TY  - THES
A1  - Eirich, Elisa
T1  - Glutamaterge Kandidatengene in der Nahinfrarotspektroskopie
T1  - Gultametergic promoter polymorphisms in near infrared spectroscopy
N2  - Kognitive Defizite in Aufgaben, welche die präfrontale Hirnfunktion, wie das Arbeitsgedächtnis und die Wortflüssigkeit, involvieren, gelten als Schlüssel-komponent der Schizophrenie. Dies führte zur „Hypofrontalitätsthese der Schizophrenie“, die allgemein anerkannt ist, obwohl sie sich bislang definitiver molekularer Grundlagen entbehrt. Störungen der glutamatergen Neuro-transmission mögen eine Rolle spielen, jedoch wurden andere Komponenten bisher kaum untersucht. Kürzlich wurde die Promotorregion von NOS-I, die Einfluss auf glutamaterge Neurotransmission nimmt, wiederholt mit Schizophrenie assoziiert. Daher untersuchten wir zwei funktionale Promoter-Polymorphismen des NOS1-Gens hinsichtlich ihres Einflusses auf die präfrontale Hirnfunktion schizophrener Patienten. Einer der beiden Promoter-Polymorphismen (rs41279104), dessen selteneres Allel zu reduzierter Expression des NS1-Transkriptes führt, wurde bereits als Risikovariante für schizophrene Psychosen beschrieben. Es wurden 43 an chronischer Schizophrenie leidende Patienten sowie 44 gesunde Kontrollpersonen für rs41279104 und NOS1 Exon 1f-VNTR genotypisiert und mittel funktioneller Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS untersucht, während sie eine Arbeitsgedächtnis- (N-Back-Test) und eine Wortflüssigkeitsaufgabe (VFT) bearbeiteten, die als Indikator für präfrontale Hirnfunktionen etabliert sind. Nach dem Matching hinsichtlich des Genotypes verblieben Verhaltens- und Hirnaktivierungsdaten von 26 Patienten und 28 Kontrollen, die zu rs41279104 und NOS1 ex1f-VNTR in Beziehung gesetzt wurden. Gesunde Kontrollen zeigten eine signifikante Aktivierung großer Areale des lateralen präfrontalen Cortex während beider Aufgaben, wohingegen Aufgaben-assoziierte Veränderungen der cerebralen Oxygenierung bei Patienten signifikant reduziert waren. Schizophrene Patienten bearbeiteten außerdem beide Aufgaben schlechter. Das rs41279104 Risikoallel (Genotyp AA/AG) konnte mit langsamerer Reaktionszeit im 2-Back-Test sowie bei Patienten mit reduzierter rechtshemisphärischer Aktivierung des frontalen Cortex während des VFT in Verbindung gebracht werden. Unsere fNIRS-Daten erweitern vorangegangene Studien, welche eine gestörte präfrontale Hirnfunktion bei Schizophrenie andeuten und lassen darauf schließen, dass eine genetische Variation von NOS1 eine Rolle in dieser kognitiven Dysfunktion spielt, womöglich durch Beeinflussung glutamaterger Neurotransmission.
N2  - Cognitive deficits in tasks involving the prefrontal cortex such as working memory or verbal fluency are a key component of schizophrenia. This led to the hypofrontality hypothesis of schizophrenia, which is widely accepted even though molecular underpinnings are elusive. While disturbances of glutamatergic neurotransmission might play a role, other components have rarely been investigated. Recently, the promoter region of nitric oxide (NO) synthase-I (NOS-I, encoded by the gene NOS1), impacting on prefrontal glutamate transmission, has repeatedly been associated with schizophrenia. We have thus tested whether an associated schizophrenia risk variant (rs41279104), leading to reduced expression of the transcript, influences prefrontal brain functioning. 43 patients suffering from chronic schizophrenia and 44 controls were genotyped for NOS1 rs41279104 and investigated by means of functional near-infrared spectroscopy (fNIRS), while completing a working memory task (2-back test) and a verbal fluency test (VFT). After matching for genotype, behavioral and brain activation data of 26 patients and 28 comparable controls were correlated to rs41279104. Healthy controls showed significant activation of large parts of the lateral prefrontal cortex during both tasks, whereas task-related changes in oxygenation were significantly reduced in patients. Schizophrenic patients also performed worse in both tasks. The NOS1 schizophrenia risk genotype rs41279104 AA/AG was associated with slower reaction time in the 2-back task, as well as with reduced right-hemispheric activation of the frontal cortex for the VFT in patients only. Our fNIRS data extend previous studies suggesting disturbed prefrontal functioning in schizophrenia and suggest that genetic variation of NOS1 has a role in cognitive dysfunctioning, probably by mediating glutamatergic tone.
KW  - Schizophrenie
KW  - Arbeitsgedächtnis
KW  - NO-Synthase-I
KW  - nNOS
KW  - Promoterpolymorphismen
KW  - präfrontale Hirnfunktion
KW  - NIRS
KW  - NO-Synthase-I
KW  - nNOS
KW  - promoter polymorphism
KW  - prefrontal functioning
KW  - NIRS
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-73310
ER  - 
TY  - THES
A1  - Eisermann, Philip
T1  - Wirkmechanismus neuartiger Adjuvantien bei einer Herpes-Virus-Vakzine: Welche Rolle spielen NK-Zellen?
T1  - Mechanism of action of novel herpes vaccine adjuvants: the relative role of NK cells
N2  - 2,3-Dipalmitoyl-S-Glycerylcystein (Pam2Cys), ein Toll-like-Rezeptor 2 (TLR2)-Ligand, aktiviert dendritische Zellen und erhöht die Expression von HLA-DR auf deren Zelloberfläche. Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) können über die Ausschüttung von Zytokinen das erworbene Immunsystem stimulieren. Zudem weist die Entdeckung von HLA-DR auf NK-Zellen, besonders auf CD56bright-NK-Zellen, auf eine Verbindung zwischen angeborenem und erworbenem Immunsystem hin. Gekoppelt an ein immundominantes Peptidepitop aus dem Glykoprotein D des Herpes-Simplex-Virus (HSV) Typ 2, wurde Pam2Cys in dieser Arbeit als potentieller lipopeptidbasierter HSV-Impfstoff eingesetzt, um die Effekte dieser Vakzine auf NK-Zellen zu untersuchen. Die Einflüsse der Vakzine wurden anhand der CD69-, HLA-DR- und TLR2-Expression auf und in NK-Zellen nach Inkubation mit Pam2Cys untersucht. Die Analyse der Gesamt-NK-Zellpopulation ließ nur mit Hilfe der quantitativen Real-Time-PCR einen signifikanten Anstieg der TLR2-Expression erkennen, jedoch nicht durchflusszytometrisch. Inkubierte NK-Zellen zeigten deutlich mehr HLA-DR auf der Zelloberfläche, als unstimulierte NK-Zellen. Die Untersuchung der zwei großen NK-Zellsubpopulationen, CD56bright und CD56dim, ergab, dass stimulierte CD56bright-Zellen wesentlich mehr HLA-DR und TLR2 aufwiesen, als stimulierte CD56dim-Zellen. Die Expression des Aktivierungsmarkers CD69 stieg in der Gesamtpopulation der NK-Zellen nicht in signifikantem Maße an, zeigte jedoch eine Zunahme nach Inkubation mit den Pam2Cys-Molekülen. Die Aufnahme der Lipopeptide in NK-Zellen wurde mit der konfokalen Mikroskopie bestätigt. Diese Ergebnisse zeigen, dass die hier verwendete HSV-Vakzine von NK-Zellen aufgenommen wird und sie die Ausbildung von Oberflächenrezeptoren auf diesen Zellen moduliert. Insbesondere die Expressionssteigerung von HLA-DR auf CD56bright-NK-Zellen deutet auf die Fähigkeit dieser Zellen hin, Antigene zu präsentieren und stellt einen weiteren Mechanismus vor, der eine impfstoffbezogene Immunantwort unterstützen kann. Die vorliegende Arbeit bildet eine Basis für weiterführende Studien an NK-Zellen hinsichtlich der Antigenpräsentation im Allgemeinen und der Antigenpräsentation nach Stimulation durch eine Vakzine im Besonderen.
N2  - The Toll-like receptor 2 (TLR2) ligand 2,3-Dipalmitoyl-S-Glycerylcystein (Pam2Cys) enhances the surface expression of HLA-DR on dendritic cells and activates them. Natural killer cells (NK cells) may stimulate the adaptive immune system via the production of cytokines. Furthermore the detection of HLA-DR on NK cells, especially on CD56bright NK cells, hints at a connection between innate and adaptive immunity. In this study Pam2Cys was used as a potential lipopeptide-based HSV vaccine attached to an immunodominant epitope in herpes simplex virus (HSV) type 2 glycoprotein D. The effects of this vaccine on NK cells were analysed here. Examination of the influence of this vaccine was performed by measuring the expression of CD69, HLA-DR and TLR2 on and in NK cells after incubating them with Pam2Cys. Using quantitative real-time PCR, a significant increase of TLR2-mRNA in the entire NK cell population was detectable; however flow cytometry was not able to confirm these results. Incubated NK cells showed considerably more HLA-DR than unstimulated NK cells. Analysis of the two big NK cell subpopulations, CD56bright and CD56dim, revealed essentially more HLA-DR and TLR2 on stimulated CD56bright cells, compared to stimulated CD56dim cells. Expression of the activation marker CD69 after incubation was not triggered significantly on NK cells altogether; nevertheless an increase could be measured. Confocal microscopy confirmed an uptake of lipopeptides into NK cells. These data demonstrate the surface receptor modulation on NK cells by a potential HSV vaccine and the ability of NK cells to endocytose Pam2Cys. Particularly, the increase of HLA-DR on CD56bright NK cells points at the ability of these cells to present antigens, introducing a new mechanism able to support a potent immune response to a vaccination. This study provides a basis for further work on NK cells in terms of antigen presentation in general and antigen presentation after stimulation by a vaccine in particular.
KW  - Herpes simplex
KW  - Adjuvans
KW  - Toll-like-Rezeptor
KW  - Pam2Cys
KW  - herpes simplex
KW  - adjuvant
KW  - Toll-like receptor
KW  - Pam2Cys
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75966
N1  - die Arbeit wurde am Zentrallabor der Stiftung Juliusspital, Akademisches Lehrkrankenhaus der Universität Würzburg, gefertigt
ER  - 
TY  - THES
A1  - Ejikeme, Ndubuisi Reginald
T1  - Corruption in Nigeria: A Manifestation of Bad Governance. (A Socio-ethical Survey in the light of the Social Teachings of the Church: With particular reference to Gaudium et Spes and Populorum Progressio)
T1  - Korruption in Nigeria : ein Beispiel für eine schlechte Regierung. Eine sozio-ethische Untersuchung in Hinsicht auf die Soziallehre der Kirche: mit teilweisem Bezug auf das "Gaudium et Spes" und "Populorum Progressio"
N2  - Human society understands itself as a place where man enjoys an authentic human existence. In the society therefore, man should have all the basic necessities of life. The universal destination of all the created goods as God intends it, is for the good use of man in order to live a fulfilled human life. In so far as, man is the source, the focus and the end of all economic and social life, this must be respected. In order to enhance his dignity as the imago Dei , man has natural right to all the created goods. However, there are tools that make this situation possible. One of such tools is governance which is the means of organising the created things in the society for the common good. The ultimate goal and purpose of the society is the good of man. If the goods are not brought to this use, there exist socio-ethical problems. There are so many socio-ethical ills in the world today, because of the denial of the created good to some people by the organisers of the society. The social ills include armed robbery, corruption of all sorts, official lies and deceit. These constitute a complex social problem as regards their justification in the society. Subsequently, of all these social ills in the world today, corruption is the most devastating. Most people acknowledge this fact, but some others see it only as a means of survival, especially in countries that seem to appreciate or favour rigid capitalism, whereby wealth is power. Corruption is a common phenomenon in human society, and it is as old as the human society. Otive Igbuzor confirms it thus, “Corruption is as old as the society and cuts across nations, cultures, races and classes of people.” Corruption knows no bound. At any rate, corrupt practices vary from country to country and even within a country it also varies from section to section in its intensity and propensity. However, the manner with which it is manifesting itself presently accounts for its recent addition to the dictionary of the most global social problems. Unfortunately, nobody admits that he is corrupt and yet corruption as a social problem is widespread. In this light, Lightowler Brain observes that, “Worldwide corruption is by its nature generally hidden, but nevertheless insidious and as potentially dangerous to society.” It affects the society adversely, and therefore leads to misery of some members of the society. In this line, Peter Eigen argues, “Corruption is a daunting obstacle to sustainable development, and results in a major loss of public funds needed for basic necessities of life, both in developed and developing countries.” These are the devastating effects of corruption. The word corruption provokes an active discussion and condemnation among all classes of people in the society. It can be situated and discussed in any discipline but more especially in Social Ethics because this discipline deals with the interaction of human beings in the society. Problems in life are divided into private problems and social problems. Julius O. Onwuka, differentiates the two thus, “When a situation affects members of the society adversely leading to misery, regret, despair, it becomes a social problem. On the contrary, when a problem is suffered by an individual alone, without other members of the society being affected, this is a personal problem.” From Onwuka, I understand that, social problem is more problematic than personal problem, because it concerns more than one person. Social problems are seen in the societies of human beings where the basic necessities of life are denied some people by corrupt organisers of the society.
