten septischen Gruppe; Mittelwerte ± SEM, je Gruppe n=10, P<0.001). Die Zahl adhärenter Leukozyten konnte in den submukösen Venolen 1. Ordnung signifikant um 22% reduziert werden (259 ± 26 n/mm2 in der LPS-Gruppe vs. 203 ± 17 n/mm2 in der Therapiegruppe; Mittelwerte ± SEM, je Gruppe n=10, P<0.05). Die Serumspiegel der proinflammatorischen Zytokine sanken unter der Therapie mit Desmopressin ebenfalls signifikant. Es konnte beispielsweise eine 39-prozentige Reduktion der TNF-α-Konzentration erreicht werden (429 ± 119 pg/ml in der LPS-Gruppe vs. 262 ± 69 pg/ml in der Therapiegruppe; Mittelwert ± SEM, je Gruppe n=10, P<0.05). Die makrohämodynamischen Parameter wurden von der Substanz nicht beeinflusst. Aufgrund der positiven Effekte des Desmopressins auf intestinale Mikrozirkulation, Leukozytenadhärenz und systemische Inflammation und der fehlenden negativen Beeinflussung der systemischen Hämodynamik erscheint es sinnvoll, in weiterführenden tierexperimentellen und klinischen Studien den Nutzen des Medikamentes in der Sepsistherapie, z.B. als möglicher Kombinationspartner bekannter Vasokonstriktoren, zu evaluieren.

Eine qualitative Untersuchung über das Krankheitsverhalten der iranischen Migranten (2012)

Hossein Jan Zadeh Seresti, Afshin

Ziel der Untersuchung war es, Vorstellungen und Verhaltensweisen der iranischen Migranten im Zusammenhang mit Krankheitsursachen zu untersuchen und darzustellen. Es war eine Notwendigkeit dieser Untersuchung zu machen, da die Ergebnisse zu einer bestimmten Migrantengruppe aufgrund ihres speziellen kulturellen und sozialökonomischen Hintergrunds und ihrer vielfältigen Vorstellungen zu Gesundheit und Krankheit nicht beliebig auf eine andere Migrationsgruppe übertragbar sind. Diese Untersuchung ergab, dass alle Probanden eine Vorstellung bezüglich der Ursache ihrer Beschwerden hatten. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen weiterhin, dass iranische Migranten/innen einzelnen Beschwerden eine Vielzahl von unterschiedlichen Erklärungen zuordnen. Des Weiteren wurde eine schulmedizinische Erklärung selten erwähnt. Das Ergebnis der Untersuchung legt nahe, dass Faktoren wie eigene Einschätzung der Krankheit und Erwartungen an die jeweilige medizinische Empfehlung, Ängste und Antriebshemmungen, Sprachbarrieren, Mangel an allgemeiner gesundheitlicher Motivation bei psychisch erkrankten Probanden, kein volles Vertrauen in das schulmedizinische System und Nichtwahrnehmen der Beschwerden als Krankheit (kulturbedingt)bei den untersuchten Probanden häufig als Ursachen für eine arztmeidende Haltung und für das Unterlassen der Prävention angesehen werden können. Die Untersuchung zeigte weiterhin, dass die Hausmedizin eine wichtige Rolle bei der Therapie der Erkrankungen der iranischen Migranten/innen in dieser Untersuchung spielt.

Einfluss bariatrischer Chirurgie auf das Metabolom des Urins (2012)

Jungnickel, Arne

Adipositas ist medizinisch und sozioökonomisch ein weltweit an Bedeutung gewinnendes Problem. Bariatrische Chirurgie hat sich als effektivste Möglichkeit zur Behandlung morbider Adipositas erwiesen. Dabei ergeben sich deutliche Verbesserungen des diabetischen Stoffwechsels bereits kurz nach dem Eingriff, bevor ein signifikanter Gewichtsverlust eingetreten ist. Die Mechanismen, die dazu führen, sind dabei noch nicht vollständig aufgeklärt. Ziel der Arbeit war es, mit Hilfe des Metabolomikansatzes herauszufinden, ob bariatrische Chirurgie einen Einfluss auf das Metabolom des Urins hat. Dazu wurden Urinproben von 50 Patienten jeweils prä-operativ und bis zu 13 Tage post-operativ mittels 1H-NMR untersucht und mit Hilfe von multivariaten statistischen Methoden analysiert. Dabei konnte deutlich zwischen prä- und post-operativen Proben unterschieden werden. PLS-DA und OPLS-DA Modelle waren in der Lage, 95 % der Spektren richtig in prä- und post-operativ zu klassifizieren. Zur Unterscheidung trugen in erster Linie die Buckets b20, b49 und b50 bei. Bei Betrachtung der gemittelten Spektren fielen eine Heraufregulation in den ppm-Bereichen 1,20-1,24, 2,1-2,5, 3,2-3,6, 4,1-4,2, 7,40-7,45 und 7,6-7,7 sowie eine Herabregulation in den ppm-Bereichen 7,5-7,6 und 7,8-7,9 jeweils post-operativ auf. Bariatrische Chirurgie verändert somit das Metabolom des Urins. Den Variationen im Spektrum liegen Metabolite zu Grunde, deren Identifikation Rückschlüsse auf Stoffwechselprozesse erlauben. Diese können wiederum Erklärungsansätze für den Gewichtsverlust und die Stoffwechselbeeinflussung in Folge einer bariatrischen Chirurgie liefern. Dieses bessere Verständnis der pathophysiologischen Vorgänge könnte weiterhin zur Entwicklung weniger invasiver chirurgischer Eingriffe oder spezieller, individueller pharmakologischer Therapien führen, zielgerichtet auf Gewichtsverlust und Remission des Diabetes mellitus. Weiterhin könnte Metabolomik bei der Entscheidung über die OP-Methode helfen. Dazu müsste es gelingen, aus einem großen Patientenkollektiv mit mehreren OP-Methoden im Urin z.B. einen Prädiktor zu finden, welcher Gewichtsverlust und Resolution von Komorbidität für einen individuellen Patienten vorhersagt. Insgesamt befindet sich die Metabolomikforschung noch in den Anfängen. Im Besonderen gilt dies für die Dokumentation des Einflusses chirurgischer Eingriffe auf das Metabolom des Urins. Weitere Studien mit einem größeren Patientenkollektiv und alternativen Fragestellungen könnten hier zu einem Erkenntnisgewinn führen.

Einfluss eines Pflegetuchs auf die Haut mit begleitender Fragebogenerhebung zur Anwendung in der Pflege (2012)

Scharpenack, Daniela

In der vorliegenden Arbeit wurden Hautveränderungen unter Anwendung eines Pflegetuchs (Bag Bath) an 14 bettlägerigen Patienten über eine Woche untersucht. Zusätzlich wurden in Form eines Fragebogens die Einstellungen und Erfahrungen des Pflegepersonals in Bezug auf die Anwendung des Pflegetuches erfasst. Die Hautveränderungen der Patienten wurden über einen selbstentwickelten Handscore visuell ermittelt. Hierbei fanden die Merkmale Erythem, Rhagade, Bagatellverletzung, Erosion, Schuppung und Trockenheit Berücksichtigung. Der Parameter Trockenheit war im Trend rückläufig, was auf eine erhöhte Hautfeuchtigkeit hindeutet. Bei den übrigen Parametern konnte über den Anwendungszeitraum statistisch keine Veränderung nachgewiesen werden. Zur Objektivierung der Hautparameter wurden zusätzlich ein Cutometer zur Bestimmung der Hautelastizität, ein Reviscometer zur Messung der Schallaufzeit in der Haut, ein Sebumeter zur Bestimmung des Hautfettgehalts und ein Tewameter zur Bestimmung des transepidermalen Wasserverlusts eingesetzt. Hierbei zeigten die Messergebnisse des Reviscometers im Vergleich zur ersten und letzten Messung eine signifikant verringerte Schalllaufzeit. In den übrigen Messverfahren ließen sich statistisch keine Veränderungen nachweisen. An der Erfassung der Einstellungen und Erfahrungen des Pflegepersonals mit Hilfe des Fragebogens beteiligten sich alle Mitarbeiter (n = 30) der Anwendungsbeobachtung. Obwohl im Durchschnitt überwiegend über eine Zeitersparnis und Arbeitserleichterung berichtet wurde, stellte sich eine geringe Veränderungsbereitschaft dar, das neue Produkt in Zukunft anzuwenden. Vor dem Hintergrund aller getätigten Untersuchungen sprechen die Ergebnisse nicht für eine hautschädigende Wirkung durch die Pflegetuchanwendung innerhalb des einwöchigen Messzeitraums. Eine nachfolgende Untersuchung sollte über einen längeren Zeitraum und mit höherer Fallzahl erfolgen. Hierbei wäre es sinnvoll, auch betriebswirtschaftliche und ökologische Aspekte einzubeziehen.

Entwicklung einer Methode zur magnetischen Markierung von Thrombozyten mit Eisenoxidpartikeln (2012)

Spoerl, Mark-Christopher

Thrombozyten können mittels Präparation mit superparamagnetischen Nanopartikeln markiert werden, welche für die Nutzung am Menschen zugelassen sind. Ohne Zugabe weiterer Chemikalien ist die erreichte Konzentration von gespeicherten Resovist-Partikeln in den Thrombozyten sowohl suffizient für Überlebensstudien als auch für Signaldetektion mittels MR. Magnetisch markierte Thrombozyten können zu einem wichtigen diagnostischen Instrument für Patienten mit kardiovaskulären Erkrankungen, Blutungserkrankungen oder Thrombozytopenie werden. Weiterhin können sie nützlich für die Erfassung des Einflusses von unterschiedlichen Präparationsmethoden auf das Thrombozytenüberleben in der Transfusionsmedizin sein.

Enzymatische Charakterisierung des Intermediär- und Fermentationsstoffwechsels von Staphylococcus aureus COL und Bacillus subtilis 168 (2012)

Krause, Kristin

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist einer der meist gefürchtetsten pathogenen Mikroorganismen, der verantwortlich ist für eine Vielzahl von nosokomialen Infektionen und Krankheiten. S. aureus ist in der Lage, sich an verändernde Umweltbedingungen auf Ebene der Genexpression anzupassen, was zu unterschiedlichen Proteinzusammensetzungen und somit zu Veränderungen in der Metabolitenkomposition und metabolischen Aktivität führt. Außerdem stellt die Fähigkeit, Resistenzen gegen gegenwärtig genutzte Antibiotika zu entwickeln, eine Gefahr dar und macht diesen Keim in seiner Behandlung so schwierig. Für ein vollständiges Verstehen der Proteom-, Transkriptom- und Metabolomdaten ist die Untersuchung der Enzymaktivitäten ein entscheidendes Hilfsmittel. In der vorliegenden Arbeit wurden die enzymkatalytischen Eigenschaften sowie die spezifischen Enzymaktivitäten der Enzyme des Intermediär- und Fermentationsstoffwechsels untersucht. Aus Zellen der logarithmischen, transienten und stationären Wachstumsphase unter aeroben wie auch anaeroben Bedingungen wurden für die Enzyme das pH-Optimum, die maximale Reaktionsgeschwindigkeit (vmax) und die Substratkonzentration der halbmaximalen Reaktionsgeschwindigkeit (Km) bestimmt. In S. aureus COL wird die Glucose unter aeroben Bedingungen hauptsächlich über die Glycolyse metabolisiert. Glucose-6-phosphat wird weiter zu Pyruvat umgesetzt, welches wiederum durch die Pyruvat-Oxidase zu Acetylphosphat oder durch den Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex zu Acetyl-CoA verstoffwechselt wird. Durch die Phosphatacetyl-Transferase wird das Acetyl-CoA im Folgenden ebenfalls zu Acetylphosphat umgesetzt und nicht dem Citrat-Zyklus zugeführt. Die Acetat-Kinase nutzt das Acetylphosphat zur Generierung von ATP. Geringe extrazelluläre Lactat-Konzentrationen weisen auf eine geringere Bedeutung der Lactat-Dehydrogenase unter aeroben Wachstumsbedingungen hin. Gleichwohl wird ein kleiner Teil des Pyruvates zur Regeneration von NAD+ durch die Lactat-Dehydrogenase genutzt. In der transienten und stationären Wachstumsphase werden die Gene der Enzyme für Gluconeogenese und Citrat-Zyklus vermehrt exprimiert. Lactat und Acetat werden als Kohlenstoff- und Energiequelle wieder aufgenommen und dienen der Bildung unterschiedlicher Intermediate, wie beispielsweise der Bildung von NADPH über Glucose-6-phosphat im Pentose-Phosphat-Weg. Lediglich die Citrat-Synthase, Isocitrat-Dehydrogenase und Fumarat-Hydratase des Citrat-Zyklus konnten enzymologisch untersucht werden, was auf eine geringe metabolische Aktivität im Citrat-Zyklus hinweist. Möglicherweise dient der erste Teil des Citrat-Zyklus nur der Einführung von Aminosäuren als Kohlen- und Stickstoffquelle in den Metabolismus. Unter anaeroben Bedingungen wird die Glucose in der Glycolyse und der gemischten Säuregärung zu Lactat und Ethanol umgesetzt. Hohe spezifische Enzymaktivitäten der Lactat- und Alkohol-Dehydrogenase konnten nachgewiesen werden. Die Energie in Form von ATP wird auch in dieser Phase des Wachstums durch Substratkettenphosphorylierung generiert. Bacillus subtilis 168 (B. subtilis 168) ist ein grampositives apathogenes Bakterium, das durch die Zugabe von Pyruvat auch zum Wachstum unter sauerstofffreien Bedingungen befähigt ist. Es exprimiert Enzyme der 2,3-Butandiol- und Lactatfermentation. In der hier vorliegenden Arbeit wurden die enzymkatalytischen Eigenschaften von Enzymen des Intermediär- und Fermentationsstoffwechsels untersucht. In der logarithmischen Wachstumsphase wird die Glucose über die Glycolyse verstoffwechselt. Wie bei S. aureus COL ist der Eintritt des Glucose-6-phosphates in den Pentose-Phosphat-Weg aufgrund einer höheren spezifischen Enzymaktivität der Glucose-6-phosphat-Isomerase limitiert. Die Energie in Form von ATP wird auch hier hauptsächlich über Substratkettenphosphorylierungsreaktionen generiert. Die Bedeutung der Lactat-Dehydrogenase-Aktivität unter aeroben Bedingungen ist noch nicht eindeutig geklärt, jedoch kann davon ausgegangen werden, dass auch hier ein Teil des Pyruvates zur Regeneration von NAD+ durch die Lactat-Dehydrogenase umgesetzt wird. Unter anaeroben Bedingungen wurden hohe Lactat-Dehydrogenasen-Aktivitäten gemessen. Außerdem wird die Glucose zur Regeneration von NAD+ zu D-2,3-Butandiol fermentiert. Zusammenfassend ist zu sagen, dass enzymologische Untersuchungen und die Erforschung der spezifischen Enzymaktivitäten unter bestimmten Bedingungen ein gutes Hilfsmittel für metabolische Studien ist und diese gut mit vorhandenen Proteom- und Metabolomdaten verglichen werden können. Enzymanalysen sind nicht einfach handhabbar, bieten aber die Möglichkeit, einen Blick in die Physiologie von Mikroorganismen zu werfen. Für ein allumfassendes Verständnis ist es wichtig, Enzymaktivitäten zu untersuchen.