N2  - Korruption in Nigeria : ein Beispiel für eine schlechte Regierung. Eine sozio-ethische Untersuchung in Hinsicht auf die Soziallehre der Kirche: mit teilweisem Bezug auf das "Gaudium et Spes" und "Populorum Progressio"
KW  - Nigeria
KW  - Korruption
KW  - Katholische Kirche
KW  - Sozialethik
KW  - Gaudium et Spes
KW  - Populorum Progressio
KW  - social teachings
KW  - church
KW  - Gaudium et Spes
KW  - Soziallehre
KW  - Kirche
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-79567
ER  - 
TY  - THES
A1  - Emami-Nemini, Alexander Darius
T1  - Differential parathyroid hormone receptor signaling directed by adaptor proteins
T1  - Steuerung differenzieller Signalgebung des Parathormon Rezeptors durch Adapterproteine
N2  - The superfamily of G protein-coupled receptors (GPCR) regulates numerous physiological and pathophysiological processes. Hence GPCRs are of significant interest for pharmacological therapy. Embedded into cytoplasmic membranes, GPCRs represent the core of large signaling complexes, which are critical for transduction of exogenous stimuli towards activation of downstream signaling pathways. As a member of the GPCR family B, the parathyroid hormone receptor (PTHR) activates adenylyl cyclases, phospholipases C β as well as mitogen-activated protein kinase-dependent signaling pathways, thereby mediating endocrine and paracrine effects of parathyroid hormone (PTH) and parathyroid hormone-related peptide (PTHrP), respectively. This regulates, calcium homeostasis, bone metabolism and bone development. Paradoxically, PTH is able to induce both catabolic and anabolic bone metabolism. The anabolic effect of PTH is successfully applied in the therapy of severe osteoporosis. Domination of anabolic or catabolic bone-metabolism is entailed by temporal and cell-type specific determinants. The molecular bases are presumably differential arrangements of adaptor proteins within large signaling complexes that may lead to differential activation of signaling pathways, thereby regulating physiological effects. The molecular mechanisms are largely unclear; thus, there is significant interest in revealing a better understanding of PTHR-related adaptor proteins. To identify novel adaptor proteins which direct PTHR signaling pathways, a proteomic screening approach was developed. In this screening, vav2, a guanine-nucleotide exchange factor (GEF) for small GTPases which regulates cytoskeleton reorganization, was found to interact with intracellular domains of PTHR. Evidence is provided that vav2 impairs PTH-mediated phospholipase C β (PLCβ) signaling pathways by competitive interactions with G protein αq subunits. Vice versa, PTH was shown to regulate phosphorylation and subsequent GEF activity of vav2. These findings may thus shed new light on the molecular mechanisms underlying the effects of PTH on bone metabolism by PLC-signaling, cell migration and cytoskeleton organization. In addition to the understanding of intracellular molecular signaling processes, screening for ligands is a fundamental and demanding prerequisite for modern drug development. To this end, ligand binding assays represent a fundamental technique. As a substitution for expensive and potentially harmful radioligand binding, fluorescence-based ligand-binding assays for PTHR were developed in this work. Based on time-resolved fluorescence, several assay variants were established to facilitate drug development for the PTHR.
N2  - Die Superfamilie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs) reguliert eine Vielzahl von physiologischen und pathophysiologischen Prozessen, was sie bedeutend für die Pharmakotherapie macht. Eingebettet in die Zytoplasmamembran sind GPCRs das Zentrum von Signalkomplexen, die eine Transduktion äußerer Stimuli zur Aktivierung von nachgeschalteten Signalwegen ermöglichen. Der zur Familie B der GPCRs gehörige Parathormon-Rezeptor (PTHR) aktiviert Adenylyl-Zyklasen-, Phospholipasen Cβ- und Mitogen-aktivierte Proteinkinase (MAPK)-abhängige Signalwege, wodurch endokrine und parakrine Wirkungen des Parathormons (PTH) und des Parathormon-ähnlichen Peptides (PTHrP) vermittelt werden. Dies ermöglicht die Regulation der Calcium-Homöostase, des Knochenmetabolismus und der Knochenentwicklung. Paradoxerweise kann PTH sowohl katabole als auch anabole Effekte auf den Knochenstoffwechsel induzieren. Den anabolen Effekt von PTH nutzt man erfolgreich in der Therapie der schweren Osteoporose. Ob ein anaboler oder kataboler Knochenmetabolismus überwiegt, wird durch zeitliche und Zelltyp-spezifische Faktoren bestimmt. Dem zugrunde liegt vermutlich unter anderem eine differenzielle Anordnung verschiedener Adapterproteine innerhalb der Signalkomplexe, die zur differenziellen Aktivierung von Signalwegen führen und so eine Steuerung bestimmter physiologischer Effekte ermöglichen. Die molekularen Mechanismen sind jedoch noch weitgehend unklar, weshalb großes Interesse besteht, ein besseres Verständnis über die PTHR-assoziierten Adapterproteine zu entwickeln. Zur Identifizierung neuer Adapterproteine, die PTHR-Signalwege beeinflussen, wurde in dieser Arbeit ein auf dem Proteom-basierender Screening-Ansatz entwickelt. Dieser führte zur Entdeckung einer Interaktion von intrazellulären Domänen des PTHR mit vav2, einem Guanin-Nukleotid Austauschfaktor (GEF) für kleine GTPasen, der die Zytoskelett-Reorganisation steuert. Des Weiteren wurde nachgewiesen, dass vav2 über kompetitive Interaktionen mit G Protein αq Untereinheiten PTH-vermittelte Phospholipase Cβ (PLCβ)-abhängige Signalwege beeinflusst. Umgekehrt wurde gezeigt, dass PTH die Phosphorylierung und damit die GEF Aktivität von vav2 reguliert. Diese Befunde können Aufschluss über molekulare Mechanismen geben, die den Wirkungen von PTH auf den Knochenstoffwechsel durch PLC-Signalwege, Zellmigration und Zytoskelett-Reorganisation zugrunde liegen. Neben dem Verständnis über molekulare Prozesse der intrazellulären Signalgebung ist die Suche nach Liganden eine herausfordernde Grundvoraussetzung für die aktuelle Arzneistoffentwicklung. Liganden-Bindungs-Experimente stellen dafür elementare Techniken dar. Zur Substitution kostenintensiver und potentiell gesundheitsschädlicher Radioliganden-Bindungen, wurden in dieser Arbeit Fluoreszenz-basierte Liganden-Bindungs-Experimente für den PTHR entwickelt. Basierend auf Zeit-aufgelöster Fluoreszenz wurden mehrere Varianten dieser Experimente etabliert, um die Arzneistoffentwicklung am PTHR zu unterstützen.
KW  - G-Protein gekoppelte Rezeptoren
KW  - Parathormon
KW  - G-Protein gekoppelte Rezeptoren
KW  - Parathormon
KW  - vav2
KW  - Guanin Nukleotid Austauschfaktor
KW  - G protein coupled receptor
KW  - parathyroid hormone
KW  - vav2
KW  - guanine nucleotide exchange factor
KW  - Guaninnucleotid-Austauschfaktoren
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72369
ER  - 
TY  - THES
A1  - Englberger, Eva
T1  - Gene regulation in hearts of Hey-mutant mouse embryos and monitoring of sub-cellular Hey1 distribution
T1  - Genregulation in Herzen Hey-mutierter Mausembryonen und Darstellung der sub-zellulären Verteilung von Hey1
N2  - Hey-mutant mouse hearts at embryonic day E14.5 were shown to react to the knock out of Hey2 with several up-regualted genes. This up-regulation is due to the lack of Hey2 and cannot be explained by the structural changes in heart morphology as shown using control animals. Part of the gene regulation was further validated using in situ hybridization. Hey1 was located to the nucleus in immunofluorescence experiments. However, experiments on protein level showed also amount of Hey1 within the cytoplasm. The nuclear localization of Hey1 was unchanged during all cell cycle phases as well as when CaMKII was co-expressed or other cellular pathways were inhibited or stimulated. Hey1 does not seem to interact with the nuclear transport proteins importin-alpha and -beta, therefore it still needs to be elucidated how Hey1 is transported into the nucleus.
N2  - Am Embryonaltag 14,5 zeigten Herzproben von Hey2-KO-Mäusen eine deutliche Hochregulation mehrerer Gene, die auf das Fehlen von Hey2 zurückzuführen ist, da Kontroll-Tiere gezeigt haben, dass die morphologischen Veränderungen in der Herzstruktur keinen Einfluss auf die Genregulation haben. Vereinzelt wurden die regulierten Gene noch mittels in situ Hybridisierung weiter verdeutlicht. In Immunfloureszenzexperimenten wurde Hey1 im Zellkern lokalisiert. Auf Proteinebene zeigte sich allerdings auch ein Vorhandensein von Hey1 im Cytoplasma der Zellen. Die Kernlokalisaiton von Hey1 veränderte sich während des gesamten Zellzykluses nicht und wurde auch nicht durch die Co-Expression von CaMKII beeinflusst oder die Inhibition oder Stimulation anderer Signalwege in der Zelle. Hey1 scheint nicht mit den Kerntransportproteinen Importin-alpha und -beta zu interagieren, so dass weiterhin nach einem Kernimport-System für Hey1 gesucht werden muss.
KW  - Maus
KW  - Herz
KW  - Embryonalentwicklung
KW  - Genregulation
KW  - Herzentwicklung
KW  - Kerntransport
KW  - Hey
KW  - heart development
KW  - nuclear transport
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-73395
ER  - 
TY  - THES
A1  - Erdogan, Ilknur
T1  - Evaluation der unterschiedlichen Therapieoptionen beim Rezidiv eines Nebennierenkarzinoms
T1  - The role of surgery in the management of recurrent adrenocortical carcinoma
N2  - Rezidive eines Nebennierenkarzinoms sind trotz vermeintlich kompletter Tumorresektion im Verlauf der Tumorerkrankung häufig. In der Literatur ist der Stellenwert einer Rezidivoperation bis dato jedoch nicht gut untersucht. Daher wurde in dieser retrospektiven Studie aus den Daten des Deutschen Nebennierenkarzinom-Registers der Einfluss der unterschiedlichen Behandlungen eines Rezidivs auf den weiteren Erkrankungsverlauf bei 154 Patienten untersucht, die nach makroskopisch kompletter Resektion des Primarius im Verlauf ein Rezidiv entwickelt hatten. Das progressionsfreie Überleben und das Gesamtüberleben nach dem Rezidiv wurden mittels Kaplan-Meier-Methode ermittelt. Prognosefaktoren wurden mit Hilfe von der Cox-Regressionsanalyse berechnet. Insgesamt wurden 101 Patienten am Rezidiv operiert und 99 Patienten haben (teils zusätzlich) eine medikamentöse Therapie erhalten. Im Laufe der Nachsorge kam es bei 144 (94%) Patienten zu einem Rezidiv bzw. Tumorprogress (im Median nach einer Zeitspanne von 6 Monaten (1-144 Monate)). In der multivariaten Cox-Regressionsanalyse wurden als Prognosefaktoren Alter, Zeitspanne bis zum Rezidiv, Lokalisation, Anzahl der Läsionen, der Resektionsstatus bei der Rezidivoperation und zusätzliche Therapien einbezogen. Hierbei zeigte sich, dass nur zwei Faktoren unabhängig von den anderen einen signifikanten Einfluss auf die Prognose hatten: die Zeitspanne bis zum ersten Rezidiv und der Resektionsstatus der Rezidivoperation. So hatten Patienten, deren Rezidiv mehr als 12 Monate nach der Erstoperation auftrat ein deutlich niedrigeres adjustiertes Risiko für ein erneutes Rezidiv bzw. Progress als Patienten mit einem früheren Rezidiv (HR 0,56 (95% CI 0,39-0,79); p<0.001). Ähnlich war das Rezidivrisiko bei den Patienten, bei denen eine komplette Resektion erzielt werden konnte deutlich geringer als bei den nicht operierten nur medikamentös behandelten Patienten (HR 0,40 (95% CI 0,17-0,92); p=0,031). Bezüglich des Überlebens nach dem Rezidiv war die Risikoreduktion dieser zwei Prognosefaktoren noch deutlicher: War die Zeitspanne bis zum ersten Rezidiv über 12 Monate, lag die Hazard Ratio für den Nebennierenkarzinom-bedingten Tod bei 0,31 (95% CI 0,20-0,47; p<0,001) und bei der R0-Resektion bei 0,33 (95%CI 0,11-0,96; p=0,042), so dass hier jeweils das Risiko, am NN-Ca zu versterben, um ca. 70% reduziert war. In der homogeneren Subgruppenanalyse aller potentiell resektablen Patienten (n=68) zeigte sich in der multivariaten Auswertung ein ähnliches Ergebnis. Eine RX/R1-Resektion wies im Vergleich zur R0-Resektion ein 2-fach und eine R2-Resektion ein 3-fach höheres Risiko eines erneuten Rezidivs auf. Eine R2-Resektion erhöhte das Sterberisiko durch das Tumorleiden um das 2,8-fache. Die mit Abstand beste Prognose hatten die Patienten, die ihr erstes Rezidiv später als 12 Monate nach der Erstoperation entwickelten und dann komplett reseziert (R0-Resektion) werden konnten. Diese 22 Patienten hatten ein medianes progressionsfreies Überleben von 24 Monate (3-220 Monate) und ein medianes Gesamtüberleben von 58 Monaten (18-220 Monaten). 5 Patienten davon waren zum Zeitpunkt der aktuellen Analyse sogar noch rezidivfrei. Schlussfolgernd lässt sich sagen, dass in der vorliegenden Arbeit die beiden aussagekräftigsten Prädiktoren für die Prognose nach Rezidiv die Zeitspanne bis zum Rezidiv und die komplette Resektabilität sind. Unsere Daten legen nahe, dass Patienten mit Spätrezidiv eine Rezidiv-Operation erhalten sollten, wenn präoperativ eine vollständige Resektion möglich erscheint. Wenn sich ein Frührezidiv (<12 Monate) entwickelt oder eine in-sano-Resektion präoperativ nicht möglich erscheint, profitieren diese Patienten von einer Rezidiv-Operation wahrscheinlich eher nicht.