Erforschung der Nebenwirkungen und Lebensqualität unter einer adjuvanten sequentiellen Radiochemotherapie bei Patientinnen mit High-risk-Endometriumkarzinom (2012)

Schneidewind, Laila

Das Endometriumkarzinom ist das häufigste Karzinom des weiblichen Genitaltraktes und steht an 6. Stelle aller malignen Tumoren der Frau. Bei einer global gesehen guten Prognose gibt es eine Subgruppe, die aufgrund verschiedener prognostischer Faktoren, zum Beispiel den Differenzierungsgrad, durch signifikant schlechtere Überlebensraten charakterisiert ist. Hinsichtlich des aktuellen Forschungsstandes gibt es Hinweise, dass eine adjuvante Radiochemotherapie das Überleben dieser Patientinnen verbessern kann. Wir führten eine Phase-II-Studie zur sequentiellen Radiochemotherapie beim High-risk-Endometriumkarzinom durch, um Toxizität, Tolerabilität und Lebensqualität der Patientinnen unter der Behandlung zu evaluieren. Sekundär sollten Überlebensdaten ermittelt werden. Im Zeitraum von Dezember 2004 bis Mai 2008 konnten wir 35 Patientinnen mit der Diagnose High-risk-Endometriumkarzinom aus acht deutschen Studienzentren in die Studie einschliessen. Das adjuvante Therapieprotokoll umfasste vier Zyklen einer Chemotherapie mit Carboplatin AUC 5 und Paclitaxel 175 mg/m² gefolgt von einer perkutan pelvinen Radiatio mit 45 Gy (1,8 Gy/d; d1-5) sowie einer Brachytherapie mit 15 Gy (3x5 Gy). Optional waren eine paraaortale Bestrahlung und ein vaginaler Strahlenboost. Daten zur Lebensqualität wurden mittels QLQ-C30 nach EORTC erhoben. Die Nachbeobachtungszeit betrug 24 Monaten. Das mediane Alter unserer Studienpopulation betrug 65 Jahre. In der Mehrzahl der Fälle stellten wir die Diagnose endometrioides Endometriumkarzinom. Bezüglich der schweren hämatologischen Toxizitäten stand die Leukopenie im Vordergrund. Bei den schweren nicht-hämatologischen Nebenwirkungen sind Alopezie, Schmerz und Obstipation zu nennen. Insgesamt erreichte die Lebensqualität nach dem dritten Zyklus der systemischen Therapie ihren Tiefpunkt. Die aktuelle mediane Nachbeobachtungszeit liegt bei 21 Monaten, zwei Patientinnen sind „Lost to Follow Up“. Das mediane rezidivfreie Überleben beträgt 18 Monate und das mediane Gesamtüberleben 21 Monate. Unser Therapieregimen ist durch ein moderates Toxizitätsprofil und gute Lebensqualität gekennzeichnet. Eine weitere Evaluation erscheint viel versprechend.

Evaluierung eines Modells der chirurgischen intestinalen Manipulation zur Darstellung der postoperativen Immunsuppression (2012)

Feuerherd, Mathias

Die Auswirkungen eines abdominalchirurgischen Eingriffs auf das Immunsystem stellen im klinischen Alltag ein bedeutendes Problem dar. Ein operatives Trauma stört das Gleichgewicht des Immunsystems und verursacht eine Immundysfunktion. So ist die Mortalität einer postoperativ erworbenen Sepsis um ein Vielfaches höher als die einer spontan auftretenden. Deshalb sind dringend Modelle erforderlich, die es ermöglichen, die Mechanismen der postoperativen Immundysfunktion zu charakterisieren. Beim Intestinalen Manipulationsmodell (IMM), an der Universität Bonn ursprünglich als Ileusmodell konzipiert, wird bei eröffnetem Abdomen des Versuchstiers der Darm durch moderate Kompression manipuliert. Das simuliert die klinische Situation eines bauchchirurgischen Eingriffs. Unter der Fragestellung, ob sich IMM als Modell der postoperativen Immundysfunktion eignet, wurden verschiedene Parameter der systemischen Immunantwort untersucht. Um die Effekte durch die Manipulation des Darms darzustellen, verglichen wir verschiedene Schweregrade des operativen Traumas. In einem nächsten Schritt sollte geklärt werden, ob durch die Kombination IMM mit einem Sepsis-Modell, der problematische klinische Verlauf einer postoperativ auftretenden Sepsis simuliert werden kann. 1) Jede Form des chirurgischen Eingriffs führte zu einer Immundysfunktion. Dies konnte sechs Stunden postoperativ anhand einer erhöhten IL6-Konzentration im Serum, der supprimierten Sekretionsleistung stimulierter Splenozyten und einer Reduktion zirkulierender Lymphozyten gezeigt werden. Dabei war die Immunreaktion bei weitem nicht so schwer, dass eine gesteigerte Apoptoserate von Thymozyten beobachtet werden konnte. 2) Bei den genannten Effekten handelte es sich um weniger als drei Tage anhaltende Phänomene. Diese waren zudem abhängig vom Ausmaß des operativen Traumas, wie die protrahierte und verstärkte Zytokin-Sekretionsstörung stimulierter Splenozyten aus Mäusen mit dreimaliger Manipulation des Darms zeigte. 3) Die Überlebensrate einer postoperativ induzierten Sepsis war in den vor der Sepsisinduktion operierten Mäusen gegenüber den zuvor nicht operierten erhöht. Weiterhin unterschieden sich die operierten Gruppen voneinander abhängig vom Zeitpunkt der Sepsisinduktion. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass IMM wichtige Merkmale einer postoperativen Immundysfunktion nachstellen kann. Zusätzlich erfüllt dieses Modell die Voraussetzungen, um die Auswirkungen einer postoperativ erworbenen Sepsis künftig untersuchen zu können.

Exploring the nervous system architecture of the Chaetognatha: A new morphological approach to help resolving the phylogeny of an enigmatic taxon (2012)

Rieger, Verena

Chaetognaths are a fascinating taxon with unique features and a great impact on marine food webs as primary predators of zooplankton. Their phylogenetic position has been subject to many speculations ever since their discovery and even contemporary phylogenomic methods have not yet been able to suggest a stable hypothesis on their phylogenetic position within the Bilateria. Neuroanatomical studies may contribute new aspects to this discussion. This study aims to provide new insights into the chaetognath nervous system using a fresh set of methods to determine characters for a phylogenetic discussion. The method of choice in this case was immunohistochemistry combined with confocal microscopy. Experiments were conducted with a host of antibodies. The most effective target antigenes were RFamides (a family of neuropeptides), synapsins (synaptic proteins), tyrosinated tubulin (a cytoskeletal element, especially in neurites) and BrdU (bromodeoxyuridin, a proliferation marker). Each of those markers was of great use in highlighting certain aspects of the nervous system. A fresh look at the development of juvenile chaetognaths shortly after hatching revealed that the ventral nerve center (VNC) is developing earlier than the brain and that the production of neurotransmitters has already started at hatching. Specifically, some neurons exhibit RFmide-like immunoreactivity (ir). Neurogenesis continues for about five days after hatching and the mode of division in the neuronal stemcells is asymmetrical. In adult chaetognaths, the brain is divided into a stomatogastric anterior and a sensory posterior neuropil domain. It contains a set of individually identifiable neurons that exhibit RFamide-like ir. The study highlights the interspecific variation of brain architecture between representatives of spadellids and sagittids. The VNC consists of two lateral bands of somata that flank a central neuropil. Within the VNC exists a serial arrangement of neurons with RFamide-like ir. A variety of other neurotransmitters and related substances are also present in both, the brain and the VNC. More interspecific differences and similarities were explored in another part of the study, comparing even more different chaetognath species and focusing on the VNC and its internal structure. The two species of Krohnitta have an unusual distribution of nuclei that is not clearly separated into two lateral bands like in other species. Many of the sagittid species exhibit a striation pattern of the neuropil that is mostly absent in other groups and some of their nerve nets show varying degrees of order as opposed to the rather disorganized nerve net in other groups. In addition, immunohistochemical methods were applied to several specimens of Gnathostomula sp. in order to test one of the many hypotheses about the chaetognaths phylogenetic position, a sister-group relationship to gnathostomulids. A comparison between the two taxa, taking into account also other gnathifera and platyhelminthes, makes a sistergroup relationship between chaetognaths and gnathostomulids very unlikely. In conclusion, chaetognaths remain in an enigmatic phylogenetic position and likely branched off close to the deuterostome/protostome split.

Functional and Molecular Investigations of the Disease Resistance in Rainbow Trout Using the Peritoneal Model of Inflammation (2012)

Korytar, Tomas

Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) represents the third most produced species of diadromous fish, with the total production of 0,732 million tonnes in 2009. More than one third of this production comes from Europe, where it is dominated by Norway, Italy and France. Germany is the fifth biggest producer in Europe, producing 21 thousand tonnes of rainbow trout in the value of 6,1 million Euro. However, the conditions in the intensive aquaculture often increase the disease susceptibility to many pathogens. One of the highest economic threats for a salmonids aquaculture is the causative agent of furunculosis, Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida. Several strategies have been developed to protect the fish, but the traditional methods are either laborious or represent a potential risk for the environment. The selective breeding established more than 35 years ago in the brackish waters of Baltic Sea represent a attractive alternative, delivering a novel strain of rainbow trout better adapted to the brackish environment and exhibiting reduced mortality in the infection with A.salmonicida. Nevertheless, no information was available about the fundaments of this phenomenon. Thus, the aim of presented study was the identification of immune adaptations, which occurred during the 30 years of selection and favoured increased survival of “born” trout to the bacterial diseas es. In the presented work, the peritoneal cavity of rainbow trout has been used as a model for the investigation of disease resistance in fish. In the first chapter, the peritoneal cavity has been described as a unique niche of teleost immune system and the kinetic of peritoneal leukocytes induced by the stimulation has been analysed. Furthermore, a unique set of monoclonal antibodies has been used to evaluate the contribution of distinct cell populations on the inflammation and its resolution. In the second part of the study, the transcriptional changes of peritoneal leukocytes have been evaluated using the GRASP microarray. The following analysis provided unique insights into the local immune response in rainbow trout. The unprecedented combination of both data sets offers an unparalleled description of the local immune response in teleost fish and can be summarized into following facts. In general, the obtained results revealed, that the unstimulated peritoneal cavity is populated predominantly by lymphocytes with IgM+ Bcells being the major cells type. The rapid changes in the composition induced by the stimulation were underlined by the upregulation of major proinflammatory molecules such as IL1β, IL8 and TNFα within 12hpi. Although the initial phase of the reaction was dominated by myeloid cells, the cavity underwent within 72 hours two complete changes in the composition corresponding with the massive changes in the transcriptome. Eventually, the resolution of inflammation was marked by an increasing number of lymphocytes and correlated with the downregulation of pro-inflammatory genes to the initial level and upregulation of anti-inflammatory cytokines IL10 and TGFβ. Besides the general observations common to all treatments and both strains, our experiments revealed also remarkable differences between the antigenic stimulation and reaction towards pathogen. From these differences following conclusions can be drawn; the infection induces comparable reaction pattern as the stimulation, although the intensity of the reaction and number of cells is higher. These observations correlated with the higher expression of inflammatory molecules after the infection. Viable bacteria also prolong the myeloid phase of the reaction and delay the resolution of inflammation. Finally, model of peritoneal inflammation caused by A. salmonicida has been applied also to the second strain of rainbow trout, known for its higher resistance to infection. The comparison of obtained data suggested that resistant trout reacted to the antigenic stimulation and infection with a lower number of cells despite minor differences in the expression level of major pro-inflammatory molecules during early stages of the infection. Eventually, the resolution of inflammation and onset of adaptive immune response occurred in resistant trout almost 24 hours earlier and was correlating with an increased expression of anti-inflammatory cytokines IL10 and TGFβ. Notably, the increased survival of resistant strain correlates with the increased expression of antibacterial proteins such as NRAMP and hepcidin. Taken together, obtained data provided unprecedented insights into the local immune response in teleost fish and identified features conserved during the selection breeding in the brackish water of Baltic Sea. Additionally, combination of cellular and molecular data elucidates the peritoneal inflammation in fish and suggested high conservation of the immune response in the evolution.

Funktionelle Analyse der Sekretionssystem-assoziierten Gene BPSS1504 und bsaU bei Burkholderia pseudomallei (2012)

Hopf, Verena

Das gramnegative Bakterium Burkholderia pseudomallei ist der Erreger der Melioidose. Die Virulenz von B. pseudomallei steht in engem Zusammenhang mit dessen Fähigkeit,intrazellulär überleben zu können. B. pseudomallei verfügt über eine Vielzahl von Sekretionssystemen, von denen das Typ-III-Sekretionssytem-3 (T3SS-3) und das Typ-VI-Sekretionssystem-1 (T6SS-1) eine wichtige Rolle für den intrazellulären Überlebenszyklus und die Virulenz des Erregers im Säuger spielen. Das Gen bsaU ist im Gencluster des T3SS-3 und das Gen BPSS1504 im Cluster des T6SS-1 lokalisiert. Beide gehören nicht zu den konservierten Genen dieser Sekretionssysteme und kodieren für hypothetische Proteine mit unbekannter Funktion. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Rolle von bsaU und BPSS1504 im intrazellulären Lebenszyklus von B. pseudomallei und für die Virulenzeigenschaften dieses Erregers näher zu untersuchen, sowie Hinweise auf die Funktionen der durch bsaU und BPSS1504 kodierten Proteine zu gewinnen. Hierfür wurden markerlose Deletionsmutanten der Gene bsaU und BPSS1504 hergestellt und die Mutanten B. pseudomallei ΔBPSS1504 und B. pseudomallei ΔbsaU komplementiert. Die Mutante B. pseudomallei ΔBPSS1504 zeigte im Zellkulturmodel Defekte in der intrazellulären Replikation, eine reduzierte Zytotoxizität und war unfähig, die Bildung von vielkernigen Riesenzellen zu induzieren, während die Fähigkeit Aktinpolymerisationen zu induzieren scheinbar nicht von der BPSS1504-Deletion beeinträchtigt wurde. Die Charakterisierung von B. pseudomallei ΔBPSS1504 in vivo zeigte eine etwa 1000-fache Virulenzattenuierung nach intranasaler Infektion von BALB/c-Mäusen. Durch Komplementation von BPSS1504 konnte der Wildtyp-Phänotyp wieder hergestellt werden. Ähnliche Phänotypen wie die von B. pseudomallei ΔBPSS1504 wurden kürzlich auch von Mutanten des T6SS-1-Effektorproteins Hcp1, der T6SS-1-Strukturkomponenten TssA/B und der T6SS-1 Regulatoren VirA/G und BprC berichtet. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass B. pseudomallei ΔBPSS1504 eine normale Expression von Schlüsselgenen des T6SS-1 inklusive hcp1, vgrG, tssA und dessen Regulatoren virA/G, bprC und bsaN aufwies. Weiterhin wies eine normale Hcp1-Sekretion darauf hin, dass die Funktionalität des T6SS-1 nicht von der BPSS1504-Deletion von beeinträchtigt wurde. Diese Daten legen nahe, dass die beobachteten Phänotypen von B. pseudomallei ΔBPSS1504, im Gegensatz zu den Phänotypen bisher bekannter Mutanten des T6SS-1,unabhängig von Hcp1 sind. Des Weiteren blieb auch die Funktion des T3SS-3 von der BPSS1504-Deletion unbeeinträchtigt, da das T3SS-3-Effektorprotein BopE und das Translokatorprotein BipD von B. pseudomallei ΔBPSS1504 normal sekretiert wurden. Ähnlich wie bei B. pseudomallei ΔBPSS1504, jedoch weniger stark ausgeprägt,konnten auch bei B. pseudomallei ΔbsaU Einschränkungen in der intrazellulären Replikation, eine verringerte Zytotoxizität sowie eine verzögerte Induktion der Riesenzellbildung gefunden werden. Die reduzierte Zytotoxizität von B. pseudomallei ΔbsaU ging mit Defekten in der Aktivierung der apoptotischen Caspase-7 sowie der pyroptotischen Caspase-1 einher. B. pseudomallei ΔbsaU konnte, wie Mutanten der T3SS-3-Gene bsaZ,bsaQ und bipD nur verzögert aus dem Endolysosomen ausbrechen. Dieser Effekt konnte durch Komplementation des bsaU-Gens zumindest teilweise wieder aufgehoben werden, was zeigt, dass es sich hierbei nicht um polare Effekte auf andere Gene handelt.

Gd-EOB-DTPA im Rahmen der MR-geführten Laserablation von Lebertumoren (2012)

Jahn, Andrea

Die schnittbildgeführte perkutane Laserablation hat sich in den letzten Jahren zur Behandlung von malignen Lebertumoren besonders bei offen chirurgisch inoperablen Patienten etabliert. Die MRT bildet den Goldstandard zur Darstellung der Leberpathologie und bietet hervorragende Rahmenbedingungen für diese Intervention. Die native Bildgebung bleibt jedoch bei kleinen und schlecht sichtbaren Herden limitiert. Ziel der Arbeit war die Darlegung eines therapiebegünstigenden Effektes durch die zusätzliche Gabe von Gd-EOB-DTPA zur Kontrastverbesserung zwischen Leberparenchym, Tumor und Applikator während der Applikatorplatzierung im Rahmen der MR-geführten Laserablation maligner Leberherde. Eine Beeinflussung des T1-Signals durch Gd-EOB-DTPA während der Echtzeit-Thermometrie sollte ausgeschlossen werden. Insgesamt wurden 49 Laserablationen eingeschlossen. Davon erhielten die Patienten in 30 Interventionen 0,025 mmol/kg Körpergewicht Gd-EOB-DTPA als i.v.-Bolusinjektion und wurden einer MR-geführten Laserablation ohne Kontrastmittelunterstützung gegenübergestellt. Die Planung und Platzierung der Applikatoren erfolgte unter multiplanarer Rekonstruktion mit GRE-T1-Flash-3D-Sequenzen. Noch während der Therapiephase konnte die Ausbreitung der Ablationszone mit GRE-T1-Flash-2D-Serien überwacht werden. SNR-, CR- und CNR wurden berechnet und ermöglichten die Bestimmung von Signal- und Kontrastveränderungen zwischen Leberparenchym, Tumor, Applikator und Ablationszone im zeitlichen Verlauf nach KM-Gabe. Die statistische Auswertung erfolgte mit dem Wilcoxon-Test für verbundene Stichproben. Nach KM-Gabe erfolgten signifikante Signal- und SNR-Veränderungen sowohl im Leberparenchym als auch im Tumor verglichen mit einer Applikatorplatzierung ohne KM-Unterstützung. Eine statistisch signifikante Steigerung des Kontrastes zwischen Leberparenchym, Tumor und Applikator lag spätestens 25 Minuten nach KM-Gabe vor und überdauerte die restliche Zeit der Applikatorplatzierung. Interventionsablauf, Therapiezeit und T1-Thermometriesignal wurden durch die Gabe von Gd-EOB-DTPA nicht zum Nachteil beeinflusst. Die MR-geführte Laserablation maligner Lebertumoren profitiert von der zusätzlichen Gabe von Gd-EOB-DTPA. Eine exaktere Standortverfolgung und Platzierung der Applikatoren war auch 40 Minuten nach KM-Gabe möglich. Der Einsatz von Gd-EOB-DTPA führte zu einem gesteigerten Therapieerfolg mit annähernd dreimal weniger Tumorrezidiven drei Monate postinterventionell im Vergleich mit einer Behandlung ohne Gd-EOB-DTPA zur Applikatorplatzierung. Vorteile und eine nachhaltige Verbesserung von Sicherheit und Effizienz der MR-geführten Laserablation finden sich insbesondere bei der Behandlung kleiner und schlecht sichtbarer Tumoren. Die Ergebnisse lassen sich prinzipiell auf jede andere MR-geführte instrumentäre Leberintervention übertragen.

Genetische Analyse und metabolische Deregulation der Coenzym A-Biosynthese in der Hefe Saccharomyces cerevisiae (2012)

Olzhausen, Judith

Coenzym A ist ein essentieller und ubiquitärer Cofaktor, dessen zentrale Bedeutung für den Stoffwechsel aus der Aktivierung und Übertragung von Acylgruppen resultiert. Der Biosyn-theseweg von Coenzym A (CoA) ausgehend von Pantothenat (Pan) umfasst fünf enzymatische Schritte, die in Pro- und Eukaryoten konserviert sind. Die Hefe S. cere¬visiae ist in der Lage, sowohl eine de novo Pantothenat-Synthese durchzuführen als auch mittels Fen2-Transporter dieses Intermediat aufzunehmen. Die Phosphorylierung von Pan durch die Pantothenat Kinase (PanK) stellt vermutlich den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt dar, der in Form einer Inhibition durch das Endprodukt bzw. dessen Derivate erfolgt. Ziel dieser Arbeit sollte es sein, grundlegende Erkenntnisse zu den Enzymen des CoA-Biosyntheseweges, deren Organisation und Regulation in der Hefe zu bekommen. Durch „metabolic engineering“ sollte versucht werden, einen Stamm zu konstruieren, der im Vergleich zu einem Wildtyp einen erhöhten CoA-Gehalt aufweist. Für das Genprodukt von YDR531W in S. cerevisiae konnte aufgrund der Verwertbarkeit von 14C-Pantothenat als Substrat die Vermutung bestätigt werden, dass es sich um eine PanK handelt, so dass dieses Gen die neue Bezeichnung CAB1 („Coenzym A Biosynthese“) erhielt. Es erfolgt eine „Feedback“-Inhibition durch CoA und in stärkerem Maße durch dessen Thioester Acetyl-CoA. Der Einfluss von Malonyl-CoA und Palmitoyl-CoA auf die Aktivität der PanK ist vernachlässigbar. Durch gerichtete Mutagenese konnte eine Acetyl-CoA insensitive deregulierte PanK-Variante CAB1W331R erzeugt werden, die, verglichen mit dem Wildtyp, eine etwa vierfach gesteigerte Aktivität aufweist. Für die vier weiteren Gene YIL083C, YKL088W, YGR277C und YDR196C, die aufgrund von Ähnlichkeiten zu humanen CoA-Genen identifiziert wurden, konnte der Nachweis erbracht werden, dass es sich um CoA-Biosynthesegene handelt. Eine Nullmutation in jedem dieser essentiellen Gene ließ sich durch das entsprechende E. coli Gen, für die der enzymatische Nachweis der Genprodukte vorliegt, heterolog komplementieren. Folgende neue Genbe-zeichnungen wurden aufgrund der Abfolge der Reaktionsschritte vergeben: YIL083C = CAB2 (codiert für die Phosphopantothenyl Cystein Synthetase, PPCS), YKL088W = CAB3 (Phosphopantothenylcystein Decarboxylase, PPCDC), YGR277C = CAB4 (Phosphopante-thein Adenyltransferase, PPAT) und YDR196C = CAB5 (Dephospho-CoA.Kinase, DPCK). Für CAB1, CAB2 und CAB5 war ein moderater Anstieg der Genexpression zu beobachten, wenn Glucose durch Ethanol als C-Quelle ersetzt wurde. Die Abwesenheit von Aminosäuren beeinflusste die Expression der CAB Gene kaum. Mit Hilfe chromatographischer Reinigungsschritte war eine Cofraktionierung der epitopmar-kierten Proteine Cab3 und Cab5 möglich, die einen ersten Hinweis auf die Existenz eines CoA-synthetisierenden Enzymkomplexes (CoA-SPC) lieferten. Dessen durch Gelfiltration bestimmte Größe beträgt ungefähr 327 kDa. In vitro-Interaktionsstudien ergaben, dass Cab1 (PanK) nicht an der Bildung dieses Komplexes beteiligt ist und dass Cab2, Cab3, Cab4 und Cab5 mit Cab3 interagieren. Weiterhin konnten Wechselwirkungen zwischen Cab4 und Cab5 nachgewiesen werden. Durch Konstruktion von Längenvarianten der genannten Proteine wurden die für die Interaktionen jeweils verantwortlichen Proteinabschnitte kartiert. Vermutlich dient Cab3 als zentrales „Gerüstprotein“ des gesamten CoA-SPC-Komplexes. Mit ausschließlich bakteriell synthetisierten Proteinen konnte zumindest für Cab3 gezeigt werden, dass die Interaktionen direkt erfolgen. In einem weiteren Teil dieser Arbeit wurde versucht, durch Überexpression der CoA-Bio-synthesegene die zelluläre CoA-Synthese zu beeinflussen. Mit Hilfe integrativer Plasmide wurden MET25-Promotor-kontrollierte Überexpressionskassetten aller CAB-Gene sukzes¬sive in einen Wildtypstamm eingeführt. Für das Gen der PanK wurde das Wildtyp-Allel CAB1 bzw. die deregulierte Variante CAB1W331R verwendet. Einen Unterschied zwischen den Stämmen konnte für den Acetyl-CoA-, allerdings nicht für den CoA-Gehalt gemessen werden. Überexpressionsstämme mit der regulierten PanK bzw. der deregulierten PanK-Variante enthielten im Vergleich zum Wildtyp die 3-fache bzw. sogar die 6-fache Menge an Acetyl-CoA. Dieser Befund belegt die Schrittmacherfunktion der PanK für den gesamten CoA-Biosyntheseweg.