N2  - Context: Even though surgery is most commonly considered as treatment of first choice for localized adrenocortical carcinomas, its role for recurrent disease has not been well defined. Objective: Our aim was to evaluate the clinical outcome after surgery for recurrence. Design: We performed a retrospective analysis of 154 patients with first recurrence after initial radical resection from the German Adrenocortical Carcinoma Registry. Main outcome measures: We applied the progression-free survival (PFS) and the overall survival (OS) method according to Kaplan-Meier and we identifed prognostic factors according to Cox’s regression analysis. Result: 101 patients received repeated surgery (radical resection, n = 78), while 99 obtained (additional) non-surgical therapy. After a median of 6 (1-221) months progression was observed in 144 patients (94%). Multivariate analysis adjusted for age, number of tumoral lesion, time to first recurrence (TTFR), surgery for recurrence (including resection status), and additional therapy indicated that only two factors were significantly associated with longer PFS: TTFR and surgery for recurrence. Hazard ratio for progression: for TTFR > 12 months, 0,56 (95% confidence interval = 0,39-0,79) vs. TTFR ≤ 12 months; for microscopically complete (R0)-resection 0,40 (0,17-0,92) vs. no surgery. As far as OS is concerned, the following two prognostic factors appear to be more distinctive: Hazard ratio for death: for TTFR > 12 months, 0,31 (0,20-0,47) vs. TTFR ≤ 12 months; for R0-resection, 0,33 (0,11-0,96) vs. no surgery. The sub-analysis, which retrospectively regarded patients potentially amenable to radical resection (n=86) revealed similar results: RX/R1-resection showed a 2-fold and R2-resection a 3-fold risk for tumor progression vs. R0-resection. The mortality risk was 2,8-fold higher following a R2-resection as opposed to a R0-resection. Patients fulfilling both criteria, TTFR over 12 months and R0-resection of recurrent tumors (n = 22), seem to have had the best prognosis (median PFS, 24 months; median OS, 58 months). Conclusions: TTFR over 12 months and R0-resection are the best prognostic factors for prolonged survival after first recurrence. Our data suggest that patients with longer TTFR and tumors amenable to radical resection should be recommended surgery, while individualized treatment planning is advisable for patients with shorter TTFR or with incomplete resectable tumors.
KW  - Nebennierenkarzinom
KW  - Rezidiv
KW  - Reoperation
KW  - Prognosefaktoren
KW  - ACC
KW  - adrenal cortical carcinoma
KW  - recurrence
KW  - reoperation
KW  - prognostic factors
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78506
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TY  - THES
A1  - Eujen, Ulrike
T1  - Maximierung der Oszillationsfrequenzen unter Hochfrequenz-Oszillations-Ventilation: Auswirkungen auf den Gasaustausch und die beatmungsinduzierte Lungenschädigung in einem Langzeit-Großtiermodell des akuten Lungenversagens
T1  - Maximization of oscillatory frequencies during high-frequency oscillatory ventilation: Impact on gas exchange and ventilator induced lung injury in a long term animal model of acute respiratory distress syndrome
N2  - Beim akuten Lungenversagen (ARDS) handelt es sich um eine akute, schwere pulmonale Insuffizienz mit Gasaustauschstörung als typische Reaktion der Lunge auf unterschiedliche Noxen und Traumata. Durch die Einführung einer lungenprotektiven Beatmungsstrategie mit reduziertem Tidalvolumen konnte sowohl die Mortalität als auch die systemische und pulmonale Entzündungsreaktion bei ARDS-Patienten gesenkt werden. Neuere Untersuchungen zeigen jedoch, dass selbst bei Anwendung niedriger Tidalvolumina die lokale Überblähung gesunder Lungenareale eine weitere Lungenschädigung zur Folge hat. Eine weitere Reduktion des Vt im Sinne einer erhöhten Lungenprotektion wäre daher wünschenswert. Die Hochfrequenz-Oszillations-Ventilation ist durch die Applikation kleiner Tidalvolumina und durch die Verwendung hoher mittlerer Atemwegsdrücke gekennzeichnet. Diese Charakteristika zeichnen die HFOV als ideale lungenprotektive Beatmungsform beim ARDS aus, da der hohe mPaw die zyklische Derekrutierung der Lunge (Atelektrauma) vermindert und die kleinen Tidalvolumina eine alveoläre Überdehnung (Volutrauma) limitieren. In der vorliegenden ARDS-Großtier-Studie wurden zwei lungenprotektive Hochfrequenz-Oszillations-Beatmungsformen einander gegenübergestellt, indem eine HFOV mit einer konventionellen Beatmungsfrequenz von 6 Hz mit einer HFOV mit 12-15 Hz verglichen wurde. Die Anwendung solch hoher Oszillationsfrequenzen von 12-15 Hz bedeutet eine erhebliche Verminderung des Tidalvolumens. Das Ziel dieser Studie war es, zu untersuchen, ob mit dieser Beatmungsform eine suffiziente Oxygenierung und Ventilation zu erreichen ist und ob diese Strategie die Lungenschädigung in der Histopathologie zu reduzieren vermag. Hierzu wurde bei jeweils 8 Pietrain-Schweinen pro Untersuchungsgruppe mittels repetitiven salinen Lavagen ein akutes Lungenversagen induziert. Danach wurde eine Druck-Volumen-Kurve erstellt und der mPaw für den gesamten weiteren Versuchszeitraum auf 3 cmH2O über dem unteren Inflektionspunkt festgesetzt. Es folgte ein Rekrutierungsmanöver, wonach die Tiere, randomisiert den beiden Gruppen zugeordnet, über einen Zeitraum von 24 Stunden mit der jeweiligen HFOV-Strategie beatmet wurden. Während des Experiments wurden regelmäßig verschiedene Parameter betreffend Beatmung, Gasaustausch und Hämodynamik dokumentiert. Nach Versuchsende wurde das Ausmaß der Lungenschädigung bei den Tieren histopathologisch beurteilt. Die Daten zeigen, dass beide Formen der HFOV, besonders durch die Kombination mit der Anwendung von Rekrutierungsmanövern und durch die Applikation eines suffizient hohen mPaw, eine anhaltende Verbesserung des pulmonalen Gasaustauschs bewirken. Dies ließ sich unter anderem an einem signifikant verminderten Oxygenierungsindex, einem erhöhten PaO2/FiO2-Verhältnis und einer reduzierten Shunt-Fraktion erkennen. Mit unseren histopathologischen Ergebnissen wurde außerdem demonstriert, dass eine HFOV mit 12-15 Hz das Ausmaß der Inflammation und damit die Lungenschädigung im Unterlappen im Vergleich mit einer HFOV mit 6 Hz signifikant vermindert, was darauf schließen lässt, dass eine Beatmung mit hohen Oszillationsfrequenzen eine größere Lungenprotektion bewirkt.
N2  - The acute respiratory distress syndrome (ARDS) is characterized by severe pulmonary insufficiency. The introduction of a lung protective ventilation strategy with reduced tidal volume was able to reduce both mortality rate and systemic and pulmonary inflammation. However, recent studies show that even when using low tidal volumes local hyperinflation can occur. A further reduction of Vt would therefore be desirable. High-frequency oscillatory ventilation is characterized by application of small tidal volumes and use of high mean airway pressures. These characteristics make HFOV an ideal form of lung protective ventilation in ARDS because high mPaw reduces atelectrauma and small tidal volumes limit volutrauma. In this ARDS large animal study two lung-protective high-frequency oscillatory ventilation modes were compared (HFOV with a conventional frequency of 6 Hz vs. HFOV at 12-15 Hz). The use of high frequencies results in a considerable reduction of tidal volume. The aim of this study was to investigate whether this type of ventilation can ensure oxygenation and ventilation and whether it is able to reduce lung injury in histopathology. In 16 pigs acute lung injury was induced by repetitive saline lavage. Thereafter, a pressure volume curve was created and mPaw was set 3 cmH2O above the lower inflection point. A recruitment maneuver was performed, after which the animals were randomly assigned to the two groups and ventilated for a period of 24 hours. During the experiment several parameters regarding ventilation, gas exchange and hemodynamics were documented. Finally the degree of lung injury was assessed histopathologically. The data show that both forms of HFOV, especially when combined with the use of recruitment maneuvers and by the application of sufficient mPaw, lead to improvement in pulmonary gas exchange. This could be shown in a significantly decreased oxygenation index, an increased PaO2/FiO2-index and a reduced shunt fraction. Our histopathological results demonstrate that HFOV at 12-15 Hz significantly reduces the degree of inflammation in the lower lobe in comparison with a HFOV at 6 Hz, which suggests that higher frequencies cause better lung protection.
KW  - ARDS
KW  - HFOV
KW  - Hochfrequenz-Oszillations-Ventilation
KW  - Beatmung
KW  - ARDS
KW  - Acute Respiratory Distress Syndrome
KW  - High-frequency oscillatory ventilation
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72542
ER  - 
TY  - THES
A1  - Falge, Mirjam
T1  - Dynamik gekoppelter Elektronen-Kern-Systeme in Laserfeldern
T1  - Dynamics of Coupled Electron-Nuclei-Systems in Laser Fields
N2  - Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der theoretischen Untersuchung zweier Themenkomplexe: der Erzeugung Hoher Harmonischer in Molekülen und dem Einfluss von gekoppelter Elektronen-Kern-Dynamik auf Ultrakurzpuls-Ionisationsprozesse und Quantenkontrolle. Während bei der Untersuchung der Hohen Harmonischen die Auswirkungen der Kernbewegung auf die Spektren im Mittelpunkt des Interesses stehen, wird bei der Analyse der gekoppelter Elektronen-Kern-Dynamik das Hauptaugenmerk auf die nicht-adiabatischen Effekte gerichtet, die auftreten, wenn Kern- und Elektronenbewegung sich nicht, wie es im Rahmen der Born-Oppenheimer-Näherung in der Quantenchemie häufig angenommen wird, voneinander trennen lassen.
N2  - This work aims at the theoretical analysis of high harmonic generation in molecules and the influence of coupled electron and nuclear dynamics on ultra-short pulse ionization processes.
KW  - Nichtadiabatischer Prozess
KW  - Laserstrahlung
KW  - Quantenmechanik
KW  - Molekulardynamik
KW  - Quantendynamik
KW  - nicht-adiabatische Effekte
KW  - Hohe Harmonische
KW  - Photoelektronenspektroskopie
KW  - quantum dynamics
KW  - nonadiabatic effects
KW  - high harmonic generation
KW  - photoelectron spectroscopy
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72889
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TY  - THES
A1  - Festl, Jasmin
T1  - Vergleich des Airtraq- und des Macintosh-Laryngoskops bei der Doppellumenintubation
T1  - Comparison of the Airtraq and the Macintosh laryngoscope for double-lumen intubation
N2  - Das Airtraq ist ein neues Videolaryngoskop, für das eine Version für die Doppellumenintubation existiert. Die Doppellumenintubation gilt aufgrund spezifischer Charakteristika als schwierige Intubation. In dieser Studie wurde der Nutzen des Airtraq-Laryngoskops im Vergleich zum Macintosh-Laryngoskop untersucht.
N2  - The Airtraq is a disposable optical laryngoscope that is available in a double-lumen tube version. The aim of this study was to compare the Airtraq with the Macintosh laryngoscope for intubation with a double-lumen tube in patients undergoing elective thoracic surgery.
KW  - Laryngoskop
KW  - Laryngoskopie
KW  - Airtraq
KW  - Macintosh
KW  - Doppellumentubus
KW  - Atemwegsmanagement
KW  - Videolaryngoskopie
KW  - Intubation
KW  - airway management
KW  - video laryngoscopy
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78770
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TY  - THES
A1  - Fetzer, Stefanie
T1  - Differenzialdiagnostische Bedeutung epithelialer und stromaler CD10-Expression in Tumoren trichogenen Ursprungs
T1  - Value of epithelial and stromal CD10 expression in differential diagnosis of trichogenic tumours
N2  - Die histologische Differenzialdiagnose zwischen den benignen trichogenen Hauttumoren und dem malignen Basalzellkarzinom stellt aufgrund ihrer Ähnlichkeit eine große Herausforderung dar. Das Ziel der Arbeit war, diese Tumoren auf ihre Expression von CD10, ein Zelloberflächenprotein mit neutraler Endopeptidaseaktivität, zu untersuchen. Anhand dessen sollte der Stellenwert des Antikörpers im Vergleich mit anderen untersucht werden. Auch klinische Daten sollten in Zusammenschau mit der Literatur betrachtet werden. Aus dem Archiv der Universitäts-Hautklinik wurden 119 Präparate sowie die zugehörigen Patientendaten aus dem Zeitraum 2000 bis 2009 entnommen. Darunter befanden sich 28 solide und 15 sklerodermiforme Basalzellkarzinome, 21 Pinkus-Tumoren, 20 Trichoblastome, neun Trichofollikulome, elf Trichoepitheliome, fünf desmoplastische Trichoepitheliome und zehn seborrhoische Keratosen. Es erfolgte eine immunhistochemische Färbung mit dem Antikörper CD10 mit anschließender Begutachtung der Tumor- und peritumoralen Reaktion sowie eine Auswertung der klinischen Daten. Alters- und Geschlechterverteilung sowie die Tumorlokalisation unserer Fallserie entsprach weitestgehend Literaturdaten. Die immunhistochemische Färbung mit CD10 ergab in der gesunden Haut eine Expression in den Strukturen des Haarfollikels sowie in Sebozyten und perivaskulären Fibroblasten. Seborrhoische Keratosen zeigten keine tumorale CD10-Expression. Das solide Basalzellkarzinom war in den randständigen Zellen CD10-positiv, während die Trichoblastome CD10 diffus exprimierten. Eine randständige Expression war darüber hinaus in Pinkus-Tumoren und Trichoepitheliomen zu beobachten. Im desmoplastischen Trichoepitheliom war keine CD10-Expression in den Tumorzellen zu erkennen, während die meisten sklerodermiformen Basalzellkarzinome CD10-positiv waren. Die Trichofollikulome exprimierten CD10 in der Hälfte der Fälle im Tumor. Eine starke peritumorale Reaktion war vor allem in Pinkus-Tumoren und sklerodermiformen Basalzellkarzinomen zu beobachten. Die in dieser Arbeit erhobenen Befunde wurden mit in der Literatur beschriebenen differenzialdiagnostischen Markern verglichen (Androgenrezeptoren, Merkelzellen, PHLDA1 und die Gefäßdichte) und zeigen, dass im Vergleich zu anderen Markern CD10 allenfalls was das epitheliale Expressionsmuster betrifft, differenzialdiagnostische Bedeutung hat, nicht aber, wie in der Literatur postuliert, bezüglich stromaler Reaktivität.