Globale Phosphoproteomanalyse Gram-positiver Bakterien unter besonderer Berücksichtigung regulatorischer Mechanismen (2012)

Bäsell, Katrin

Die Analyse bakterieller Phosphoproteome rückt durch die Einflussnahme von Phosphorylierungsereignissen im Virulenzgeschehen pathogener Mikroorganismen immer weiter in den Vordergrund. Der Fokus dieser Arbeit lag auf der globalen Analyse bakterieller Phosphoproteome unter Anwendung verschiedener Techniken der Proteomforschung. Ziel war es, einen möglichst umfassenden Überblick über das cytosolische Phosphoproteom zu gewinnen, die Dynamik der Protein-Phosphorylierungen unter verschiedenen physiologischen Bedingungen zu analysieren und daraus folgend Hinweise auf regulatorische Mechanismen zu erhalten. Im Zuge der Untersuchungen zum Phosphoproteom von Bacillus subtilis wurde das auf den phosphosensitiven Pro-Q® Diamond-Farbstoff basierende 2D-Gel-Färbeprotokoll optimiert und validiert. Ferner wurde dieses Protokoll erfolgreich für die Untersuchungen des Phosphoproteoms von Mycoplasma pneumoniae und Staphylococcus aureus eingesetzt. Durch die Etablierung einer Methode zur Phosphopeptidanreicherung konnte der Blick auf das Gesamtphosphoproteom von S. aureus komplementiert werden. Insgesamt war es dadurch möglich, 103 phosphorylierte Proteine und 68 verschiedene Phosphorylierungsstellen von S. aureus zu identifizieren, darunter z. B. den Virulenzregulator SarA, dessen Phosphorylierung einen Hinweis auf seine mögliche Regulation aufzeigt. Zusätzlich konnten die Phosphorylierungsergebnisse der Fruktose-1,6-Bisphosphataldolase erste Hinweise auf eine Regulation der Substratbindung liefern und einen Erklärungsansatz enstehen lassen, der die Wirkungslosigkeit einiger in der Literatur beschriebenen Enzyminhibitoren (potentielle antimikrobielle Wirkstoffe) in in vivo Studien darlegt. In einem auf der Pro-Q® Diamond-Färbung beruhenden Quantifizierungsansatz konnten 10 signifikante Veränderungen in der Signalintensität der phosphorylierten Proteine unter Glukosehunger, nitrosativem, oxidativem und osmotischem Stress festgestellt werden. Diese liefern erste Indizien auf durch Phosphorylierungsereignisse gesteuerte Regulationsmechanismen. Besonders die unter nitrosativen Stress neu auftretenden putativ phosphorylierten Proteinspots der Proteine FdaB (Fruktose-Bisphosphataldolase) und HchA (molekulares Chaperon Hsp31/Glyoxalase 3) lassen Spekulationen über neue Stoffwechselwege, wie z. B. einen Methylglyoxal detoxifizierenden Mechanismus, zu. Darüber hinaus konnten durch die Glukosehungerexperimente und die Spezifizierung der Phosphorylierungsstelle T537 der Pyruvatkinase von S. aureus ein Regulationsmechanismus vorgeschlagen werden, der das "Finetuning" des Energieladungszustandes der Zelle über einen Phosphorylierungs- und Dephosphorylierungsmechanismus beschreibt. Von weiterem Interesse war die Identifizierung von am Arginin phosphorylierten Peptiden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde hierfür das Phosphopeptid-anreicherungsprotokoll optimiert, so dass in Zusammenarbeit mit A. Elsholz (Inst. f. Mikrobiologie, EMAU Greifswald) die Identifizierung von phosphorylierten Argininresten der Argininkinase McsB und der ATPase ClpC in B. subtilis möglich wurde. Darüber hinaus wurde die Methode in globalen Untersuchungen einer Phosphatasemutante (∆ywlE, B. subtilis) angewandt. Mittels der im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten massenspektrometrischen Analyse der angereicherten Peptide konnten 111 Arginin-Phosphorylierungsstellen identifiziert werden. Zur Verbesserung der Quantifizierung von phosphorylierten Proteinen in B. subtilis wurde ein Protokoll entwickelt, indem das Auftrennungspotential des 2D-Gels, die Identifizierung phosphorylierter Proteine anhand des Pro-Q® Diamond-Farbstoffs und die auf die metabolische Markierung beruhende Quantifizierung miteinander kombiniert wurde. Im Ergebnis konnte anhand dieser Methode eine bessere Reproduzierbarkeit und eine höhere Sensitivität bei geringeren Veränderungen im Vergleich zu dem Pro Q® Diamond basierten Quantifizierungsansatz erzielt werden.

Herstellung eines Modells zur refraktiven Chirurgie der Sklera beim Menschen anhand von Nahttechnik beziehungsweise physikalischer Einwirkung (2012)

Hoell, Bernadette

Zielsetzung: Die Verkürzung der axialen Augenlänge mit Hilfe eines neuartigen Ansatzes zur refraktiven Chirurgie der Sklera am Augenmodell. Methoden: Infolge vorbereitender Versuche sowie verschiedener Materialproben wurde das experimentelle Augenmodell aus zehn Kunstledersegmenten zusammengenäht und um eine Kornea aus Polystyrol ergänzt. Im Anschluss wurde die angefertigte Kette aus Implantaten und Verbindungsgliedern auf dem Modellauge fixiert. Durch die gezielte Nahtspannung wurde eine Einstülpung der Lederhaut erreicht. Das Funktionsmodell für das Implantat mit mechanischer Einstelleinrichtung wurde im Wesentlichen aus Messing gefertigt. Es setzt sich aus einer Schnecke sowie zwei Schneckenrädern zusammen. Zur Konstruktion des Antriebs wurde die Schnecke mit einer Rotorglocke verbunden. Durch die Induktion eines Magnetfeldes, welches von einer gegenüberliegenden Magnettrommel ausging, konnte eine Rotation der Rotorglocke erzeugt werden. Ergebnisse: Das maßstäblich vergrößerte Augenmodell und das Implantat mit der mechanischen Einstelleinrichtung zeigen die Machbarkeit sowie die Funktionsweise einer innovativen Methode zur refraktiven Chirurgie der Sklera. Dabei betrug die Verkürzung des im Maßstab 1:8,3 angefertigten Augenmodells 20 mm. Für die mechanische Einstelleinrichtung des Implantats ergab sich eine lineare Übertragung des induzierten Magnetfeldes. Fazit: Das Augenmodell sowie das Funktionsmodell zeigen anhand ihrer Wirkungsweise, dass das Patent zur Vorrichtung zur Änderung der Brechkraft des menschlichen Auges einen neuartigen Ansatz zur refraktiven Chirurgie darstellt und gleichzeitig ein neues Verfahren für die moderne Ophthalmochirurgie darstellen könnte, da es außerhalb der Grenzen bisheriger Verfahren einsetzbar ist.

Histomorphologische Untersuchungen zur Funktion des CXCL12/CXCR4 Chemokin-Rezeptor-Systems in der Entwicklung der Plazenta (2012)

Werner, Anja

Die Plazenta als funktionstüchtiges Organ ist für einen unkomplizierten Schwangerschaftsverlauf sowie die Geburt eines gesunden Kindes unabdingbar. Während der Organogenese ist die korrekte Differenzierung der einzelnen Trophoblast-Subpopulationen zu villösen oder extravillösen Zytotrophoblasten und Synzytiotrophoblasten sowie eine ungestörte Vaskulogenese und Angiogenese der Plazenta enorm wichtig. Eine entscheidende Rolle spielt hierbei das Gleichgewicht von Wachstumsfaktoren, Hormonen und Zytokinen. Störungen der Entwicklungsprozesse können weit reichende Folgen wie z.B. Präeklampsie, Schwangerschaftsdiabetes, intrauterine Wachstumsretardierung bis hin zum Abort haben. Das in dieser Arbeit untersuchte Protein CXCL12 gehört zur Familie der chemotaktischen Zytokine und wird deshalb den Chemokinen zugeordent. Seine Wirkung entfaltet CXCL12 über seinen spezifischen G-Protein-gekoppelten Rezeptor CXCR4. Um die Rolle des CXCL12/CXCR4-Systems während der plazentaren Entwicklung besser zu verstehen, erfolgten im Rahmen dieser Arbeit mittels immunhistochemischer Methoden zunächst Expressions- und Kolokalisationsstudien von CXCL12 und CXCR4 mit spezifischen plazentaren Markern. Hierbei zeigte sich in der frühen Schwangerschaft während der Proliferationsphase eine starke CXCR4-Expression in allen Trophoblast-Subpopulationen, insbesondere in Zytotrophoblasten, welche im Verlauf der Plazentareifung abnimmt. CXCL12 hingegen ist während der gesamten Schwangerschaft in allen plazentaren Trophoblast-Subpopulationen sowie z. T. in Assoziation mit Blutgefäßen nachweisbar. Mittels Fusions-Assays und Proliferationsstudien in Explantat- und Zellkulturen wurde in dieser Arbeit die Rolle des CXCL12/CXCR4-Systems in der Plazenta ex vivo und in vitro weiterführend charakterisiert. Um den natürlichen Bedingungen während der Plazentaentwicklung möglichst genau zu entsprechen, erfolgten die Experimente bei unterschiedlichen Sauerstoffpatialdrücken (pO2). Es konnte ein eindeutiger pro-proliferativer Effekt von CXCL12 auf Trophoblasten nachgewiesen werden. Des Weiteren fördert CXCL12 die synzytiale Fusion, wobei die Fusion vom Zytotrophoblasten zum Synzytium erst durch Kontakt zum mütterlichen Blut und damit steigendem pO2 (etwa ab der 10. SSW) intensiv durch CXCL12 stimuliert wird. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen zudem auf einen möglichen Zusammenhang mit der Ätiologie der Präeklampsie hin. Durch eine mögliche CXCL12-vermittelte Dickenzunahme der Synzytiumschicht könnte die veränderte Plazentaschranke zu einer Mangelversorgung des Feten beitragen.

Holocene interaction between ocean circulation and the West Greenland ice sheet (2012)

Perner, Kerstin

Understanding the interaction between climate variability and ice sheet behavior is critical due to scenarios of future climate warming and the consequent contribution of Greenland ice sheet melting to sea-level rise and its potential to influence thermohaline circulation. This thesis investigates the role of ocean forcing by the West Greenland Current (WGC) on the dynamics of West Greenland ice sheet behavior, with focus on Jakobshavn Isbræ, in the Disko Bugt area of central West Greenland. High-resolution sediment cores, obtained during a cruise of the RV ‘Maria S. Merian’ in 2007, provide a long-term Holocene perspective on climate variability off West Greenland. These records cover the last 8000 years with increasing resolution through to periods of historical and instrumental data series. Paleoenvironmental reconstructions, based on the calcareous and agglutinated benthic foraminiferal assemblage, reveal significant variations in the water mass properties (e.g. temperature and salinity) of the WGC. From 8 to 6 cal. ka BP, a relatively warm WGC enhances meltwater production (ice retreat) in Disko Bugt. Holocene ‘thermal optimum-like’ conditions prevailed from 5.5 to 3.5 cal. ka BP, associated with minimum ice sheet extent in eastern Disko Bugt. Long-term cooling of oceanographic conditions is recognized from c. 3.5 cal. ka BP towards the present day. Superimposed on this millennial scale cooling trend, centennial scale variability within the WGC is reconstructed: i) the 2.7 cal. ka BP ‘cooling event’; ii) the Roman Warm Period; iii) the Medieval Climate Anomaly; and iv) the Little Ice Age. Over the past 100 years, oceanographic conditions remain relatively cool and multidecadal variability in the WGC’s ocean temperatures show close correlation with the ice marg in position of Jakobshavn Isbræ and phases of the Atlantic Multi-decadal Oscillation (AMO). Cold (warm) phases correlate with stabilization/re-advance (retreat) of Jakobshavn Isbræ and a negative (high) index of the AMO. It has been demonstrated that variations in ocean temperature are an important factor that influence ice sheet behavior on a range of times scales, underlining the close coupling of ice-ocean interactions during the Holocene. Warmer ocean temperatures influence the stability of marine terminating ice sheets and glaciers, causing basal melting and glacier acceleration, whereas ocean cooling supports stabilization and advance of ice margin.

Holozäne Küstenentwicklung im Raum Darss-Zingst-Hiddensee und das Zusammenspiel von Eustasie, Neotektonik und Sedimentzufuhr (2012)

Naumann, Michael

Die vorliegende Arbeit behandelt die holozäne Küstenentwicklung im Raum Darss-Zingst-Hiddensee, die eng an die Interaktion von eustatischen Meeresspiegelschwankungen, neotektonischen Bewegungen der Erdkruste und dem zugeführten Sedimentvolumen gebunden ist. Es sind mehrere Ziele der Untersuchungen zu nennen: Zunächst relevant ist die Kartierung der holozänen Sedimentabfolge und der liegenden pleistozänen Deckschichten im Untersuchungsgebiet, das neben den Nehrungen auch das angrenzende Seegebiet der Ostsee und die rückseitigen Lagunen umfasst. Anschließend ist die Modellierung der Transgressionsbasisfläche notwendig, um das im Holozän unter marinen Bedingungen umgelagerte Sedimentvolumen abschätzen zu können. Eine Kernfragestellung bildet die Sedimentbilanz. Vor allem für das Teilgebiet Zingst mit östlich angrenzendem Windwatt und Barriere-Inseln sind die Sedimentquellen, die zur Aufschüttung dieses Nehrungskörpers geführt haben, unklar. Die potentielle Materialbereitstellung umliegender Kliffe (Fischland, Altdarss) ist im Verhältnis zum Nehrungsvolumen relativ gering. In Kombination mit geochronologischen Untersuchungen der Sedimentsequenz ergeben sich im Gesamtraum Schlussfolgerungen über die Ablagerungsdynamik, die zur Ausbildung der gegenwärtigen Küstenlandschaft geführt hat. Anhand der Befunde wurde ein paläogeographisches Modell der Küstenentwicklung für das Gebiet abgeleitet. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage zur Entwicklung zukünftiger Szenarien der Küstengenese mit Hilfe von morphodynamischen Prozessmodellen, die weiterführende Aufgabenstellungen bieten. Aus Sichtweise des Küstenschutzes und vor dem Hintergrund beschleunigter Anstiegsprognosen des Meeresspiegels sind die gewonnenen Erkenntnisse von hoher Bedeutung.

Host range and spillover infections of rodent- and insectivore-borne hantaviruses (2012)

Schlegel, Mathias

Hantaviruses (family Bunyaviridae) are enveloped viruses with a segmented RNA genome of negative polarity. They can cause two different diseases in humans, the hemorrhagic fever with renal syndrome in Europe and Asia and the hantavirus cardiopulmonary syndrome in America. The transmission to humans is mainly indirect by inhalation of aerosolized virus-contaminated rodent excreta. In contrast to the initial assumption that hantaviruses are mainly carried by rodents, during the last years many novel hantaviruses were detected in shrews, moles and recently in bats. These findings raise important questions about the evolutionary history of hantaviruses, their host association and adaptation, the role and frequency of spillover infections and host switch events. This study aims to prove the presence, geographical distribution and host association of the rodent-borne Tula virus (TULV) and the shrew-associated Seewis virus (SWSV) in Central Europe. For this purpose, novel laboratory techniques for molecular and serological hantavirus detection were developed. Initially, a broad-spectrum molecular assay to identify small mammal species from Central Europe was developed. This novel assay is based on PCR amplification using degenerated primers targeting the cytochrome b (cyt b) gene, nucleotide sequence analysis of the amplified cyt b gene portion and followed by pairwise sequence comparison to published sequences using the BLAST function of GenBank. Different small mammal species prevalent in Central Europe could be determined by this new approach, including not only representatives of various Rodentia and Soricomorpha, but also representatives of the orders Erinaceomorpha, Lagomorpha, Carnivora and Chiroptera. For characterization of insectivore-borne hantavirus Thottapalayam virus (TPMV), specific monoclonal antibodies were generated that detect native virus in infected mammalian cells. For the detection of TPMV-specific antibodies, Asian house shrew Suncus murinus immunoglobulin G (IgG)-specific antibodies were produced in laboratory mice and rabbit. Using this anti-shrew IgG and recombinant TPMV nucleocapsid (N) protein, an indirect enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was developed allowing the detection of TPMV N protein-specific antibodies in immunized and experimentally TPMV infected shrews. A Pan-Hantavirus SYBR-Green RT-qPCR was developed for the search to novel hantaviruses. By this novel RT-qPCR and other conventional RT-PCR approaches, TULV infections were identified for the first time in the Eurasian water vole Arvicola amphibius from different regions in Germany and Switzerland. The phylogenetic analyses of the different partial TULV small (S)-, medium (M)- and large (L)-genome segment sequences from A. amphibius, with those of Microtus arvalis- and M. agrestis-derived TULV lineages, revealed a geographical, but host-independent clustering and may suggest multiple TULV spillover or a potential host switch from M. arvalis or M. agrestis to A. amphibius. In a further comprehensive study, different shrew species (Sorex araneus, S. minutus, S. coronatus, and S. alpinus) were collected in Germany, Czech Republic, and Slovakia and screened by another L-segment-targeting Pan-Hantavirus RT-PCR approach. This screening revealed hantavirus L-segment sequences in a large number of S. araneus and a few S. minutus indicating a broad geographical distribution of this hantavirus. For detailed analyses, S-segment sequences were obtained, from S. araneus and S. minutus. The sequences demonstrated their similarity to SWSV sequences from Hungary, Finland, Austria and Germany. A detailed phylogenetic analysis showed low intra-cluster sequence variability, but high inter-cluster divergence suggesting a long-term SWSV evolution in local shrew populations. In conclusion, the investigations demonstrated a broad geographical distribution and multiple spillover infections of rodent-borne TULV and shrew-borne SWSV in Europe. The finding of putative spillover transmissions described here and in other studies underline the current problem of the hantavirus reservoir host definition. In contrast to the hypothesis of a long-standing hantavirus–rodent (small mammal) host coevolution, the investigations support a more dynamic evolutionary history of hantavirus diversification including spillover infections and host-switch events. In future in vitro and in vivo infection studies as well as field studies has to define factors determining the host specificity of these hantaviruses.

Hydrodynamische Modellierung anisothermer Argonplasmen (2012)

Becker, Markus

In der Arbeit werden hydrodynamische Modelle und numerische Verfahren zur theoretischen Beschreibung von anisothermen Plasmen untersucht und zur Analyse von Argonentladungen eingesetzt. Es wird ein neues Vier-Momenten-Modell sowie ein neues Drift-Diffusionsmodell zur Beschreibung der Elektronen hergeleitet. Die Beschreibung der Schwerteilchen erfolgt auf Basis eines Zwei-Momenten-Modells bzw. eines Drift-Diffusionsmodells. Zur selbstkonsistenten Bestimmung des elektrischen Feldes wird die Poisson-Gleichung gelöst. Es wird gezeigt, dass die neu entwickelten Fluid-Modelle eingesetzt werden können, um nichtlokale Transporteffekte der Elektronen zu studieren. Zur Diskretisierung der Mehr-Momenten-Modelle werden neue FCT-Verfahren auf Basis der Finiter-Differenzen- und der Finite-Elemente-Methode hergeleitet. Die Diskretisierung der Drift-Diffusionsmodelle erfolgt mittels einer modifizierten Scharfetter-Gummel-Methode. Zur Unterstützung experimenteller Untersuchungen werden neben einer Niederdruckglimmentladung, einer RF-Entladung bei Niederdruck und einer gepulsten Atmosphärendruckentladung auch eine dielektrisch behinderte Entladung bei Atmosphärendruck analysiert. Es wird gezeigt, dass die experimentell beobachteten Schichtstrukturen auf die lange Lebensdauer metastabiler Argonatome zurückzuführen sind.

In vitro Effekte von Interferon-β1b auf Zytokinsekretion und Proliferation von T-Lymphozyten-Subpopulation von Gesunden und Patienten mit schubförmiger Multipler Sklerose und Patienten mit primär progredienter Multipler Sklerose (2012)

Skrzipek, Sabine

IFN-β1b hat eine Vielzahl von Effekten auf das Immunsystem, die wir noch nicht ganz verstehen und deren Auswirkung auf die Behandlung von MS wir nicht transferieren können. In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass der Einfluss des IFN-β1b auf die Zytokinsekretion abhängig vom Krankheits- und Zelltyp ist. Dazu wurde ein in-vitro System entwickelt, in dem die Effekte von IFN-β1b auf die Proliferation und die Zytokinsekretion proinflammatorischer Zytokine (IFN-gamma, TNF-alpha, IL-17) und antiinflammatorischer Zytokine (IL-4, IL-5 und IL-10) von mononukleären Zellen (PBMC) und T-Lymphozyten (CD4+ und CD8+ T-Zellen) von Gesunden und Patienten mit schubförmiger (RRMS) und primär progredienter Multiplen Sklerose (PPMS)untersucht werden. In den Ergebnissen zeigte sich eine deutlich größere IFN-β1b- Prävalenz in der RRMS-Gruppe, welches konform zu den bisherigen klinischen Beobachtungen in der MS-Therapie ist und einen möglichen Erklärungsansatz bietet, warum IFN-β1b in der RRMS-Behandlung etabliert ist, nicht jedoch in der PPMS. Zusammen mit den Beobachtungen der Mitoxantronstudie unterstützen diese Ergebnisse die Hypothese, dass der Schlüssel für die Therapie in der Multiplen Sklerose auf der immunmodulatorischen Ebene zu finden ist. Um auch Fortschritte in der Entwicklung wirksamer Langzeittherapien für PPMS-Patienten zu machen, ist es wichtig, die Pathogenese der PPMS besser zu verstehen. Erst das genaue Verständnis der pathologischen Mechanismen kann es ermöglichen, neue Angriffspunkte für Medikamente zu entdecken. Die Schwierigkeit für die neuroimmunologische Forschung besteht zusätzlich darin, dass die Veränderungen bei der PPMS, im Gegensatz zur RRMS, nicht sprunghaft, sondern schleichend verlaufen und damit klinische Effekte schwerer zu beurteilen sind.

Including Collisions in Gyrokinetic Tokamak and Stellarator Simulations (2012)

Kauffmann, Karla

Particle and heat transport in fusion devices often exceed the neoclassical prediction. This anomalous transport is thought to be produced by turbulence caused by microinstabilities such as ion and electron-temperature-gradient (ITG/ETG) and trapped-electron-mode (TEM) instabilities, the latter ones known for being strongly influenced by collisions. Additionally, in stellarators, the neoclassical transport can be important in the core, and therefore investigation of the effects of collisions is an important field of study. Prior to this thesis, however, no gyrokinetic simulations retaining collisions had been performed in stellarator geometry. In this work, collisional effects were added to EUTERPE, a previously collisionless gyrokinetic code which utilizes the δ f method. To simulate the collisions, a pitch-angle scattering operator was employed, and its implementation was carried out following the methods proposed in [Takizuka & Abe 1977, Vernay Master's thesis 2008]. To test this implementation, the evolution of the distribution function in a homogeneous plasma was first simulated, where Legendre polynomials constitute eigenfunctions of the collision operator. Also, the solution of the Spitzer problem was reproduced for a cylinder and a tokamak. Both these tests showed that collisions were correctly implemented and that the code is suited for more complex simulations. As a next step, the code was used to calculate the neoclassical radial particle flux by neglecting any turbulent fluctuations in the distribution function and the electric field. Particle fluxes in the neoclassical analytical regimes were simulated for tokamak and stellarator (LHD) configurations. In addition to the comparison with analytical fluxes, a successful benchmark with the DKES code was presented for the tokamak case, which further validates the code for neoclassical simulations. In the final part of the work, the effects of collisions were investigated for slab and toroidal ITGs and TEMs in a tokamak configuration. The results show that collisions reduce the growth rate of slab ITGs in cylinder geometry, whereas they do not affect ITGs in a tokamak, which are mainly curvature-driven. However it is important to note that the pitch-angle scattering operator does not conserve momentum, which is most critical in the parallel direction. Therefore, the damping found in a cylinder could be the consequence of this missing feature and not a physical result [Dimits & Cohen 1994]. Nonetheless, the results are useful to determine whether the instability is mainly being driven by a slab or toroidal ITG mode. EUTERPE also has the feature of including kinetic electrons, which made simulations of TEMs with collisions possible. The combination of collisions and kinetic electrons made the numerical calculations extremely time-consuming, since the time step had to be small enough to resolve the fast electron motion. In contrast to the ITG results, it was observed that collisions are extremely important for TEMs in a tokamak, and in some special cases, depending on whether they were mainly driven by density or temperature gradients, collisions could even suppress the mode (in agreement with [Angioni et al. 2005, Connor et al. 2006]). In the case of stellarators it was found that ITGs are highly dependent on the device configuration. For LHD it was shown that collisions slightly reduce the growth rate of the instability, but for Wendelstein 7-X they do not affect it and the growth rate showed a similar trend with collisionality to that of the tokamak case. Collisions also tend to make the ballooning structure of the modes less pronounced.

Induktion und Korrektur cornealer Brechungsfehler nach episkleraler Plombenoperation - ein Modellversuch (2012)

Linhart, Carsten

Die episklerale Plombenoperation ist eine erfolgreiche, sichere Methode innerhalb der Netzhautchirurgie. Zu den häufigsten postoperativen Komplikationen gehören Infektionen, Durchblutungsstörungen, sklerale Abszesse, Intrusion oder Lockerung der Plombe sowie Induktion refraktiver Fehler. Letztere können auch nach erfolgreicher Operation sehr störend sein. Sie bilden sich in den meisten Fällen im Laufe einiger Monate auf das präoperative Niveau zurück. Es wurde am Modell untersucht, ob sich die Einflüsse unterschiedlicher Plombenversorgung auf die Brecheigenschaften der Hornhaut gezielt zur Visuskorrektur nutzen lassen. Die Sammlung der Daten erfolgte anhand videokeratographischer Messmethodik. Beurteilt wurden Astigmatismus und durchschnittliche Krümmung (Brechkraft) der zentralen Hornhaut. Es zeigt sich eine gezielte Beeinflussbarkeit des Astigmatismus durch Aufnähen zweier gegenüberliegender radialer Plomben in Achse oder entgegen der Achse des Astigmatismus mit resultierender Abnahme bzw. Zunahme desselben. Eine einzelne radiale Plombe im flachsten Meridian angebracht verringert den Astigmatismus. Die Änderungen der Brechkraft bleiben in diesen Fällen gering. Gegenüberliegende limbusparallele Plomben lassen den Astigmatismus durch Zug am Limbus je nach Positionierung zu- oder abnehmen. Diese Plombenform verursacht eine Verschiebung der Achse des Astigmatismus zur Plombenmitte hin und beeinflusst im hohem Maße die durchschnittliche Krümmung der Hornhaut in Richtung Myopie. Die Cerclage ist zur Korrektur eines Astigmatismus im Modell nicht geeignet, der Einfluss auf die Brechkraft ist gering. Die äquatoriale Raffung ist durch lokale Zugkräfte am Limbus theoretisch geeignet, Stabsichtigkeit gezielt zu beeinflussen. Inwiefern sich diese Ergebnisse auf die klinische Praxis übertragen lassen, müssen weitere Untersuchungen zeigen.