N2  - Aims: Differential diagnosis between the group of benign trichogenic tumours and basal cell carcinoma has been creating some difficulties for the clinicians and the pathologists. We sought to determine if the CD10 immunostain could have diagnostic utility in distinguishing between trichogenic tumours. Material and methods: A total of 119 cases of tumous of cutaneous appendages originating from the hair follicle were retrieved from the archieves from 2000 to 2009. Results: The expression of CD10 in basal cell carcinomas was stronger in the peripheral cells. In trichoblastomas was the expression more in the central cells. There was a significant difference between desmoplastic trichoepithelioma, which showed no immunoreactivity and sclerodermal basal cell carcinoma, that were mostly immunoreactive. The immunoreactivity in the peritumoral stroma was not significant. Conclusion: The pattern of CD10 expression can be helpful in differential diagnosis, but not the stromal reactivity as postulated in literature.
KW  - Basaliom
KW  - Trichoepitheliom
KW  - Trichofollikulom
KW  - Pinkus-Tumor
KW  - Desmoplastisches Trichoepitheliom
KW  - CD 10
KW  - CD 10
KW  - trichogenic tumours
KW  - basal cell carcinoma
KW  - trichoepithelioma
KW  - trichoblastoma
KW  - trichofolliculoma
KW  - desmoplastic trichoepithelioma
KW  - fibroepithelio
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76909
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TY  - THES
A1  - Fick, Judith
T1  - Wiederherstellung des radialen Bogens nach Osteosynthese von Unterarmschaftfrakturen durch Verriegelungsnagel - Klinische und radiologische Ergebnisse
T1  - Reconstruction of the radial bow after interlocking nailing of forearm fractures - Clinical and radiological results
N2  - Untersuchung von 35 Patientin nach Osteosynthese von Unterarmschaftfrakturen mittels Verriegelungsnagel zur Wiederherstellung des radialen Bogens.
N2  - Examination of 35 patients after interlocking forearm nailing for reconstruction of the radial bow.
KW  - Osteosynthese
KW  - Radius
KW  - Verriegelung
KW  - osteosynthesis
KW  - radius
KW  - interlocking nailing
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72488
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TY  - THES
A1  - Filser, Jörg
T1  - Mislokalisation von Nup214/CAN auf beiden Seiten des Kernporenkomplexes in akuten myeloischen Leukämien – Eine erstmalige Darstellung des DEK-CAN Fusionsproteins auf der nukleoplasmatischen Seite des Zellkerns
T1  - Mislocalization of NUP214/CAN on both sides of the nuclear pore complex in acute myeloid leukaemia – First description of a nucleoplasmic localisation of the DEK-CAN fusion protein
N2  - Das elementare Kennzeichen der eukaryontischen Zelle ist der Zellkern, in welchem die Erbinformation in Form der DNA vorliegt. Dieser ist von einer äußeren Kernhülle umgeben, welche kontinuierlich in das endoplasmatische Retikulum übergeht. An der inneren Kernhülle setzt die Kernlamina an. Unterbrochen wird die Kernhülle durch die Kernporen. Diese bestehen aus Untereinheiten, welche als Nukleoporine bezeichnet werden. Eine wesentliche Aufgabe der Kernporen ist der Transport von Makromolekülen, welche durch spezifische Transportsignalsequenzen gekennzeichnet sind. Es mehren sich die Hinweise, dass die Nukleoporine nicht allein für den Kerntransport verantwortlich sind, sondern auch regulatorische Eigenschaften bei Mitose, der Expression von Proteinen und der Stabilisierung des Genoms übernehmen. Nach der Entdeckung der Philadelphia Translokation bei der chronisch myeloischen Leukämie wurden eine Reihe weiterer chromosomaler Translokationen im Rahmen von hämatologischen Neoplasien beschrieben. Hierbei sind auch Nukleoporine involviert. Es entstehen Fusionsproteine, welche ein neues Verteilungsmuster der Proteine erzeugen und möglicherweise auch neue Funktionen innehaben. Nup214/CAN ist ein Onkogen, welches in akuten myeloischen Leukämien mit einer chromosomalen Translokation einhergeht t(6;9). Diese Translokation t(6;9) ist mit einer schlechteren Prognose für den Patienten verbunden. Der genaue onkogene Mechanismus ist noch nicht ausreichend verstanden. Ziel dieser Doktorarbeit war die Frage, welches Verteilungsmuster Nup214 als Fusionsprotein mit einer veränderten NLS in Leukämiezellen der chromosomalen Translokation t(6;9) aufweist, zu beantworten. Zu diesem Zweck wurden die Fusionsproteinfragmente DEK, CAN Mitte und CAN 80/81 in E. coli exprimiert, aufgereinigt und der Herstellung eines spezifischen Antikörpers zugeführt. Hierzu wurden die mit den Proteinfragmenten transfizierten E. coli amplifiziert. Nach Lyse der Zellen wurden die Proteinfragmente elektrophoretisch getrennt und den ermittelten Molekulargewichten zugeordnet. Mit Hilfe einer Affinitätschromatographie und einem Proteintransfer auf Nitrozellulosemembran wurde mit polyvalentem Serum eine Affinitätsreinigung des Antikörpers durchgeführt. Dadurch konnten spezifische Antikörper generiert werden, welche in der Immunfloureszenz die physiologischen Verteilungsmuster zeigten. In einem nachfolgenden Schritt konnte in Kooperation mit dem Biologischen Institut Basel mittels Immuno-Gold-Lokalisation von Nup214/CAN in Leukämiezellen mit einer chromosomalen Translokation t(6;9) erstmalig die Lokalisation des Proteins auf zytoplasmatischer und nukleoplasmatischer Seite einer Kernpore gezeigt werden. Dies legt die Vermutung nahe, dass es durch diese Mislokalisation zu einer Störung des nukleären Transports kommen kann, der wiederum zu einem Wachstumsvorteil oder einer Inhibition der Apoptose der Leukämiezellen führt.
N2  - The cell nucleus is the fundamental hallmark in eukaryotic cells. It is surrounded by the outer nuclear membrane, which pass into the endoplasmic reticulum. The inner nuclear membrane is lined with the lamina. Nuclear pore complexes interrupt the nuclear membrane. Subunits are called nucleoporines. One major task is the transport of macromolecules with a determined transport sequence. There is evidence, that nucleoporines are not only responsible for the nucleocytoplasmatic transport. They are also involved in mitosis, stabilisation of the genome or protein expression. After discovery of the Philadelphia translocation in chronic myeloid leukaemia a number of other chromosomal translocation in haematological neoplasm were depicted. New types of fusion proteins Nucleoporines are described, which have a new distribution pattern and also might have new functions. The nuclear pore protein Nup214/CAN is an oncogene in acute myeloid leukaemia characterized by a (6;9)(p23;q34) chromosomal translocation. The detailed oncogenic mechanism is still not well known. The objective of this thesis was the distribution pattern of Nup214 in leukaemoid blasts. For this purpose fragments of the fusion protein DEK, CAN Mitte, and CAN 80/81 were expressed in E.coli in order to generate a specific purified antibody. For this transfected E.coli were multiplied. After lysis protein fragments of the fusion protein were electrophoretically separated and then matched to the calculated molecular weight. After affinity chromatographic purification and protein transfer via Western Blot affinity purification was performed. With this procedure affinity purified antibodies were assembled. In cooperation with the Biological Institute Basel, Switzerland in leukaemia cells with a (6;9)-translocation, but not in controll cells, antibodies labelled both sides of the nuclear pore complex, indicating a localization of the oncogenic DEK-CAN fusion protein on the nucleoplasmic side of the NPC. This can be seen to imply, that mislocalization of Nup214/CAN in the fusion protein to the nucleoplasmic surface of the pore might disturb transport equilibrium and therefore benefit cell growth or lead to inhibition of apoptosis.
KW  - Kernpore
KW  - Nucleoporine
KW  - Nup214
KW  - akute myeloische Leukämie
KW  - Kerntransport
KW  - Immunfluoreszenz
KW  - mono spezifischer Antikörper
KW  - Kernpore
KW  - Nucleoporine
KW  - Nup214
KW  - akute myeloische Leukämie
KW  - Kerntransport
KW  - Immunfluoreszenz
KW  - mono spezifischer Antikörper
KW  - nuclear pore complex
KW  - nucleoporine
KW  - Nup214
KW  - acute myeloid leukaemia
KW  - nucleocytoplasmatic transport
KW  - /immunofluorescence
KW  - mono specific antibody
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75977
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TY  - THES
A1  - Findling, Simone
T1  - Untersuchungen zur Relevanz der reversiblen Methylierung von Jasmonsäure in Solanum lycopersicum
T1  - Analysis of the relevance of the reversible methylation of jasmonic acid in Solanum lycopersicum
N2  - Jasmonate sind wichtige zelluläre Mediatoren, die eine essentielle Rolle in der Pflanzen-entwicklung und Abwehr von biotischem und abiotischem Stress spielen. Jasmonsäure (JA) als zentrales Intermediat kann dabei auf unterschiedlichste Art und Weise metaboli-siert werden. Eine Möglichkeit der Metabolisierung ist die Veresterung der JA zu Methyljasmonat (MeJA) durch die Jasmonsäure-Carboxyl-Methyltransferase (JMT). Interessanterweise ist diese Reaktion reversibel, da die Methyljasmonatesterase (MJE) die Hydrolyse zu JA katalysiert. Obwohl die Funktion diverser Metabolite, wie die des biologisch aktivsten Metaboliten JA-Isoleucin, aufgeklärt wurde, ist die Rolle der reversiblen Methylierung noch weitestgehend unklar. Aufgrund der differenten physikochemischen Eigenschaften von JA und MeJA wird diskutiert ob MeJA von JA unterschiedliche biologische Eigenschaften aufweist und/oder als transzelluläres oder systemisches Signal fungiert. Anhand der Generierung transgener Pflanzen, in denen die Umwandlung zwischen JA und MeJA gestört ist, sollten diese Hypothesen überprüft werden. Dazu wurden Tomatenlinien hergestellt, die die Enzyme der reversiblen Methylierung (JMT, MJE) überexprimieren (JMT-OE, MJE-OE) sowie Linien, in denen durch ,,Post transcriptional gene silencing“ die MJE verringert exprimiert wird. Basierend auf MJE-RNAi-Linien, die eine reduzierte in vitro MeJA-Hydrolyseaktivität auf-weisen, sollte durch exogene Applikation von MeJA analysiert werden, ob MeJA selbst biologische Aktivitäten aufweist oder zunächst mittels MJE in JA umgewandelt werden muss. Es war kein reproduzierbarer Unterschied der Reaktion auf die MeJA-Applikation über die wässrige Phase und über die Gasphase zwischen Kontroll- und MJE-RNAi-Linien festzustellen. Um zu eruieren, ob MeJA als transzelluläres, parakrines Signal agiert, wurden die Gen-expression und das Oxylipinprofil in verwundeten Blättern der transgenen Linien unter-sucht. Ob MeJA als systemisches Signal dient, sollte anhand der Verwundung von Pfropfkombinationen aus Kontrolllinie als Unterlage und MJE-RNAi als Spross anhand der Analyse der Genexpression in distalen Bereichen festgestellt werden. Die Ergebnisse der Studien deuten daraufhin, dass MeJA weder als transzelluläres Signal noch als sys-temisches Signal bei der Verwundungsantwort agiert. Zudem kann ausgeschlossen wer-den, dass die MJE in distalen Bereichen der Pflanze in der Perzeption des systemischen Signals involviert ist. Da Jasmonate an der Abwehr von Pathogenen beteiligt sind, wurde die Empfindlichkeit gegenüber dem nekrotrophen Pilz S. sclerotiorum getestet. Alle transgenen Linien mit Veränderung der reversiblen Methylierung wiesen erhöhte Läsionsgrößen, stärkeres Pilzwachstum und erhöhte JA-Isoleucin und 12-OH-JA-Isoleucin Spiegel auf. Allerdings war keine Korrelation zwischen den erhöhten JA-Isoleucin Spiegeln und der Expression von Abwehrgenen wie PINII und JA-Biosyntheseenzymen wie AOC zu verzeichnen. Somit scheint die reversible Methylierung eine Rolle in der Pathogenabwehr gegenüber S. sclerotiorum zu spielen jedoch sind die Mechanismen, die zur erhöhten Suszeptibilität der Linien führen, noch unklar.
N2  - Jasmonates are essential cellular mediators that play an important role in development and defense of biotic and abiotic stress stimuli. Jasmonic acid (JA) as central intermedi-ate can be metabolised in different ways. One possibility is the esterification of JA via jasmonic acid carboxyl methyltransferase (JMT) to methyl jasmonate (MeJA). Interest-ingly, this reaction is reversible as methyl jasmonate esterase (MJE) is able to hydrolyse MeJA into JA. Although the function of several JA metabolites such as JA-isoleucine, the biological most active one was elucidated, the in vivo function of reversible methylation is still unknown. Because JA and MeJA harbour different physicochemical properties, MeJA is assumed to function as transcellular and/or even systemic signal. This hypothe-sis was addressed by the analysis of transgenic plants disturbed in JA and MeJA conver-sion. Tomato plants overexpressing the enzymes of the reversible methylation as well as transgenic plants with reduced MJE expression induced via post transcriptional gene silencing of MJE were generated. Based upon MJE-RNAi-lines with reduced MeJA in vitro cleaving activity, it was analysed if MeJA is biologically active per se or if it only exerts its effects after hydrolysis to JA. There was no reproducible difference between control line and MJE-RNAi-line observed in response to MeJA application by vapor and liquid phase. To evaluate the role of MeJA as transcellular or paracrine signal, wounded leaves of all transgenic lines were analysed with respect to changes in gene expression and oxylipin profile. To analyse if MeJA may act as a systemic signal, wounding experiments with grafting combinations of wildtype stock and MJE-RNAi scion were performed and distal gene expression was observed. The experimental results suggest that MeJA acts neither as transcellular nor as systemic signal. Furthermore, it can be excluded that MJE is involved in the perception of the systemic signal in distal tissues of the plant. Because jasmonates are involved in pathogen defense, the susceptibility against the necrotrophic pathogen S. sclerotiorum was also tested. All transgenic lines with alterations in reversi-ble methylation exhibit a higher lesion diameter, enhanced growth of fungi and higher JA-isoleucine and 12-OH-JA-isoleucine levels. However, there was no correlation be-tween high JA-isoleucine levels and expression of defense genes such as PINII and JA-biosynthesis genes, e.g. AOC. Hence, reversible methylation seems to be involved in the pathogen response towards S. sclerotiorum but the mechanisms responsible for the higher susceptibility are still unknown.