Influence of Non-thermal Plasma-based Biological Decontamination Processes on the Surface Properties of Plasma-exposed Polymers (2012)

Fricke, Katja

The biological decontamination and sterilization is a crucial processing step in producing and reprocessing of medical devices. Since polymer-based materials are increasingly used for the production of medical devices, the application of conventional sterilization processes are restricted to a certain extent. Conventional sterilization techniques on the basis of high temperatures, toxic gases, or ionizing radiation can be detrimental to the functionality and performance of polymeric materials. For this reason, alternative, gentle, and efficient decontamination processes are required. One possible approach is the use of non-thermal physical plasmas. Especially atmospheric pressure plasma is receiving great interest due to the absence of vacuum systems which is highly attractive for the practical applicability. Its mechanisms of action enable the efficient killing and inactivation of micro-organisms which are attributed to the interaction of plasma-generated reactive oxygen and nitrogen species (ROS, RNS) as well as plasma-emitted (V)UV radiation. Owing to the moderate gas temperatures (near or at room temperature) so-called cold plasmas are well-suitable for the treatment of heat-sensitive materials, such as polymers, without affecting their bulk properties. The present work focuses on the investigation of atmospheric pressure plasma processes for the biological decontamination of polymers. The objective is to help elucidate on the one hand the impact of varied plasma process parameters on the inactivation of micro-organisms and on the other hand the influence of plasma on the surface properties of the substrate. The investigations were performed by means of a high-frequency driven plasma jet (from the product line kINPen) operated with argon and argon-oxygen mixtures. Three main aspects were analyzed: 1. The effect of plasma on the viability of micro-organisms dependent on working gas, treatment time, and the sample distance (distance between the jet nozzle and the substrate). 2. The plasma-based removal of microbial biofilms. 3. The effects of the plasma treatment on the surface properties of selected polymers. Additionally to the capability of the applied plasma jet in killing microbes the efficacy of this plasma jet for the removal of complex biological systems (e.g. biofilms) is shown. To model cell constituents of bacteria different synthetic polymers were chosen to gain insight into the decomposition process responsible for biofilm degradation. By investigating the impact of atmospheric pressure plasma on physico-chemical surface properties of various synthetic aliphatic and aromatic polymers the interaction mechanisms between plasma and plasma-exposed material are discussed. These studies are accompanied by applying different optical plasma diagnostic techniques (optical emission spectroscopy and two-photon absorption laser induced fluorescence spectroscopy) to obtain information on the plasma gas phase which contributes to the elucidation of the reaction mechanisms occurring during plasma exposure. Moreover, it is presented to which extent the plasma treatment influences the surface properties of polymers during the plasma-based bio-decontamination process and further, the benefits of surface-functionalized polymers for biomedical application is discussed.

Information Dependency and Its Applications (2012)

Le, Trung Kien

Independence is a basic concept of probability theory and statistics. In a lot of fields of sciences, dependency of different variables is gained lots of attention from scientists. A measure, named information dependency, is proposed to express the dependency of a group of random variables. This measure is defined as the Kullback-Leibler divergence of a joint distribution with respect to a product-marginal distribution of these random variables. In the bivariate case, this measure is known as mutual information of two random variables. Thus, the measure information dependency has a strong relationship with the Information Theory. The thesis aims to give a thorough study of the information dependency from both mathematical and practical viewpoints. Concretely, we would like to research three following problems: 1. Proving that the information dependency is a useful tool to express the dependency of a group of random variables by comparing it with other measures of dependency. 2. Studying the methods to estimate the information dependency based on the samples of a group of random variables. 3. Investigating how the Independent Component Analysis problem, an interesting problem in statistics, can be solved using information dependency.

Integration of the sigmaB regulon into the regulatory network of Bacillus subtilis (2012)

Reder, Alexander

The general stress response comprises approximately 200 genes and is driven by the alternative sigma factor SigB. Besides the process of sporulation with approximately 500 involved gene products under initial control of Spo0A are the two most significant and extensive cellular responses that can be observed in B. subtilis. The general stress response provides vegetative growing as well as non-growing and non-sporulating cells with a comprehensive cross-protective and preventive multiple stress resistance to various hostile environmental conditions. In contrast, the endospore is the most resistant but also dormant cell type produced by B. subtilis. The scope of this study was the identification of regulatory cascades driven by the general stress response sigma factor SigB to further elucidate the structure and function of the general stress regulon itself and to uncover potential intersections between the SigB response and other major developmental programs in the regulatory network of B. subtilis. It could be shown that the general stress regulon member yqgZ encodes a functional paralogue of Spx, the global regulator of the diamide stress regulon in B. subtilis. Global transcriptome and proteome studies led to the characterization of an YqgZ sub-regulon consisting of 53 positively and 18 negatively regulated genes. Due to its stringent SigB-dependent expression as well as its concerted action with SigB in regulation of its target genes YqgZ was renamed to MgsR which stands for “modulator of the general stress response”. Activity control of MgsR is stringently controlled at multiple levels. In addition to induction by SigB these mechanisms include (i) a positive autoregulatory loop of MgsR on the transcription level of its own structural gene, (ii) a post-translational redox-sensitive activation step by the formation of an intramolecular disulfide-bond within a conserved -CXXC-motif and (iii) rapid proteolytic degradation of MgsR by the ClpCP and ClpXP proteases, resul ting in extremely short in vivo half-lifes below 6 minutes. It was demonstrated that the activation of SigB is a prerequisite but not sufficient for a full expression of all general stress genes and that the SigB-dependent expression of MgsR provides the opportunity for additional redox-sensitive signal-reception, -processing and -integration beyond the primary decision of SigB activation. Our results describe a regulatory cascade integrating secondary oxidative stress signals into a SigB mediated regulatory cascade that is aimed at a precise fine tuning of target gene expression whose products are necessary for proper management of oxidative stress. Although primary oxidative stress stimuli do not typically induce SigB, our observation of redox-sensitive control by MgsR and several other reports that pointed at the implication of the general stress proteins in oxidative stress management led to the proposal that secondary oxidative stress may be a common component of multip le severe physical stress stimuli. This assumption could be supported by the results of a comprehensive phenotype screening of 94 mutants in single general stress genes upon treatment with hydrogen peroxide and the superoxide generating agent paraquat. A substantial amount of 62 mutants (66%) displayed significantly decreased survival rates in response to oxidative stress. The information gained by this phenotypic screening analysis provides a valuable basis for more directed assays to elucidate the biochemical functions of many so far uncharacterized general stress proteins and demonstrates that the SigB response and the regulatory fine tuning by MgsR plays a pivotal role in protection from secondary oxidative stress. Furthermore, it has been intensively discussed throughout the literature of the last years that the general stress response and the process of sporulation may represent mutually exclusive survival strategies of a non-growing B. subtilis cell, but the molecular basis for this assumption was missing until recently. By the identification of a functional SigB-type promoter (PsigB) adjacent to the spo0E, this gene was newly assigned to the general stress regulon. The spo0E gene encodes a phosphatase that specifically inactivates the master regulator of sporulation Spo0A~P by dephosphorylation. The SigB dependent induction of spo0E causes a block of sporulation specific transcription and produces a sporulation deficient phenotype. This effect was overcome by a deletion of the spo0E-SigB promoter, thus clearly addresses SigB activity. This regulatory mechanism is the first example for an integration of SigB inducing stimuli into the decision making process of sporulation initiation that provides a link to interconnect these two dominant and very likely mutually exclusive responses in the regulatory network of B. subtilis. The data presented here provide deeper insights into the structure and function of the general stress regulon in stress management.

Interaktionen von Thrombozytenproteinen mit Bakterien als Brücke zwischen unspezifischer und spezifischer Immunabwehr (2012)

Krauel, Krystin

Plättchenfaktor 4 (PF4, CXCL4) ist ein 7.8 kDa stark positiv geladenes Protein, das zur Familie der CXC-Chemokine gehört. PF4 wird als Tetramer in den alpha-Granula von Thrombozyten gespeichert und bei deren Aktivierung freigesetzt. Seine biologische Funktion ist weitgehend unbekannt. Allerdings spielt PF4 eine wichtige Rolle bei der Heparin-induzierten Thrombozytopenie (HIT), einer der häufigsten immunologisch bedingten Arzneimittelkomplikationen, die Blutzellen betreffen. PF4 und Heparin bilden Komplexe, die Neoepitope generieren und die Produktion von anti-PF4/Heparin-Antikörpern induzieren. Resultierende Immunkomplexe aktivieren Thrombozyten Fc-Rezeptor-vermittelt und führen zu einer paradoxen Thrombinbildung. Die Folgen können Thrombozytopenie und lebensbedrohliche Thrombosen sein. Die pathogenen Antikörper sind nicht spezifisch für Heparin und erkennen auch PF4 gebunden an andere Polyanionen. Die Immunantwort der HIT zeigt einige Besonderheiten. Bereits bei erstmaliger Heparinexposition treten anti-PF4/Heparin-Antikörper der Klasse IgG bereits nach 4-6 Tagen auf. Dies kann keine primäre Immunantwort sein, da bei dieser IgG-Antikörper erst deutlich später gebildet werden. Damit muss eine Vorimmunisierung mit natürlich auftretenden PF4/Polyanion-Komplexen stattgefunden haben. Eine mögliche Quelle wären negativ geladene Strukturen, die auf bakteriellen Zelloberflächen vorkommen. Ziel dieser Arbeit war es, die Bindung von PF4 an Zelloberflächen zu charakterisieren und insbesondere die Frage zu klären, ob PF4 auf der Bakterienoberfläche Komplexe bildet. Zunächst erfolgte die Etablierung einer durchflusszytometrischen Analysemethode zur Messung der PF4-Bindung an Thrombozyten in Abhängigkeit von antikoagulatorischen Polyanionen. Die PF4-Bindung war nicht von der antikoagulatorischen Wirksamkeit der Polyanionen abhängig, sondern von der negativen Ladungsdichte. Geringe Konzentrationen von Heparin haben die PF4-Bindung an Thrombozyten verstärkt, wohingegen hohe Konzentrationen die PF4-Bindung inhibierten. Auch mit PF4 exprimierenden HEK-Zellen konnte eine ladungsabhängige Bindung von PF4 nachgewiesen werden. Als nächstes wurde die Bindung von PF4 an Bakterien untersucht. PF4 hat auch hier, konzentrations- und ladungsabhängig, an Gram-positive und Gram-negative Bakterien gebunden. Mittels der Adsorptions-Elutions-Technik konnte dann gezeigt werden, dass es durch die Bindung von PF4 an Bakterien zur Ausbildung PF4/Heparin-ähnlicher Epitope kommt, welche von anti-PF4/Heparin-Antikörpern aus Patientenserum erkannt werden. Mit einem Phagozytoseassay wurde dann nachgewiesen, dass die durch PF4 vermittelte Bindung der anti-PF4/Heparin-Antikörper an Bakterien die Phagozytose durch polymorph nukleäre Zellen (PMN) fördert. Dass dieser Abwehrmechanismus tatsächlich in vivo bedeutsam ist, konnte in dem Maus-Sepsis-Modell Colon Ascendens Stent Peritonitis (CASP) gezeigt werden. Die 6-8 Wochen jungen Mäuse entwickelten ab 3 Tagen nach der CASP-Operation anti-PF4/Heparin-Antikörper der Klasse IgM und ab 14 Tagen der Klasse IgG. Dieser Antikörperverlauf passt zur Immunreaktion nach erstmaligem Antigenkontakt und beweist, dass Bakterienkontakt im Rahmen der Sepsis eine primäre Immunisierung gegen PF4/Heparin induzieren kann. Jedoch ist die Sepsis, eine lebensbedrohliche Erkrankung, viel zu selten um das Auftreten von anti-PF4/Heparin-Antikörpern in der Normalbevölkerung (18.8% anti-PF4/Heparin IgM, 6.1% anti-PF4/Heparin IgG) und bei 50% der Patienten nach kardiochirurgischem Eingriff erklären zu können. Eine häufiger auftretende, chronische, bakterielle Infektion ist die Parodontitis. Im Rahmen der SHIP-Studie (Study of Health in Pomerania) konnte dann gezeigt werden, dass der Parodontitis-Status mit dem Auftreten von anti-PF4/Heparin-Antikörpern korreliert. Unterstützend konnte gezeigt werden, dass PF4 auch von parodontalpathogenen Bakterien gebunden wird und darüber die Bindung von anti-PF4/Heparin-Antikörpern ermöglicht wird. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit eine bislang unbekannte Funktion von PF4 in der anti-bakteriellen Wirtsabwehr. Gleichzeitig wurde die Frage geklärt, warum Patienten, die das erste Mal Heparin erhalten bereits an Tag 4-6 IgG-Antikörper gegen PF4/Heparin bilden. Somit konnte ein wichtiger Beitrag zur pathophysiologischen Erklärung einer der derzeit häufigsten immunvermittelten, unerwünschten Arzneimittelwirkungen geleistet werden. Hinsichtlich der biologischen Bedeutung von PF4 ist von besonderer Wichtigkeit, dass PF4 ladungsabhängig an viele verschiedene Bakterienspezies bindet. Damit sind Antikörper gegen PF4/Polyanion-Komplexe nicht spezifisch für eine Bakterienspezies, sondern können eine Form der Wirtsabwehr darstellen, bei der eine IgG-Spezifität eine Vielzahl von PF4-markierten Bakterien bindet. Es wäre denkbar, dass es sich hierbei um ein grundlegendes, evolutionär altes Abwehrprinzip handelt, dass möglicherweise auch bei anderen immunvermittelten Erkrankungen Relevanz hat.