KW  - Jasmonsäure
KW  - Methyljasmonat
KW  - JMT
KW  - Solanum lycopersicum
KW  - MJE
KW  - Sclerotinia
KW  - Verwundung
KW  - jasmonic acid
KW  - methyl jasmonate
KW  - Solanum lycopersicum
KW  - MJE
KW  - Sclerotinia
KW  - Tomate
KW  - Sclerotinia sclerotiorum
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74595
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TY  - THES
A1  - Fischer, Peter
T1  - Synthese NHC-stabilisierter Nickel-Komplexe und deren Einsatz in der Kohlenstoff−Fluor-Bindungsaktivierung
T1  - Synthesis of NHC stabilized nickel complexes and their use in carbon-fluorine bond activation
N2  - Die vorliegende Arbeit befasst sich zum einen mit der Synthese und Reaktivität des zweiwertigen Nickel-Biscarben-Komplexes trans-[Ni(iPr2Im)2Br2], zum anderen mit der Aktivierung von C–F-Bindungen fluorierter Aromaten und dem Einsatz von [Ni2(iPr2Im)4(COD)] in der stöchiometrischen und katalytischen Hydrodefluorierung.
N2  - The present work deals with the synthesis and reactivity of the divalent nickel biscarbene compound trans-[Ni(iPr2Im)2Br2] on the one hand and the activation of C–F bonds of fluorinated aromatics and the use of the zerovalent complex [Ni2(iPr2Im)4(COD)] in stoichiometric and catalytic hydrodefluorination reactions on the other.
KW  - Heterocyclische Carbene <-N>
KW  - Nickelkomplexe
KW  - Fluor
KW  - Aktivierung <Chemie>
KW  - Hydrodefluorierung
KW  - C-F-Aktivierung
KW  - hydrodefluorination
KW  - C-F bond activation
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-71511
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TY  - THES
A1  - Flegler, Katharina
T1  - Untersuchung der Expression von Knochensialoprotein (BSP) an Gewebe von Knochenmetastasen mittels Immunhistologie : Vergleich eines Antikörpers gegen nicht-glykosyliertes BSP mit einem Antikörper gegen glykosyliertes BSP
T1  - Expression of bone sialoprotein (BSP) in bone metastases : antibodies against normal BSP compared to antibodies against BSP which bind epitopes that are incomplete in their posttranslational glycosylation
N2  - Knochensialoprotein (BSP) ist ein Protein der extrazellulären Matrix im Knochen und mineralisierten Geweben, wird aber auch von verschiedenen Tumorzellen exprimiert (Bellahcene et al., 1994, 1997, 1998). Dies ist assoziiert mit einer schlechten Prognose und einem erhöhten Risiko für eine spätere Entwicklung von Knochenmetastasen. Diel et al. (1999) konnte zeigen, dass ein erhöhter Serum-BSP-Wert bei Patientinnen mit Mammakarzinom zu einem gehäuften Auftreten von Knochenmetastasen im Laufe der Erkrankung führt. BSP scheint ein Marker für die Entstehung von Knochenmetastasen zu sein. In der Literatur ist ein Antikörper beschrieben, der ein Epitop des BSP erkennt, welches im BSP aus Tumorzellen nicht glykosyliert ist, im BSP aus mineralisiertem Gewebe allerdings schon (Armbruster et al., 2009). Im Tiermodell konnte gezeigt werden, dass Knochenmetastasen verhindert werden können bei gleichzeitiger Gabe von Tumorzellen und Antikörpern gegen BSP beziehungsweise, dass bei vorhandenen Knochenmetastasen eine Behandlung der Tiere mit einem Anti-BSP-Antikörper die Metastasen zurückbildet (Bäuerle et al., 2005, 2006). In der aktuellen Arbeit wird die Expression von BSP an menschlichem Gewebe von Knochenmetastasen mit unterschiedlichen Primärtumoren mittels Immunhistochemie untersucht. Insgesamt wurden 35 Fälle von Knochenmetastasen mit Primärtumor eines Mammakarzinoms untersucht, wobei 22,9% eine BSP Expression aufweisen, davon 5,7% eine starke. Knochenmetastasen mit dem Primärtumor Prostatakarzinom sind mit 8 Fällen repräsentiert, wobei 75% positiv für BSP sind, davon 25% stark positiv. Die einzelnen Fälle zeigen eine starke BSP Expression im Stroma und eine schwache BSP Expression der Tumorzellen. Diese Ergebnisse des Antikörpers gegen normal glykosyliertes BSP wurden verglichen mit dem Antikörper gegen nicht glykosyliertes BSP. Der Nachweis von BSP in Tumorzellen zeigt dasselbe Ergebnis, BSP im Stroma wird durch den Antikörper gegen nicht- glykosyliertes BSP intensiver dargestellt. Daraus lässt sich folgern, dass der Antikörper gegen nicht- glykosyliertes BSP nicht spezifisch für die Isoform des BSP aus Tumorzellen ist, sondern gleichermaßen in der Routinediagnostik von BSP eingesetzt werden kann. Die Untersuchung könnte sogar darauf hinweisen, dass dieser Antikörper die nicht- glykosylierte Isoform im Stroma erkennt und damit bei Untersuchung des Stromas die bessere Alternative darstellt.
N2  - Bone sialoprotein (BSP) is a bone matrix protein that is also expressed by breast cancer and prostate cancer cells (Bellahcene et al., 1994, 1997, 1998). The BSP expression in primary breast and prostate carcinomas is associated with a poor prognosis and an increased risk to develop bone metastases. Serum BSP was found to be a prognostic marker for the development of bone metastases (Diel et al. 1999). There are antibodies that specifically bind epitopes present in BSP produced in tumor cells, wherein the posttranslational glycosylation of BSP is incomplete in comparison with the posttranslational glycosylation of BSP produced in normal bone cells (Armbruster et al., 2009). In nude rats, incubation of breast cancer cells and anti-BSP antibodies prior to inoculation reduced the osteolytic lesion size. The treatment of bone metastases with an anti-BSP antibody resulted in a significantly smaller lesion size (Bäuerle et al., 2005, 2006). In the present study, 84 patient cases with bone metastases of different primary tumours were investigated by immunohistochemistry in order to assess the level of BSP and to compare two different anti-BSP antibodies. There are 35 cases of breast cancer bone metastases and 8 cases of prostate cancer bone metastases. BSP expression was found in 22, 9 % of all breast cancer bone metastases and 75% of all prostate cancer bone metastases. In nearly all cases a strong staining for BSP was found in stroma, a weak staining for BSP was observed in tumour cells. We compared antibodies against normal BSP with anti-BSP antibodies that bind epitopes that are incomplete in their posttranslational glycosylation. The expression of BSP in tumour cells was exactly the same, the expression of BSP in tumour stroma was different. A stronger staining was found with the antibodies that bind epitopes that are incomplete in their posttranslational glycosylation. In conclusion, these antibodies do not only stain for BSP produced by tumour cells. Both antibodies can be used for the detection of BSP.
KW  - Knochensialoprotein
KW  - Knochenmetastase
KW  - Mammakarzinom
KW  - bone sialoprotein
KW  - bone metastases
KW  - breast cancer
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-71642
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TY  - THES
A1  - Fleischhacker, Arne
T1  - Der Einfluss von Wertigkeit, Morphologie, Größe, Risikofaktoren und Operationstechnik auf das Ergebnis der operativen Versorgung von Ventral- und Inzisionalhernien: Prospektive Validierung der Würzburger Narbenhernien-Klassifikation an 324 Patienten
T1  - The Wurzburg Incisional Hernia Classification, a prospective validation: the effect of hernia value, morphology, hernia gap size and risk factors on the result of 324 incisional and ventral hernia patients
N2  - Einleitung: Narbenhernien sind mit Bauchfell überzogene Baucheingeweide, die aus einer operativ erworbenen Schwachstelle der Bauchwand hervortreten. Patienten sind die größten Leidtragenden von Narbenhernien, denn mit einer Narbenhernieninzidenz bis 20% führen diese häufig zu einem großen Leidensdruck und nicht selten durch Inkarzeration bis hin zur Lebensgefahr. Bei geschätzten 800.000 Laparotomien im Jahr liegt bei etwa einem Drittel der resultierenden Narbenhernien eine Operationsindikation vor. In den letzten Jahrzehnten sind neben unzähligen verschiedenen Netzmaterialien auch diverse operative Strategien und Techniken entwickelt worden, die einen allgemeingültigen Ansatz zur Behandlungsweise erschweren. Ein zumindest europaweit geltendes Klassifikationssystem hat sich bisher ebenfalls noch nicht etablieren können, obgleich einige Autoren bereits unterschiedliche Systeme publizierten. Material und Methoden: In der vorliegenden Studie wurden 324 Narbenhernienpatienten des Zeitraums 2005 bis 2009 der Uniklinik Würzburg untersucht. Anhand der Würzburger Narbenhernienklassifikation wurden diese Patienten verschlüsselt und in einer Datenbank zusammen mit weiteren perioperativen Daten erfasst und statistisch ausgewertet. Die Würzburger Klassifikation umfasst neben der Bruchwertigkeit, der Morphologie, der Bruchpfortengröße auch das individuell patienteneigene Risikoprofil. Eine Follow up-Befragung im Hinblick auf Neurezidiv (primärer Endpunkt), perioperative Komplikationen und chronische Beschwerden (sekundäre Endpunkte) erfolgte per Telefon und Brief an die Patienten und, wenn notwendig, an die jeweiligen Hausärzte. Ergebnisse: Die 324 Patienten konnten in Subgruppen mit Ventralen und Inzisionalen Hernien unterteilt werden. Zwischen sowie innerhalb der Gruppen konnten statistische Unterschiede gefunden werden. Patienten mit Inzisionalen Hernien waren älter, litten signifikant häufiger an einer malignen Vorerkrankung und einer größeren Bruchlücke. Ebenso wiesen die Narbenhernienpatienten signifikant höhere Risikoscores auf. Inzisionale Hernien wurden, wie im Algorithmus vorgegeben, vermehrt mit alloplastischem Netzmaterial versorgt, während Ventrale Hernien eher mit Hilfe der konventionellen Nahttechnik operiert wurden. Ebenso konnte festgestellt werden, dass die offene IPOM-Technik im Medianvergleich mit der laparoskopischen Technik an größeren Brüchen angewandt wurde. Inzisionale Hernienpatienten erlitten häufiger Neurezidive als Patienten mit Ventralen Hernien. Mehr als die Hälfte aller Narbenhernien nach einer offenen Appendektomie führten zu einem Neurezidiv. Hernien, die an der Linea alba lokalisiert waren, wiesen ein signifikant erhöhtes Risiko für ein Neurezidiv auf. Eine positive Hernienanamnese, der Notfallcharakter der Grund-OP und eine bekannte Kollagenerkrankung konnten bei Inzisionalen Hernien, sowie zusätzlich bei der Subgruppe der r-Hernien der Nikotinabusus, als unabhängige Risikofaktoren identifiziert werden. Die Sublay-Technik war die sicherste Methode der untersuchten operativen Versorgungsmöglichkeiten, denn nur bei jedem neunten Patienten trat ein Neurezidiv auf. Inzisionale Hernien führten zu vermehrten postoperativen Wundheilungsstörungen, zu mehr Bewegungs- einschränkung und Gefühlsstörungen im operierten Bereich. Patienten, die sich einer laparoskopischen IPOM-Operation unterzogen, litten vermehrt an postoperativen Schmerzen sowie chronischen Schmerzen im Sitzen und Gehen. Operationen in Sublay-Technik dauerten signifikant länger als laparoskopische IPOM-Operationen. Ebenso war die Bruchpfortengröße signifikant größer und die anzustrebende Netzunterfütterung von 5 cm wurde signifikant häufiger eingehalten. Diskussion: Die Etablierung einer allgemein anerkannten Narbenhernien-Klassifikation steht noch aus. Die Würzburger Narbenhernien-Klassifikation wird seit Jahren erfolgreich eingesetzt und hat sich in der Praxis bewährt, einem Patienten einen möglichst maßgeschneiderten Ansatz zur Versorgung zu bieten. Ein einfaches Konzept gibt unter Beachtung der Wertigkeit, Morphologie, Größe und dem Risikoprofil Auskunft über die Hernie. Im Vergleich von IPOM und Sublay führt das letztgenannte Verfahren neben weniger Neurezidiven zu weniger postoperativen Schmerzen aufgrund einer eventuell „günstigen Denervierung“ durch die aufwendige retromuskuläre Präparation. Große, meist medial gelegene Narbenhernien führten bei der offenen IPOM-Technik zu vermehrten Neurezidiven. Zu hinterfragen ist, ob eine spannungsfreie Adaptation bei großen Brüchen aufgrund der Retraktionskräfte der seitlichen Bauchmuskulatur überhaupt noch gegeben ist, hier sollte an Alternativverfahren (Flap) gedacht werden. Die laparoskopische IPOM-Technik führte in 28% zu einem Neurezidiv. Nach Datenauswertung muss diskutiert werden, ob in unserem Patientenklientel die Netzgröße unzureichend ausgewählt wurde. In der Literatur wird das Auftreten eines Neurezidivs vermehrt am Netzrand beschrieben. Auffallend war die hohe Anzahl an Patienten (18%) mit vermehrt postoperativen Bauchwandschmerzen, die eventuell auf eine fehlende „günstige Denervierung“ wie bei Sublay und offenem IPOM zurückzuführen ist. Wichtige Diskussionspunkte sind das verwendete Nahtmaterial (Umstellung von nicht-resorbierbaren auf resorbierbare Nähte) bei laparoskopischem IPOM und die umstrittene Technik der transfaszialen Naht als Ursache chronischer Schmerzen. Beachtung finden müssen die Ursache und die Umstände der Grund-Operation, die zur Narbenhernie geführt haben, aber auch die grundsätzlich „palliative“ Situation der Rezidiventstehung durch vorbestehende Störungen des Kollagenstoffwechsels. Es ist zu diskutieren, ob die Ursache der Hernie bei jüngeren Patienten eher technischer Art und bei älteren Patienten eher risikofaktor- bzw. infektionsbedingt ist. Eine allgemeine Handlungs- empfehlung zum OP-Verfahren ist beim Vorliegen von Inzisionalen Hernien aktuell nicht zu geben, die offenen Fragen zu Netzauswahl und –fixation, Überlappung und Nahtanzahl sind dringend in prospektiven Studien mit möglichst großer Fallzahl zu beantworten.