Interventionsszenarien der Demenzversorgung. Eine gesundheitsökonomische Modellierung der Kosten- und Nutzeneffekte ausgewählter Interventionskonzepte. (2012)

Lueke, Sven

Demenzerkrankungen stellen gegenwärtig eine große Herausforderung für Gesellschaften dar, insbesondere vor dem Hintergrund demografischer Transitionsprozesse. Diese Tatsache erfordert innovative Versorgungsansätze. In der öffentlichen und akademischen Diskussion wurden bereits einige Interventionskonzepte vorgeschlagen, wobei eine gesundheitsökonomische Betrachtung der jeweiligen Vor- und Nachteilhaftigkeit bislang aussteht. Die vorliegende Arbeit untersucht die ökonomischen Auswirkungen verschiedener Interventionsszenarien. Es wird hierzu ein Markov-Modell verwendet, das die unterschiedlichen Kosten- und Nutzeneffekte der Interventionen unter Berücksichtigung verschiedener Perspektiven (Gesetzliche Krankenversicherung, Soziale Pflegeversicherung, Patienten und Angehörige) und Versorgungsarrangements (Häuslichkeit, Wohngemeinschaft, Altenpflegeheim) analysiert. Die Untersuchung zeigt, dass einige Demenzinterventionen gesamtwirtschaftlich effizient sein könnten. Allerdings wird auch ein Teil der Interventionen von finanziellen Umverteilungen zwischen den beteiligten Kostenträgern begleitet. Eine praktische Umsetzung effizienter Interventionen erfordert einige strukturelle Änderungen in der Finanzierung von Gesundheitsleistungen.

Investigation of Atomic Clusters in Ion Traps (2012)

Martinez, Franklin Leon

This thesis describes investigations of metal clusters stored in an ion-cyclotron resonance (ICR) trap, as well as corresponding trap research and development. Charged clusters are produced and investigated in the experimental setup Cluster-Trap, comprising a cluster-ion source, an ICR trap and a time-of-flight (ToF) mass spectrometer. In the framework of its move to the new building of the Institute of Physics, new components have been added to the ClusterTrap setup. A radio-frequency ion trap is now used for cluster ion preparation prior to the performance of cluster experiments in the ICR trap. A quadrupole ion deflector allows an optimized usage of the ICR trap, as well as simultaneous use of several ion sources and detectors. The implementation of a potential lift at the ToF mass spectrometer enables a more flexible operation of the setup with ion energies up to several hundreds of electron volts. The new components have been tested and characterized, and the experimental procedures have been adapted. An important aspect of cluster investigations is the manipulation of trapped ions by application of appropriate excitation fields. For the ICR trap, a vector representation model has been developed for quick analysis of radial excitation fields, applied to the quarter-segmented ring electrode of an ICR trap. Its application has been demonstrated for asymmetric radial quadrupolar excitation of stored cluster ions, confirming the observation of unintended ion ejection from the trap. Investigation of multiply negatively charged metal clusters at ClusterTrap has been continued. By the "electron-bath" technique, i.e. simultaneous storage of cluster mono-anions and electrons in the ICR trap, high charge states are produced up to a limit which arises from restrictions for ion trapping. A modification of the electron bath, which bypasses this limit, has been introduced and demonstrated by the first-time production and detection of aluminum cluster anions carrying five excess electrons (penta-anions). Results of the penta-anion production as a function of the trapping voltage relate to the Coulomb potentials of the cluster anions involved, in agreement with previous findings. The observed poly-anionic clusters are meta-stable and their abundance as a function of the cluster size is determined by their lifetimes. Observed poly-anion abundances are described by a thermionic-emission approach, by means of the Richardson-Dushman formula. The height of the Coulomb potential in the formula is decreased to match experimental data, thus accounting for electron tunneling. Poly-anions are observed only above a minimum cluster size, the appearance size. To determine this limit from experimental results, a new data evaluation method has been introduced, which considers the poly-anion lifetimes and respective abundances of a range of cluster sizes. As a result, the experimental appearance size is larger than the smallest poly-anionic cluster observed, in contrast to previous approaches.

Iodausscheidung bei Neugeborenen in der Region Vorpommern 2005 bis 2007 und Rückschlüsse auf die Iodversorgung (2012)

Prahl, Anne

Um die Iodversorgung der Neugeborenen im Raum Vorpommern zu bewerten, wurde die Iodausscheidung von 418 gesunden Neugeborenen, die zwischen Mai 2005 und April 2007 in der Greifswalder Universitätsfrauenklinik geboren wurden, analysiert. 87 % der untersuchten Neugeborenen schieden > 10 µg Iod/dl Urin aus. Die mittlere Iodurie unterschied sich bei Kindern von Müttern, die während der Schwangerschaft zusätzlich Iod supplementiert hatten nur geringfügig von der Iodurie bei Kindern, deren Mütter während der Schwangerschaft kein zusätzliches Iod eingenommen hatten. Die Mediane lagen bei 20,1 µg/dl und 17,8 µg Iod/dl Urin. Das ist ein Zeichen dafür, dass sich die Iodausscheidung in den letzten Jahren deutlich verbessert hat und Neugeborene in der Region Vorpommern nach den WHO-Kriterien heute ausreichend mit Iod versorgt sind. Allerdings schieden bereits 54 % der untersuchten Neugeborenen > 20 µg Iod/dl Urin aus, was bereits die Gefahr einer Iodüberdosierung kennzeichnet.

Jump penalized L1-Regression (2012)

Kosytsina, Nadiya

Die vorgelegte Arbeit beschäftigt sich mit Kurvenschätzung in einem Regressionsmodell für eindimensionale verrauschte Daten, welche die Ausreißer enthalten können. Dabei ist die Regression Funktion, also Funktion welche a priori unbekannt ist und welche geschätzt werden soll, eine beliebige absolut-integrierbare Funktion auf dem Intervall [0, 1) und Regression Schätzer eine Stückweise-konstante Funktion auf dem Intervall [0, 1). Die von uns betrachtende Schätzer sind stückweise-konstante Funktionen, welche die L1-Version den sogenannten Potts Funktional minimieren (s. [8]). Das L1 Potts Funktional ist so gewählt, dass einerseits die Komplexität des Schätzers in Form der Anzahl ihrer Sprünge beachtet wird und anderseits die absolute Abweichungen von den Daten betrachtet werden. Die Stufen des Minimierers vom L1 Potts Funktional entsprechen den lokalen Medianen von verrauschten Daten, im Gegensatz dazu entsprechen die Stufen des Minimierers von dem klassischen Potts Funktional (L2-Fall) den lokalen Mittelwerten von den Daten. Der Vorteil der L1-Version gegenüber L2-Version des Potts Funktionals kann dadurch erklärt werden, dass die Mediane bekannterweise viel robuster gegen Ausreißer als Mittelwerte sind. In der vorgelegten Arbeit wurden die asymptotischen Eigenschaften sowohl von der L1 Potts Funktionals als auch von seinen Minimierer studiert. Unter anderem, es konnte die Konsistenz des Schätzers für den Fall, dass die Originalfunktion f selbst eine Stufenfunktion ist, gezeigt werden. Dies stellt das Hauptergebnis der Arbeit dar. Konsistenz heißt hier, dass unter bestimmten Bedingungen die Minimierer vom L1 Potts Funktional gegen die Originalfunktion f konvergieren.

Kombinatorische Verfahren mit Qualitätsgarantien zur Schichtplanung von Call-Center-Agenten (2012)

Bauch, Martin

Die Arbeit behandelt die Schichtplnung für Call-Center-Agenten algorithmisch. Es wird gezeigt, daß dies ein NP-vollständiges und sogar inapproximierbares Problem ist. Eine umfangreiche statistische Untersuchung von Anrufdaten eines Call Centers ist ebenfalls enthalten.

Konzeption, Entwicklung und Bewertung von Komponenten eines Systems zur CAD unterstützten Aufstellung virtueller Zähne bei totaler Zahnlosigkeit (2012)

Busch, Matthias

Die vorliegende Arbeit verfolgte das Ziel der Einführung von neuen Konzepten für eine computerunterstützte virtuelle Totalprothetik. Dabei werden zwei Themen adressiert: Die Entwicklung (i) einer Software für die Konstruktion dentaler Totalprothesen, sowie (ii) eines Low-Cost Scanverfahrens zur Digitalisierung von Kieferabformungen. Eine digitale Totalprothetik verändert insbesondere klassische Arbeitsabläufe. Handwerkliche Regeln können nur bedingt Anwendung finden. Um dem Rechnung zu tragen wurden Szenarien für neue Arbeitsabläufe zwischen Patient, Zahnarzt, Zahnlabor und der Industrie entworfen und neue Techniken für einzelne Arbeitsschritte erarbeitet. Es wurden Lösungen für die Übertragung dentaler Referenzpunkte auf die virtuellen Modelle sowie für die Herstellung der räumlichen Kieferrelation umgesetzt. Kern der Software sind jedoch die automatisierte Modellanalyse (die Kieferkammerkennung) sowie die virtuelle Zahnaufstellung. Hier wurden Algorithmen entwickelt, die es ermöglichen, den Kieferkamm auch unter schwierigen Voraussetzungen automatisiert und ohne Eingreifen des Anwenders zu erkennen. Für die Zahnaufstellung wurde ein völlig neues Konzept vorgestellt. Auf einem aus beiden Kieferkämmen bestimmten Zahnbogen werden die Zähne hierbei perlenschnurartig aufgefädelt. Diese Techniken wurden in dem Prototyp eines umfassenden Systems für eine CAD-basierte Konstruktion von preiswerten Totalprothesen zusammengeführt. Für das Erreichen des zweiten Ziels dieser Arbeit - der Entwicklung eines Low-Cost Scanners - bieten sich einzig die Rekonstruktionsverfahren des Stereo Vision an. Es wurde das Verfahren des Adaptive-Stereo-Matching entwickelt und umgesetzt. Mit einem eigens entworfenen Versuchsaufbau ist es gelungen die hierfür notwendigen sehr präzisen und reproduzierbaren optische Rohdaten zu erfassen. Um die Eignung dieses 3D Scanverfahrens zu beurteilen wurden zwei Studien durchgeführt und deren Daten ausgewertet. Mittels einer Vielzahl statistischer Untersuchungen wurde die Abhängigkeit der Rekonstruktionsqualität von der Wahl der möglichen Parameter untersucht und abschließend das Verfahren beurteilt. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass es möglich ist 90% eines Oberkiefers mit einem Fehler kleiner als 500µm zu rekonstruieren. Unterkiefer fallen etwas schlechter aus. Erwartungsgemäß ist damit dieses Verfahren denen der Laserscanner hinsichtlich der Datenqualität deutlich unterlegen. Das Ergebnis legt jedoch trotzdem den Schluss nahe das es für die Totalprothetik verwendbar ist. In jedem Fall wird die CAD-basierte Prothesenkonstruktion völlig neue Dimensionen beim Design der Prothese ermöglichen. Kräfte die auf die Prothese beim Kauen wirken können in Zukunft simuliert werden, die okklusalen Beziehungen können optimiert werden, die Individualisierung kann automatisiert werden und in Kombination mit DVT-Daten könnte sogar eine Implantate Positionierung optimiert werden.

Kurzzeitergebnisse für Talent-Endoprothesen im Vergleich zu Endurant-Endoprothesen für die endovaskuläre Ausschaltung von abdominellen Aortenaneurysmen (2012)

Dührkoop, Martin

Die technische Evolution von Endografts zur interventionellen Versorgung von infrarenalen abdominellen Aortenaneurysmen erlaubt eine stetige Erweiterung der Indikationsbreite, von der insbesondere Patienten mit schwierigen anatomischen Verhältnissen profitieren. In vorliegender Studie wurde die bereits etablierte Talent- Endoprothese mit dem Modell der nächsten Generation der Endurant-Endoprothese unter Berücksichtigung der aortoiliakalen Pathoanatomie verglichen. Im Zeitraum von 6/2007 - 12/2010 wurden 35 Patienten mit einer Talent- Endoprothese (33 Männer, Durchschnittsalter 75 Jahre) und 36 Patienten (34 Männer, Durchschnittsalter 78 Jahre) mit einer Endurant-Endoprothese versorgt. Die aortoiliakale Anatomie wurde detailliert anhand der präinterventionellen CTAngiographie evaluiert. Postinterventionell wurden die Angiographiedaten, die postinterventionelle CT-Angiographie und die elektronische Krankenakte der Patienten ausgewertet und die 30-Tages-Ergebnisse hinsichtlich technischem und klinischem Erfolg, der Endoleakrate und weiteren Komplikationen verglichen. In der Endurant-Gruppe wurden mehr Patienten mit einer anatomisch ungünstigeren Situation (Kinking der Beckenachsen, p = .017; kürzerem Aneurysmahals, p = .084) therapiert. Die primäre technische Erfolgsrate betrug in der Talent-Gruppe 91,4 % und in der Endurant-Gruppe 100 % (p = .115). Primäre Endoleaks Typ 1 traten in der Talent-Gruppe bei 5,7 % und in der Endurant-Gruppe bei 2,8 % der Patienten auf (p = .614). Ein Endoleak Typ 3 wurde ausschließlich in der Talent-Gruppe bei 2,9 % der Patienten nachgewiesen (p = .493). Endoleaks Typ 2 traten signifikant seltener in der Endurant-Gruppe mit 8,3 % im Vergleich zur Talent-Gruppe mit 28,6 % auf (p = .035). Major- und Minorkomplikationen unterschieden sich in beiden Gruppen nicht signifikant. Der assistierte primäre klinische Erfolg betrug 88,6 % für die Talent- Gruppe und 97,2 % für die Endurant-Gruppe (p = .199). Durch die Verwendung der Endurant-Endoprothese lassen sich unter ungünstigeren anatomischen Verhältnissen tendenziell bessere technische und klinische Erfolgsraten erzielen und das Auftreten von Endoleaks Typ 2 signifikant reduzieren.