N2  - Introduction: Incisional hernias are viscera, covered with peritoneum, emerging from a surgically acquired weakness of the abdominal wall. With an incidence up to 20% this often leads to an ordeal and not infrequently - due to incarceration - ends up in the death of the patient. In about one-third of the approx. 800,000 laparotomies there is an indication for surgery. In recent decades different mesh materials and various operational strategies and techniques have been developed. Thus, it leads to a difficult approach for a generally accepted treatment. As a result, no valid classification system throughout Europe has been established, although different systems already have been published by some authors. Materials and Methods: In this study 324 patient were examined from 2005 to 2009 at the University Hospital Wuerzburg. On the basis of these patienta, a database containing the „Wuerzburg Incisional Hernia Classification“ was created along with other collected perioperative data. Additionally, these data were analyzed statistically. The Wuerzburg Incisional Hernia Classification includes the hernia value (number of condition), the morphology, the hernial gap (size) and the individual patient's risk profile. A follow up survey in the terms of recurrent hernia (primary endpoint), perioperative complications and chronic pain (secondary endpoints) was done by telephone and letter to the patient and, if necessary, to the patient´s family doctor. Results: 324 patients were divided into subgroups with ventral and incisional hernias. Between and within these groups statistically relevant differences can be found. Patients suffering from incisional hernias were significantly older, suffered significantly more often from malignant disease and a larger hernial size. Likewise, significantly higher risk scores can be reported. Incisional hernias, as given in the „Wuerzburg abdominal wall algorithm“, were mostly treated with alloplastic mesh material, whereas Ventral hernia patients rather received the conventional suture techniques. The open IPOM technique was applied more often in larger hernias (median) compared with the laparoscopic technique. Incisional hernia suffered more frequently from recurrent hernias than patients with ventral hernias. More than half of all hernias after open appendectomy led to a recurrent hernia. Additionaly, hernias, located on the linea alba, exhibited a significantly increased risk for recurrence. History of hernias, the emergency basis of the primary operation and a known surgical collagen disease could be identified as independent risk factors in incisional hernias. In addition smoking was identified as independent risk factor in the subgroup of recurrent hernias. The sublay technique was identified as the safest method, because only every ninth patients developed a recurrent hernia. Incisional hernias led to increased postoperative healing impairment, to a higher amount of movement restriction and paresthsia in the operated area. Patients who underwent IPOM laparoscopic surgery suffered increasingly from postoperative pain and chronic pain when sitting and walking. Operations in sublay technique lasted significantly longer than laparoscopic IPOM operations. Likewise, the hernial gap size was significantly larger and aspired peritoneal shimming of 5 cm (overlapping) was observed significantly more frequently. Discussion: An agreement on a universally accepted classification of incisional hernias is still pending. The „Würzburg Incisional hernia classification“ has been used successfully for years and provides a tailored approach for each patient. A simple concept providing information about the hernia value, morphology, size and risk profile. In comparison of IPOM and Sublay the latter method leads to less recurrent hernias and less postoperative pain due to any "favorable denervation" by the elaborate retromuscular technique. Large, usually medially located hernias led to increased Recurrence in the opern IPOM technique. To question is whether a stress-free adaption is given due to the lateral abdominal muscles´ retraction forces. An alternative technique should be considered (flap). The laparoscopic IPOM technique led to 28% recurrence. After data analysis needs to be discussed, whether the mesh size was selected inadequately. The literature research provided information about recurrence mostly on the mesh´s margin. Additionally, the used suture material is an important object of discussion (conversion of non-absorbable sutures to absorbable) in laparoscopic IPOM and the controversial technique of transfascial suture as a cause of chronic pain. Attention must be payed to cause and circumstances of the primary operation, which have led to hernia, but also fundamentally the 'palliative' situation of hernia recurrence due to preexisting disorders of collagen metabolism. There is debate whether the cause of hernia is more likely a matter of technique in younger patients and risk factor or infection in elderly patients. A general recommendation for allocation to the surgical procedure for incisional hernias can not be given at the time, the pending issues relating to mesh selection and fixation technique, overlapping peritoneal fixation and number of sutures must be answered urgently in prospective studies consisting of a substanstial number of patients.
KW  - Narbenhernie
KW  - Bauchwandhernie
KW  - Klassifikation
KW  - Rezidiv
KW  - Netz
KW  - Naht
KW  - postoperative Schmerzen
KW  - chronische Schmerzen
KW  - Narbenhernienklassifikation
KW  - Sublay
KW  - IPOM
KW  - lapararoskopische IPOM
KW  - offenes IPOM
KW  - Rezidivrate
KW  - Hernia
KW  - incisional hernia
KW  - Recurrence
KW  - Sublay
KW  - IPOM
KW  - Classification
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-73082
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TY  - THES
A1  - Fries, Petra
T1  - Fabrication and Characterisation of Single-Molecule Transistors
T1  - Herstellung und Charakterisierung von Einzelmolekültransistoren
N2  - A primary focus of the semiconductor industry is the miniaturisation of active devices. This work shows an experimental approach to fabricate small three-terminal devices suitable for the characterisation of single molecules. The nanoelectrodes are fabricated by high resolution electron-beam lithography and electromigration. First measurements on buckyball and pentaphenylene molecules are presented.
N2  - Ein Fokus der Halbleiterindustrie liegt auf der Verkleinerung der aktiven Bauelemente. Diese Arbeit zeigt ein experimentelles Verfahren sehr kleine dreipolige Bauteile herzustellen, welche sich zur Charakterisierung von einzelnen Molekülen eignen. Die Nanostrukturen werden über hochauflösende Elektronenstrahllithografie und Elektromigration hergestellt. Erste Messungen an Buckyball-Molekülen und Pentaphenylen-Molekülen werden gezeigt.
KW  - Molekularelektronik
KW  - Elektromigration
KW  - Freies Molekül
KW  - Elektronenstrahllithographie
KW  - Single-Molecule Transistor
KW  - electromigration
KW  - molecular transport
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74689
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TY  - THES
A1  - Fröhlich, Kathrin
T1  - Assigning functions to Hfq-dependent small RNAs in the model pathogen Salmonella Typhimurium
T1  - Funktionelle Charakterisierung Hfq-abhängiger kleiner RNAs im Modellpathogen Salmonella Typhimurium
N2  - Non-coding RNAs constitute a major class of regulators involved in bacterial gene expression. A group of riboregulators of heterogeneous size and shape referred to as small regulatory RNAs (sRNAs) control trans- or cis-encoded genes through direct base-pairing with their mRNAs. Although mostly inhibiting their target mRNAs, several sRNAs also induce gene expression. An important co-factor for sRNA activity is the RNA chaperone, Hfq, which is able to rearrange intramolecular secondary structures and to promote annealing of complementary RNA sequences. In addition, Hfq protects unpaired RNA from degradation by ribonucleases and thus increases sRNA stability. Co-immunoprecipitation of RNA with the Hfq protein, and further experimental as well as bioinformatical studies performed over the last decade suggested the presence of more than 150 different sRNAs in various Enterobacteria including Escherichia coli and Salmonellae. So-called core sRNAs are considered to fulfill central cellular activities as deduced from their high degree of conservation among different species. Approximately 25 core sRNAs have been implicated in gene regulation under a variety of environmental responses. However, for the majority of sRNAs, both the riboregulators’ individual biological roles as well as modes of action remain to be elucidated. The current study aimed to define the cellular functions of the two highly conserved, Hfq-dependent sRNAs, SdsR and RydC, in the model pathogen Salmonella Typhimurium. SdsR had been known as one of the most abundant sRNAs during stationary growth phase in E. coli. Examination of the conservation patterns in the sdsR promoter region in combination with classic genetic analyses revealed SdsR as the first sRNA under direct transcriptional control of the alternative σ factor σS. In Salmonella, over-expression of SdsR down-regulates the synthesis of the major porin OmpD, and the interaction site in the ompD mRNA coding sequence was mapped by a 3'RACE-based approach. At the post-transcriptional level, expression of ompD is controlled by three additional sRNAs, but SdsR plays a specific role in porin regulation during the stringent response. Similarly, RydC, the second sRNA adressed in this study, was initially discovered in E. coli but appeared to be conserved in many related γ-proteobacteria. An interesting aspect of this Hfq-dependent sRNAs is its secondary structure involving a pseudo-knot configuration, while the 5’ end remains single stranded. A transcriptomic approach combining RydC pulse-expression and scoring of global mRNA changes on microarrays was employed to identify the targets of this sRNA. RydC specifically activated expression of the longer of two versions of the cfa mRNA encoding for the phospholipid-modifying enzyme cyclopropane fatty acid synthase. Employing its conserved single-stranded 5' end, RydC acts as a positive regulator and masks a recognition site of the endoribonuclease, RNase E, in the cfa leader.
N2  - Die bakterielle Genexpression wird unter anderem maßgeblich von nicht-kodierenden RNAs bestimmt. Kleine regulatorische RNAs (sRNAs) sind eine bezüglich Größe und Struktur heterogene Gruppe von Riboregulatoren, die ihre in cis oder in trans-kodierten Zielgene mittels direkter Basenpaarungen kontrollieren. Während der Großteil der sRNAs reprimierend wirkt, konnte für einige RNAs gezeigt werden, dass sie die Expression ihres Zieltranskripts verstärken. Ein wichtiger Kofaktor für die regulatorische Funktion der sRNAs ist das RNA-Chaperon Hfq, welches sowohl die Umfaltung intramolekularer Sekundärstrukturen ermöglicht, als auch die Ausbildung von Basenpaarungen zwischen komplementären RNA-Sequenzen steuert. Zusätzlich schützt Hfq nicht-gepaarte RNAs vor dem Abbau durch Ribonukleasen, und trägt damit zur Stabilität der Moleküle bei. Durch Ko-Immunopräzipitation mit Hfq sowie in weiteren experimentellen als auch bioinformatischen Studien konnten im letzten Jahrzehnt in diversen Enterobakterien, wie z.B. auch Escherichia coli und Salmonellae, mehr als 150 verschiedene sRNAs bestimmt werden. Von so genannten "core sRNAs" (Kern-sRNAs) wird aufgrund ihres hohen Grades an Konservierung in unterschiedlichen Spezies angenommen, dass sie zentrale Funktionen erfüllen. Etwa 25 core sRNAs agieren unter verschiedenen Umweltbedingungen als Regulatoren. Ihre exakte biologische Rolle, sowie ihre Funktionsweise sind jedoch größtenteils noch unbekannt. In der vorliegenden Arbeit wurden die beiden konservierten, Hfq-abhängigen sRNAs, SdsR und RydC, im Modellpathogen Salmonella Typhimurium charakterisiert. SdsR war als eine der abundantesten sRNAs der stationären Phase in E. coli beschrieben worden. Durch Auswertung der Konservierungsmuster der sdsR Promotorsequenz sowie klassische genetische Analyse konnte SdsR als erste sRNA unter direkter Kontrolle des alternativen σ Faktors σS bestimmt werden. In Salmonella führt die Überexpression von SdsR zur Reprimierung des Membranporins OmpD, und die Bindestelle von SdsR auf dem ompD Transkript wurde mittels einer auf 3'-RACE basierenden Methode ermittelt. Obwohl die Expression von ompD auf post-transkriptionaler Ebene von drei weiteren sRNAs kontrolliert wird, konnte eine spezische Regulation des Porins durch SdsR während Aminosäure-Hungerung gezeigt werden. Auch RydC, die zweite in dieser Studie analysierte sRNA, wurde zunächst in E. coli beschrieben und ist aber auch in weiteren γ-Proteobakterien konserviert. Interessanterweise enthält die Sekundärstruktur dieser Hfq-abhängigen sRNA einen Pseudoknoten, während das 5'-Ende ungepaart ist. Die Zielgene von RydC wurden mittels einer Transkriptomanalyse bestimmt, in der die Änderung der Häufigkeitsverteilung aller mRNAs nach kurzzeitiger Überexpression der sRNA auf Microarrays untersucht wurde. RydC bewirkte die spezifische Aktivierung des längeren von insgesamt zwei Versionen der cfa mRNA, die für eine Cyclopropan-fettsäuresynthase kodiert, ein Enzym das zur Modifikation von Phospholipiden dient. Eine Basenpaarung über das freie 5'-Ende der sRNA RydC führt zur Aktivierung der cfa-Expression, und maskiert eine Erkennungssequenz der Endoribonuklease, RNase E, innerhalb des Transkripts.
KW  - Small RNA
KW  - Genexpression
KW  - Hfq
KW  - Small RNA
KW  - Hfq
KW  - Salmonella
KW  - Salmonella typhimurium
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-85488
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TY  - THES
A1  - Frölich, Nadine
T1  - Analyse der µ-Opiatrezeptoraktivierung und Signaltransduktion in lebenden Zellen mittels FRET-Mikroskopie
T1  - Analysis of µ-opioid receptor activation and signal transduction in living cells using FRET microscopy
N2  - Der Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer ist ein Phänomen, welches erstmals 1948 von Theodor Förster beschrieben wurde. Mit der Entwicklung von Fluoreszenzproteinen konnten in Kombination mit Mikroskopietechniken Einblicke in zellbiologische Vorgänge gewonnen werden, die durch biochemische oder physiologische Experimente nicht möglich sind. Dabei spielt die hohe zeitliche und räumliche Auflösung eine wichtige Rolle. Auf dem Forschungsgebiet der GPCR, welche die größte Gruppe von Membranproteinen bei den Säugetieren darstellen, wurden insbesondere Erkenntnisse über Konformationsänderungen der Rezeptoren, die Kinetik der Rezeptoraktivierung und die Interaktion mit intrazellulären Signalproteinen gewonnen. Der µ-Opioidrezeptor gehört zur Familie der GPCR und stellt aufgrund seiner analgetischen Wirkungen eine wichtige pharmakologische Zielstruktur dar. Das Ziel dieser Arbeit war sowohl den Rezeptor als auch seine Signalwege mittels FRET-Mikroskopie zu untersuchen. Zunächst sollte ein intramolekularer FRET-Sensor des µ-Opioidrezeptors entwickelt werden, dazu wurden basierend auf den Kenntnissen über die Tertiärstruktur und dem Aufbau bereits bekannter GPCR-Sensoren verschiedene Rezeptorkonstrukte kloniert. Bei den Konstrukten wurden entweder zwei Fluoreszenzproteine oder ein Fluoreszenzprotein und ein Fluorophor-bindendes Tetracysteinmotiv kombiniert. Auch die Positionen der eingefügten Sequenzen wurden in den intrazellulären Domänen variiert, da der Rezeptor auf die Modifikationen mit beeinträchtigter Membranlokalisation reagierte. Durch die Optimierung wurden Rezeptoren konstruiert, die an der Zellmembran lokalisiert waren. Jedoch zeigte keines der Rezeptorkonstrukte Funktionalität im Hinblick auf die Rezeptoraktivierung. Im zweiten Teil wurden die pharmakologischen Effekte der Metabolite von Morphin am humanen µ-Opioidrezeptor systematisch analysiert. Dazu wurde die Fähigkeit der Metabolite, Gi-Proteine zu aktivieren und β-Arrestin2 zu rekrutieren, mittels FRET-basierter Messungen an lebenden Zellen untersucht. Außerdem wurde die Affinität der Metabolite zum humanen µ Opioidrezeptor anhand der Verdrängung eines radioaktiven Liganden analysiert. Meine Experimente identifizierten eine Gruppe mit stark agonistischen und eine mit schwach agonistischen Eigenschaften. Die starken Partialagonisten aktivieren den Rezeptor bereits bei nanomolaren Konzentrationen, während die schwachen Metabolite den Rezeptor erst bei Konzentrationen im mikromolaren Bereich aktivieren. Die Metabolite Normorphin, Morphin-6-Glucuronid und 6-Acetylmorphin zeigen geringere Potenz als Morphin bei der Gi-Aktivierung aber überraschenderweise höhere Potenz und Effizienz für die β-Arrestin-Rekrutierung. Dies deutet auf eine bevorzugte Aktivierung von β-Arrestin2 hin. Die aus diesen Studien gewonnenen Ergebnisse liefern Hinweise darauf, welche Metabolite bei der Signalverarbeitung am µ Opioidrezeptor in vivo beteiligt sind.
N2  - Fluorescence resonance energy transfer was first described by Theodor Förster in 1948. The discovery and development of intrinsic fluorescent proteins revolutionized cell and molecular biology. The FRET-technique allows the analysis of protein-protein interactions and intramolecular conformational changes. In this method, its high temporal and spatial resolution plays a crucial role. Especially in the research field of GPCR, which are the largest family of membrane proteins in mammals, insights into receptor conformational changes, kinetics of receptor activation and the interaction with intracellular proteins were obtained. The µ-opioid receptor belongs to the GPCR family and is involved in analgesia. Therefore, the receptor is an important pharmacological target. Its pharmacological properties were extensively analyzed in the current thesis by FRET. Engineering of an intramolecular MOR-biosensor was initially planned. Based on the knowledge about the tertiary receptor structure and earlier GPCR-sensors, different receptor constructs were cloned. For each receptor construct either two fluorescent proteins or one fluorescent protein and one fluorophore binding tetracysteine motif were combined. The insertion of the additional amino acid sequences prevented the membrane localization for some constructs. Hence, the insertion site of the amioacid sequences was varied in the intracellular loops. Ultimately, the optimization resulted in some membrane localized receptor constructs with the tetracysteine motif in the third intracellular loop. Nevertheless, none of the receptor constructs was functional in terms of measurable conformational change upon receptor activation. In the second part of this thesis, the pharmacological effects of morphine and its metabolites were studied. The analgesic effects of morphine are mainly mediated via the activation of the µ opioid receptor. This receptor activates inhibitory G-proteins and induces the recruitment of β-arrestin2. Therefore I analyzed activation of these two pathways induced by morphine metabolites using FRET-microscopy in living cells. Furthermore, radioligand binding studies were used to determine the affinity of each compound to the human µ-opioid receptor. This approach identified two groups of metabolites, which were classified into strong and weak ligands. Strong partial agonists showed efficacies in the nanomalar range. In contrast, weak metabolites activated µ opioid receptor pathways in the micromolar range. Normorphine, morphine-6-glucuronide and 6 acetylmorphine had lower potencies regarding Gi-protein activation but higher potencies and efficacies for β-arrestin2 recruitment than morphine. These findings indicate that these metabolites are biased towards β-arrestin2 pathways.
KW  - Opiatrezeptor
KW  - G-Protein gekoppelte Rezeptoren
KW  - Morphin
KW  - Stoffwechsel
KW  - Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer
KW  - Mikroskopie
KW  - Metabolite von Morphin
KW  - Metabolismus
KW  - Metabolites of morphine
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-71009
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TY  - THES
A1  - Fuchs, Andreas Rudolf
T1  - 3D-Pulverdruck von Zellkulturträgern mit Magnesium-Phosphat-Chemie
T1  - 3d powder printing of scaffolds with a magnesium phosphate chemistry
N2  - In der vorliegenden Arbeit wurden erstmals im 3D-Pulerdruckverfahren hergestellte Struvit-Matrizes auf ihre Eignung als Trägermaterial für Knochenzellen in vitro untersucht. Hierzu wurde die Zytokompatibilität sowie die chemische Löslichkeit von gedruckten Struvit-Strukturen betrachtet. In einem zweiten Schritt wurde untersucht, ob die biologische Funktion von BMP-2-Lösungen nach Durchlaufen des Druckprozesses erhalten bleibt und ob es möglich ist, BMP-2 unter Beibehaltung seiner biologischen Wirksamkeit direkt in Struvit-Matrizes zu drucken. Als Reaktanten zur Herstellung der Struvit-Matrizes wurde modifiziertes Farringtonit-Pulver mit definierter Körnung und eine äquimolare Binder-Lösung aus DAHP und ADHP verwendet. Die untersuchten Zellkulturträger mit Magnesiumammoniumphosphatchemie zeigten eine ausreichende Zytokompatibilität in vitro. Außerdem wurde gezeigt, dass thermolabile Proteine wie BMP-2 im 3D-Pulverdruckverfahren unter weitgehender Beibehaltung ihrer biologischen Wirksamkeit in vitro grundsätzlich prozessierbar sind. Die Freisetzung direkt eingedruckter Proteine aus den Struvit-Matrizes blieb jedoch hinter den Erwartungen zurück. Mit Struvit steht ein alternatives Zementsystem für den 3D-Pulverdruck zur Verfügung, welches spezifische Vorteile gegenüber den etablierten Calciumphosphaten bietet. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die Ursache für die geringe BMP-Freisetzung aus den Struvit-Matrizes zu ermitteln und die Vorteile der neutralen Abbindereaktion voll nutzen zu können.
N2  - The purpose of the present study was the investigation of 3d powder printed struvite-scaffolds as a carrier material for osteoblastic cells in vitro. For this purpose, their cytocompatibility and their chemical solubility were observed. In a second step we analysed, if BMP-2 could pass through the whole printing process without losing its biological function and furthermore if it is possible to print BMP-2 directly into struvite-scaffolds without a significant loss of biological activity. As reactants for the fabrication of the struvite-scaffolds, we used a modified farringtonite-powder and a binder solution consisting of an equimolar mixture of DAHP and ADHP. The investigated struvite-scaffolds showed a sufficient cytocompatibility. It was also shown, that thermolabile proteins, such as BMP-2, could be processed in 3d powder printing without losing much of their biological activity in vitro. The release of directly imprinted proteins out of the struvite scaffolds remained unsatisfying. Struvite is an alternative hydraulic-setting cement for 3d powder printing with certain advantages over the established calcium phosphate cements. Further investigations are necessary to identify the reasons for the low BMP-release out of the struvite-scaffolds and to take full advantage of the neutral setting reaction of struvite-cements.
KW  - Struvit
KW  - Rapid Prototyping
KW  - Knochen-Morphogenese-Proteine
KW  - 3D-Pulverdruck
KW  - BMP
KW  - Scaffold
KW  - 3d powder printing
KW  - scaffold
KW  - BMP
KW  - struvite
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-77415
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TY  - THES
A1  - Förster, Sabine
T1  - Nuclear Hormone Receptors and Fibroblast Growth Factor Receptor Signaling in Echinococcus multilocularis
T1  - Signalwege in Echinococcus multilocularis am Beispiel der Nukleären Hormonrezeptoren und des Fibroblast Growth Factor Rezeptors
N2  - Parasitic helminths share a large degree of common genetic heritage with their various hosts. This includes cell-cell-communication mechanisms mediated by small peptide cytokines and lipophilic/steroid hormones. These cytokines are candidate molecules for host-parasite cross-communication in helminth diseases. In this work the function of two evolutionary conserved signaling pathways in the model cestode Echinococcus multilocularis has been studied. First, signaling mechanisms mediated through fibroblast growth factors (FGF) and their cognate receptors (FGFR) which influence a multitude of biological functions, like homeostasis and differentiation, were studied. I herein investigated the role of EmFR which is the only FGFR homolog in E. multilocularis. Functional analyses using the Xenopus oocyte expression system clearly indicate that EmFR can sense both acidic and basic FGF of human origin, resulting in an activation of the EmFR tyrosine kinase domain. In vitro experiments demonstrate that mammalian FGF significantly stimulates proliferation and development of E. multilocularis metacestode vesicles and primary cells. Furthermore, DNA synthesis and the parasite’s Erk-like MAPK cascade module was stimulated in the presence of exogenously added mammalian FGF. By using the FGFR inhibitor BIBF1120 the activity of EmFR in the Xenopus oocyte system was effectively blocked. Addition of BIBF1120 to in vitro cultivated Echinococcus larval material led to detrimental effects concerning the generation of metacestode vesicles from parasite stem cells, the proliferation and survival of metacestode vesicles, and the dedifferentiation of protoscoleces towards the metacestode. In conclusion, these data demonstrate the presence of a functional EmFR-mediated signaling pathway in E. multilocularis that is able to interact with host-derived cytokines and that plays an important role in larval parasite development. Secondly, the role of nuclear hormone receptor (NHR) signaling was addressed. Lipophilic and steroid hormone signaling contributes to the regulation of metazoan development. By means of in silico analyses I demonstrate that E. multilocularis expresses a set of 17 NHRs that broadly overlaps with that of the related flatworms Schistosoma mansoni and S. japonicum, but also contains several NHR encoding genes that are unique to this parasite. One of these, EmNHR1, is homolog to the DAF-12/HR-96 subfamily of NHRs which regulate cholesterol homeostasis in metazoans. Modified yeast-two hybrid analyses revealed that host serum contains a ligand which induces homodimerization of the EmNHR1 ligand-binding domain. Also, a HNF4-like homolog, EmHNF4, was characterized. Human HNF4 plays an important role in liver development. RT-PCR experiments showed that both isoforms of the EmHNF4 encoding gene are expressed stage-dependently suggesting distinct functions of the two isoforms in the parasite. Moreover, specific regulatory mechanisms on the convergence of NHR signaling and TGF-β/BMP signaling pathways in E. multilocularis have been identified. On the one hand, EmNHR1 directly interacted with the EmSmadC and on the other hand EmHNF4b interacted with EmSmadD, EmSmadE which are all downstream signaling components of the TGF-β/BMP signaling pathway. This suggests cross-communication in order to regulate target gene expression. With these results, further studies on the role of NHR signaling in the cestode will be facilitated. Also, the first serum-free in vitro cultivation system for E. multilocularis was established using PanserinTM401 as medium. Serum-free co-cultivation with RH-feeder cells and an axenic cultivation method have been established. With the help of this serum-free cultivation system investigations on the role of specific peptide hormones, like FGFs, or lipophilic/steroid hormones, like cholesterol, for the development of helminths will be much easier.