Language, Power and Representation in Contested Urban Spaces: The Linguistic Landscapes of Chisinau and Vilnius (2012)

Muth, Sebastian

Written language in the public sphere (shop signs, advertisements, placards, graffiti, etc.) constitutes the “Linguistic Landscape” of an urban agglomeration. An examination of such displays gives us an insight into function, status and spread of certain languages. Here, the study of linguistic landscapes does not only bear a purely linguistic dimension, but necessarily links to other fields such as politics, semiotics, urban development, communication and literacy. In this case study the cityscapes of the Moldovan capital Chisinau and the Lithuanian capital Vilnius will be analyzed. Peripheral and central districts of the cities have been chosen. From each of these districts, data on the number of mother tongue speakers have been obtained. Two corpora, each containing 1000 items of specimen of written language have been made and contextualized with the help of GPS tracking to ensure the possibility of future diachronic research. The data for these corpora was collected in December 2010 and March 2011. The aim of this study is two-fold: On the one hand this approach gives an insight into the general use of different languages in Moldova and Lithuanian as well as on the functional domains they fulfill. On the other hand the distribution of different languages on signs in each district shows how minority languages such as Russian are represented in public. The results suggest that the linguistic landscape of Chisinau is actually very diverse and alongside Romanian, English and especially Russian are used frequently. The functional domains differ though. Whereas the national language is part of almost all shop signs and advertising in general, it is usually used in conjunction with Russian. Informal displays of written language such as graffiti or small placards are mostly written in Russian alone. Other minority languages in Moldova such as Gagauz and Ukrainian were almost never visible on written displays of language in the city. In contrast to that the linguistic landscape of Vilnius is far less diverse and although the Lithuanian capital is home to sizeable Russian- and Polish-speaking minorities, these demographic patterns do not show. Yet, apart from Lithuanian English is an integral part of the linguistic landscape, especially in advertising.

Langzeit Hypothermie reduziert das Infarktvolumen in gealterten Ratten nach fokaler Ischämie (2012)

Baltromejus, Florian

In dieser Arbeit wird die Hypothese getestet, dass durch H2S-induzierte Hibernation eine Reduktion des Infarktvolumens nach Schlaganfall, sowie eine Verbesserung der funktionellen Erholung erreicht wird. Hierzu wird im Post-Akut-Tiermodell des Schlaganfalls an alten Tieren eine 48-stündige Ganzkörper-Hypothermie induziert. An diesen Tieren wird dann die funktionelle Erholung nach einem Schlaganfall ermittelt sowie das Infarktvolumen gemessen. Daraus könnten sich neue Behandlungsstrategien für Schlaganfallpatienten ableiten lassen. Wir können demonstrieren, dass gealterte Ratten nach einem Schlaganfall eine 50%ige Reduktion der Infarktgröße aufweisen, wenn ihre Körpertemperatur für 48 Stunden mittels H2S gesenkt wird ohne offensichtliche zusätzliche neurologische Defizite oder physiologische Nebenwirkungen zu produzieren. Gleichzeitig verbessert sich die Leistung der Tiere in Versuchen, die komplex-motorische Funktionen erfordern. Des weiteren zeigt sich in unseren Experimenten, dass die Anzahl der Makrophagen-ähnlichen Zellen, sowie die mRNA Expression der Marker für Inflammation und Apoptose NF kappa B, grp78 und caspase 12 in den Versuchstieren deutlich niedriger ist als in den Kontrolltieren und dass bei den Hypothermie-Tieren der Infarktkern deutlich weniger apoptotische Zellen aufweist als in den Kontrollen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Hypothermie signifikantes Potential bei der Behandlung des Schlaganfalls im Nager hat und weitere Untersuchungen zu diesem Thema in klinischen Studien durchgeführt werden sollten.

Leitlinienkonforme Versorgung hüftgelenknaher Frakturen (2012)

Fiene, Michael

Die Umsetzung der Leitlinien zu hüftgelenknahen Frakturen wird anhand der Daten der externen Qualitätssicherung (BQS) aus den Jahren 2003-2005 in Nordrhein-Westfalen untersucht. 48831 Datensätze konnten ausgewertet werden. Untersucht wurden die Parameter präoperative Verweildauer, Thrombose- und Antibiotikaprophylxe und im Hinblick auf das Risiko für Thrombembolie und Letalität bewertet. 64% der Eingriffe erfolgen zeitgerecht, eine Thromboseprophylaxe wird in 99% der Fälle durchgeführt. Es kann kein Zusammenhang zwischen der präoperativen Liegezeit und der Thrombembolie- sowie Letalitätsrate hergestellt werden. Die Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie werden in Nordrhein-Westfalen in den Jahren 2003-2005 nahezu umgesetzt.

Limbus basale versus Fornix basale Trabekulektomie und Limbus basale tiefe Sklerektomie: Eine retrospektive Studie in Greifswald (2012)

Woratz, Maria

Hintergrund: Diese retrospektive Studie befasst sich mit der vergleichenden Betrachtung von der limbus basalen Trabekulektomie mit der der fornix basalen Trabekulektomie und limbus basalen tiefen Sklerektomie. Methode: Die Studienpopulation umfasste 51 Augen von 48 Patienten. 30 Augen wurden mit der limbus basalen Trabekulektomie, 12 Augen mit der fornix basalen Trabekulektomie und 9 Augen mit der limbus basalen tiefen Sklerektomie operativ versorgt. Alle Operationen wurden von Prof. Clemens und Prof. Tost durchgeführt. Ergebnisse: Die Druckregulierung gelang postoperativ in 98% der Augen ohne einen IOD-senkenden Wirkstoff. Nach 8 bis 13 Monaten benötigten 53,6% der nachuntersuchten Patienten weiterhin keine IOD-senkenden Wirkstoffe. Bei 98,0% der Augen wurde postoperativ das Sickerkissen als funktionstüchtig beschrieben. Die limbus basale und fornix basale Trabekulektomie zeigten im Gegensatz zur limbus basalen tiefen Sklerektomie tendenziell mehr Komplikations- bzw. Revisionsoperationsraten. Zusammenfassung: Alle drei Operationsmethoden zeigten sich effizient, um den intraokularen Druck zu kontrollieren und ein funktionstüchtiges Sickerkissen auszubilden.

Lipidspiegel von Neonaten bei Muttermilchernährung (2012)

Möller, Sandra

Problemstellung: Ziel der aktuellen Studie war es Normwerte für den Lipidstatus von Neonaten verschiedener Gewichtsklassen unter Muttermilchernährung zu bestimmen. Dies ist nötig, da bisherige Empfehlung zu Lipidreferenzwerten auf der unkritischen Übernahme von Erfahrungen bei Kindern und Erwachsenen beruhen. Methoden: Es wurde eine prospektive Beobachtungsstudie auf der Neonatologie der Klinik für Kinder und Jugendmedizin der Universität Greifswald durchgeführt an gesunden,percentilengerecht wachsenden Neonaten, welche für mindenstens 48 Stunden vollständig oral mit einer Mindestmenge von 150 ml/kg/KG mit Muttermilch ernährt wurden. Das Einverständnis der Erziehungsberechtigten war vorausgesetzt. Ausgeschlossen wurden Neonaten, welche beatmet waren, Medikamente wie Steroide, Antibiotika oder Diuretika bekamen und Neonaten mit gastrointestinalen Erkrankung oder Sepsis. Es wurden der prä- und postprandialen Lipidstatus (Triglyzeride, Cholesterin, VLDL, HDL, LDL und die Acylcarnitine), als auch der Lipidgehalt der Muttermilch bestimmt. Die Neonaten wurden nach ihrem Gewicht am Studientag in Gruppen eingeteilt. Hypothesen: - Muttermilchernährte Neonaten haben wegen der höheren Fettzufuhr verglichen mit der parenteralen Ernährung höhere Lipidspiegel. -Die Lipidwerte hängen von dem Gewicht und dem Gestationsalter der Neonaten ab. - Small for gestational Age (SGA) - Neonaten haben höhere Lipidwerte. Ergebnisse: Es wurden insgesamt 65 Frühgeborene untersucht. Bei einer oralen Lipidzufuhr von 7 g/kg/KG wurden folgende präprandiale Lidspiegel gemessen . Triglyzeride 0.9 (0.6–1.1), Cholesterin 3.1 (2.6–3.5), VLDL 0.5 (0.3–0.6), LDL 1.3 (1.1–1.6), HDL 1.1(0.8–1.4) mmol/L und tAC 15,3 (10,2;20,0) µmmol/L. Für die Trigylzerid-, Cholesterin- und HDL- Werte konnten signifikante Unterschiede in den verschiedenen Gewichtsklassen nachgewiesen werden. Es wurden Korrelation zwischen den Lipidwerten und dem Geburtsgewicht (TG, Cholesterin, HDL, LDL), dem Gewicht am Studientag ( TG, postpransialer TG-Anstieg, Cholesterin, HDL) und dem Gestationsalter (TG, Cholesterin, HDL) nachgewiesen werden. SGA-Kinder hatten höhere präprandiale Trigylzeridspiegel (p < 0,005). Diskussion: Die Hypothese, dass es unter Muttermilchernährung zu höheren Lipidwerten kommt, wurde nicht erfüllt. Ursächlich könnte die Zusammensetzung der Muttermilch sein, welche einen lipidsenkenden Effekt auf den Fettmetabolismus hat. Außerdem könnte eine verminderte Fettresorption im Darm ursächlich sein, allerdings ist zu beachten, dass die Neoanten ausreichend gewachsen sind und aus diesem Grund eine unzureichende Fettresoprtion nicht anzunehmen ist. Die Hypothese, dass Lipidwerte vom Gewicht und Gestationsalter abhängen wurde erfüllt. Je jünger und je geringer das Gewicht (Geburt und Studientag) desto niedriger waren die Lipidwerte. Die Gründe sind nicht vollständig verstanden. Es könnte mit der Ernährung über eine Magensonde und der geringeren Fettzufuhr pro Mahlzeit zusammenhängen. Erneut ist eine verminderte Resorption zu diskutieren, da die Sekretion von Gallensäuren und Lipasen bei unreifen Frühgeborenen erniedrigt ist. Die Hypothese, dass SGA-klassifizierte Neonaten erhöhte Lipidwerte haben, wurde für die Triglyzeride bewiesen. Als ursächlich wird eine eine verminderte Aktivität der Lipoproteinlipase und eine Hyperinsulinämie angesehen. Fazit: Hohe Lipidwerte sind bei Frühgeborenen nicht physiologisch. Es sollte weiter an der Zusammensetzung von Lipidlösung zur parenteralen Ernährung geforscht werden, um auch bei dieser Form der Ernährung niedrige physiologische Lipidwerte zu erreichen.

Lipidsubstitutionstherapie bei internistischen Intensivpatienten. Auswirkungen auf Plasmafettsäureprofil, Entzündungsmarker, Komplikationen und Prognose. (2012)

Rösler, Sebastian

Im Rahmen der vorliegenden Studie kann gezeigt werden, dass durch eine Supplementierung der total parenteralen Ernährung mit Lipidinfusionen, welche unterschiedliche Verhältnisse von n-3 und n-6-Fettsäuren enthalten, das Plasmafettsäureprofil rasch und umfassend geändert werden kann. Dies kann vor allem durch signifikant unterschiedliche Eicosapentaensäure- und Docosahexaensäure-, aber auch Linolsäure- sowie alpha-Linolensäure - Plasmaspiegel zwischen der Interventionsgruppe, ernährt mit einer Lipidemulsion mit einer n3:n6- Fettsäurezusammensetzung von 1:2 und der Kontrollgruppe, ernährt mit einer Lipidemulsion mit einem n3:n6-Verhältnis von 1:7, nachgewiesen werden. Zu Beginn der Therapie noch vor Intervention liegen die Konzentrationen aller Fettsäuren in ähnlichen Bereichen ohne signifikante Unterschiede, ebenso fällt das Verhältnis der n3/n6- Fettsäuren zu Beginn der Therapie bei der Interventions- wie bei der Kontrollgruppe nahezu identisch aus. Mit Beginn der Infusionstherapie unterscheiden sich die Verhältnisse zwischen Interventions- und Kontrollgruppe rasch und deutlich. Ab dem ersten Tag der Infusion können innerhalb der Interventionsgruppe und der Kontrollgruppe signifikante Änderungen im Vergleich zu Tag null beobachtet werden, weiterhin auch bei Patienten mit SIRS, jedoch nicht bei Patienten ohne SIRS. Beim Vergleich der zueinander korrespondierenden Strata der beiden Gruppen, also Patienten mit SIRS im Vergleich der Interventions- und Kontrollgruppe und vice versa ist auch hier ein deutlicher Unterschied zueinander ab dem ersten Tag der Infusion zu erkennen.Die durch zahlreiche andere Studien aufgezeigten Vorteile einer parenteralen Ernährung mit n-3-Lipidlösungen können nicht alle durch signifikante Unterschiede zwischen Interventions- und Kontrollgruppe bestätigt werden. Patienten der Interventionsgruppe zeigen eine Tendenz hin zu geringeren APACHE-II-Score Werten und geringeren Insulinbedarf. Modifikationen der Entzündungsmarker können nur bei Interleukin-6 nachgewiesen werden, jedoch nur bei Patienten ohne SIRS. Ein entscheidender Einfluss auf die Zahl der Leukozyten oder Thrombozyten zeigt sich nicht. Eine erhöhte Blutungsneigung bzw. ein erhöhter Bedarf an Bluttransfusionen innerhalb der Interventionsgruppe lassen sich nicht feststellen. So kann durch diese Studie gezeigt werden, dass durch ein n-3/n-6-Verhältnis von 1:2 im Vergleich zu einem Verhältnis von 1:7 die Entzündungsparameter und das klinische Outcome nicht ungünstig beeinflusst werden. Schwerwiegende gefürchtete Nebenwirkungen, wie vermehrte Blutungsereignisse, eine Schwächung des Immunsystems und daraus resultierende vermehrte nosokomniale Infektionen verbunden mit einem verlängerten Klinikaufenthalt oder eine erhöhte Mortalität bestätigen sich nicht.

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