N2  - Parasitäre Würmer weisen eine große genetische Verwandtschaft mit ihren Wirten auf. Diese schließt auch Zell-Zell-Kommunikationsmechanismen ein, die sowohl durch Peptidhormone als auch durch lipophile/steroidale Hormone vermittelt werden. Man vermutet, dass diese Stoffe eine wichtige Rolle bei der Wirt-Parasiten-Kreuzkommunikation spielen. Deshalb untersuchte diese Arbeit die Funktion von zwei konservierten Signalwegen im Modellorganismus Echinococcus multilocularis. Der erste Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit den Fibroblast Growth Factors (FGF). Diese steuern durch die Bindung an spezifische FGF-Rezeptoren (FGFR) eine Vielzahl von biologischen Funktionen, wie beispielsweise Homöostase- und Differenzierungsprozesse. Zunächst wurde EmFR, das einzige FGFR-Homolog im Fuchsbandwurm in Xenopus Oozyten heterolog exprimiert. Dabei wurde nachgewiesen, dass der Rezeptor sowohl acidic als auch basic FGF erkennen kann und dies zur Aktivierung der Tyrosinkinasedomäne führt. Außerdem förderte im in vitro Experiment die exogene Zugabe dieser Wirtsfaktoren die Proliferation und Entwicklung von Metacestodenvesikeln und Primärzellen. Darüber hinaus wurden die DNA-Synthese und die Erk-MAPK-Kaskade des Parasiten stimuliert. Im Gegensatz dazu konnte durch die Hinzugabe des FGFR-Inhibitor BIBF1120 die Aktivität des Rezeptors im Xenopus Oozytensystem erfolgreich blockieret werden. Durch den Inhibitor wurde die Regeneration von Metacestodenvesikeln aus Stammzellen, die Proliferation und das Überleben von Metacestodenvesikeln verhindert und eine Dedifferenzierung von Protoskolizes verursacht. Zusammengefasst zeigen diese Daten, dass E. multilocularis einen funktionellen durch EmFR-vermittelten Signalweg besitzt, welcher in der Lage ist, mit Wirtszytokinen zu interagieren und eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Echinococcus Larvenstadien spielt. Außerdem wurde die Bedeutung der Nukleären Hormon Rezeptoren (NHR) für den Parasiten untersucht. Lipophile und steroidale Hormone regulieren viele Entwicklungsprozesse in Metazoen. Mittels in silico Analyse konnten 17 Rezeptoren der NHR-Familie in E. multilocularis identifiziert werden, die größtenteils mit dem NHR Repertoire von Schistosoma mansoni und S. japonicum übereinstimmen. Allerdings wurden auch Rezeptoren identifiziert, die einzigartig für E. multilocularis sind. Einer dieser Rezeptoren, EmNHR1, ist homolog zur DAF-12/HR-96 Familie, die den Cholesterinstoffwechsel in Metazoen reguliert. Yeast-Two Hybrid Experimente zeigten, dass Wirtsserum den putativen Liganden von EmNHR1 enthält, da dessen Zugabe zur Homodimerisierung der EmNHR1-Liganden-bindungsdomäne führte. Außerdem wurde mit EmHNF4 ein weiterer Rezeptor charakterisiert, dessen humanes Homolog die Entwicklung der Leber beeinflusst. RT-PCR-Experimente zeigten, dass die zwei entdeckten Isoformen von EmHNF4 stadienspezifisch exprimiert werden, was auf mögliche Funktionsunterschiede deutet. Darüber hinaus wurde sowohl für EmNHR1, als auch für EmHNF4 beobachtet, dass die DNA-Bindungsdomänen mit Komponenten des TGF-β/BMP-Signalwegs direkte Proteininteraktionen eingehen. Während EmNHR1 mit EmSmadC interagiert, zeigte EmHNF4b eine Reaktion mit EmSmadD und EmSmadE, was auf eine Kreuzkommunikation zwischen beiden Signalwegen deutet. Diese Ergebnisse werden zukünftige Studien bezüglich der Funktion von NHR-Signalwegen in Zestoden deutlich erleichtern. Weiterhin wurde in dieser Arbeit das erste serum-freie in vitro Kultivierungssystem für E. multilocularis etabliert. PanserinTM401 diente als Medium sowohl für die Kultur mit Fütterzellen als auch für eine axenische Kulturmethode. Mit Hilfe dieses Systems können in Zukunft Untersuchungen über die Rolle von Peptidhormonen wie FGF, oder lipophilen bzw. steroidalen Substanzen, wie Cholesterin, bei der Parasitenentwicklung besser untersucht werden.
KW  - Signaltransduktion
KW  - Fuchsbandwurm
KW  - Echinococcus multilocularis
KW  - Alveoläre Echinokokkose
KW  - FGF
KW  - Nukleäre Hormonrezeptoren
KW  - Echinococcus multilocularis
KW  - Alveolar Echinococcosis
KW  - FGF Signaling
KW  - Hormone Receptor Signaling
KW  - Fibroblastenwachstumsfaktor
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-85832
ER  - 
TY  - THES
A1  - Förtsch, Christina
T1  - Pneumolysin: the state of pore-formation in context to cell trafficking and inflammatory responses of astrocytes
T1  - Pneumolysin: Einfluss der Porenbildung auf zelluläre Transportprozesse und inflammatorische Antworten in Astrozyten
N2  - Pneumolysin, a protein toxin, represents one of the major virulence factors of Streptococcus pneumoniae. This pathogen causes bacterial meningitis with especially high disease rates in young children, elderly people and immunosuppressed patients. The protein toxin belongs to the family of cholesterol-dependent cytolysins, which require membrane cholesterol in order to bind and to be activated. Upon activation, monomers assemble in a circle and undergo conformational change. This conformational change leads to the formation of a pore, which eventually leads to cell lysis. This knowledge was obtained by studies that used a higher concentration compared to the concentration of pneumolysin found in the cerebrospinal fluid of meningitis patients. Thus, a much lower concentration of pneumolysin was used in this work in order to investigate effects of this toxin on primary mouse astrocytes. Previously, a small GTPase activation, possibly leading to cytoskeletal changes, was found in a human neuroblastoma cell line. This led to the hypothesis that pneumolysin can lead to similar cytoskeletal changes in primary cells. The aim of this work was to investigate and characterise the effects of pneumolysin on primary mouse astrocytes in terms of a possible pore formation, cellular trafficking and immunological responses. Firstly, the importance of pore-formation on cytoskeletal changes was to be investigated. In order to tackle this question, wild-type pneumolysin and two mutant variants were used. One variant was generated by exchanging one amino acid in the cholesterol recognising region, the second variant was generated by deleting two amino acids in a protein domain that is essential for oligomerisation. These variants should be incapable of forming a pore and were compared to the wild-type in terms of lytic capacities, membrane binding, membrane depolarisation, pore-formation in artificial membranes (planar lipid bilayer) and effects on the cytoskeleton. These investigations resulted in the finding that the pore-formation is required for inducing cell lysis, membrane depolarisation and cytoskeletal changes in astrocytes. The variants were not able to form a pore in planar lipid bilayer and did not cause cell lysis and membrane depolarisation. However, they bound to the cell membrane to the same extent as the wild-type toxin. Thus, the pore-formation, but not the membrane binding was the cause for these changes. Secondly, the effect of pneumolysin on cellular trafficking was investigated. Here, the variants showed no effect, but the wild-type led to an increase in overall endocytotic events and was itself internalised into the cell. In order to characterise a possible mechanism for internalisation, a GFP-tagged version of pneumolysin was used. Several fluorescence-labelled markers for different endocytotic pathways were used in a co-staining approach with pneumolysin. Furthermore, inhibitors for two key-players in classical endocytotic pathways, dynamin and myosin II, were used in order to investigate classical endocytotic pathways and their possible involvement in toxin internalisation. The second finding of this work is that pneumolysin is taken up into the cell via dynamin- and caveolin-independent pinocytosis, which could transfer the toxin to caveosomes. From there, the fate of the toxin remains unknown. Additionally, pneumolysin leads to an overall increase in endocytotic events. This observation led to the third aim of this work. If the toxin increases the overall rate of endocytosis, the question arises whether toxin internalisation favours bacterial tissue penetration of the host or whether it serves as a defence mechanism of the cell in order to degrade the protein. Thus, several proinflammatory cytokines were investigated, as previous studies describe an effect of pneumolysin on cytokine production. Surprisingly, only interleukin 6-production was increased after toxin-treatment and no effect of endocytotic inhibitors on the interleukin 6-production was observed. The conclusion from this finding is that pneumolysin leads to an increase of interleukin 6, which would not depend on the endocytotic uptake of pneumolysin. The production of interleukin 6 would enhance the production of acute phase proteins, T-cell activation, growth and differentiation. On the one hand, this activation could serve pathogen clearance from infected tissue. On the other hand, the production of interleukin 6 could promote a further penetration of pathogen into host tissue. This question should be further investigated.
N2  - Das Protein-Toxin Pneumolysin ist einer der entscheidenden Virulenzfaktoren von Streptococcus pneumoniae. Dieses Protein-Toxin gehört zur Familie der cholesterinabhängigen Zytolysine, die Membrancholesterol für ihre Aktivierung und Bindung benötigen. Nach der Membranbindung ordnen sich die Toxinmonomere kreisförmig an und ändern ihre Konformation, wodurch eine Pore entsteht, die dann zu einer Lyse der Zelle führt. Vor kurzem wurde nach Pneumolysinbehandlung in einer humanen Neuroblastomzelllinie eine Aktivierung kleiner GTPasen gefunden, die für zytoskelettale Veränderungen entscheidend sind (z.B. Zellbewegungen). Deshalb wurde die Hypothese aufgestellt, dass Pneumolysin diese zytoskelettalen Veränderungen auch in primären neuronalen Zellen auslösen könnte. Das Ziel dieser Arbeit war, die Effekte von Pneumolysin auf primäre Mausastrozyten im Hinblick auf Porenbildung, zelluläre Transportprozesse und immunologische Antworten zu untersuchen. Im ersten Teil wird die Bedeutung der Porenbildung auf zytoskelettale Veränderungen untersucht. Hierbei wurden lytische Fähigkeiten, Membranbindung, Membrandepolarisation, Porenbildung im künstlichen Bilayer und Effekte auf das Zytoskelett untersucht. Sowohl der Wildtyp als auch die Varianten zeigten die gleiche Stärke an Membranbindung. Diese Untersuchungen weisen darauf hin, dass die Porenbildung für die Zell-Lyse, Membrandepolarisation und zytoskelettale Veränderungen in Mausastrozyten wichtig ist und führt zu der Schlussfolgerung, dass nicht die Membranbindung, sondern die Porenbildung entscheidend für die beobachteten zytoskelettalen Veränderungen ist. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde der Effekt des Pneumolysin auf zelluläre Transportprozesse untersucht. Erneut zeigten die Pneumolysinvarianten keine Wirkung, während der Wildtyp die Gesamtrate der Endozytose erhöhte. Weiterhin wurde nur der Wildtyp internalisiert. Um einen möglichen Mechanismus für die Internalisierung des Toxins vorschlagen zu können, wurde Pneumolysin als GFP-markiertes Toxin genutzt. Weiterhin wurden einige Marker für unterschiedliche endozytotische Transportprozesse genutzt um eine Ko-lokalisation mit Pneumolysin-GFP zu ermöglichen. Des Weiteren wurden Inhibitoren für zwei Schlüsselproteine endozytotischer Vorgänge, Dynamin und Myosin II, genutzt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigten, dass Pneumolysin wahrscheinlich durch dynamin- und caveolin-unabhängige Pinozytose in die Zelle aufgenommen wird. Dieser Mechanismus führt zu der Bildung von Caveosomen, deren weiterer Transport, und somit das Schicksal des internalisierten Toxins, bis heute noch nicht aufgeklärt ist. Die Beobachtung, dass Pneumolysin die Gesamtrate an Endozytose erhöht, führte zum dritten Teil dieser Arbeit. Wenn das Toxin die Gesamtrate an Endozytose erhöht, stellt sich die Frage, ob dieser Vorgang der Zerstörung des Toxins – also einer Abwehr der Zelle – dient, oder ob diese Internalisierung eine Strategie des Pathogens ist, um tiefer in das Wirtsgewebe einzudringen. Aktuelle Studien belegen, dass Pneumolysin einen Einfluss auf inflammatorische Antworten des Immunsystems hat. Aus diesem Grund wurden unterschiedliche proinflammatorische Zytokine untersucht. Überraschenderweise zeigte sich nur eine Erhöhung des Interleukin 6 nach der Toxinbehandlung. Weiterhin hatten die Endozytoseinhibitoren keinen Effekt auf die Produktion dieses proinflammatorischen Zytokins. Pneumolysin führt also zu einem Anstieg der Interleukin 6 Produktion, diese Produktion ist jedoch unabhängig von der Internalisierung dieses Toxins. Die Produktion dieses Interleukins würde zur Produktion der Akute-Phase Proteine, der Aktivierung der T-Zell Antwort, zu Wachstum und Zelldifferenzierung führen. Einerseits könnte diese Aktivierung die Infektion durch das Pathogen bekämpfen. Andererseits könnte S. pneumoniae die erhöhte Produktion durch PLY an Interleukin 6 nutzen um weiter in das Wirtsgewebe vordringen zu können. Diese Frage sollte noch durch weitere Experimente untersucht werden.
KW  - Streptococcus pneumoniae
KW  - Toxin
KW  - Hirnhautentzündung
KW  - Entzündung
KW  - Astrozyt
KW  - Pore
KW  - Pneumolysin
KW  - Meningitis
KW  - Inflammation
KW  - Zelltransport
KW  - Porenbildung
KW  - Pneumolysin
KW  - Meningitis
KW  - Inflammation
KW  - cellular-trafficking
KW  - Pore-formation
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-70892
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TY  - THES
A1  - Gabor, Manuela
T1  - Die stereotaktische Bestrahlung von Lungentumoren – Klinische Ergebnisse dieser innovativen Behandlungsmethode an der Universitätsklinik Würzburg von 1997 bis 2007
T1  - The stereotactic body radiation therapy of lung tumors - Clinical results of this innovative treatment at the University Hospital of Würzburg 1997-2007
N2  - Ziel dieser retrospektiven Arbeit war es, die Daten von Patienten, die stereotaktisch aufgrund eines Lungentumors (NSCLC, Lungenmetastasen und Rezidiven) bestrahlt wurden, hinsichtlich des Therapieerfolges auszuwerten. Hierfür wurden die Unterlagen von 148 Patienten der Klinik und Poliklinik für Strahlentherapie der Universität Würzburg bezüglich der lokalen und systemischen Kontrolle, des Überlebens und der strahlenbedingten Nebenwirkungen untersucht. Für die Analyse wurden die Patienten in zwei Gruppen unterteilt. Die erste Gruppe bestand aus 40 Patienten mit 41 NSCLC im frühen Stadium (Stadium I und T3N0M0). In der zweiten Gruppe wurden 108 Patienten mit 25 NSCLC im fortgeschrittenen (Stadium III) und metastasierten Stadium sowie Patienten mit 111 Lungenmetastasen und zehn Rezidiven zusammengefasst. Die Bestrahlung erfolgte je nach Lage und Größe des Tumors mit Bestrahlungsdosen zwischen 6 und 26 Gy in einer bis acht Fraktionen, wobei die biologisch effektive Dosis appliziert auf das PTV zwischen 24 und 94 Gy lag. Die mediane Nachsorgedauer betrug 14 Monate. Bei der Betrachtung des lokalen Tumoransprechens zeigten sich in beiden Gruppen gute Ergebnisse mit lokalen Kontrollraten nach drei Jahren von jeweils 84%. In der statistischen Analyse wurde deutlich, dass eine lokale Tumorkontrolle sehr stark mit der Höhe der verabreichten Bestrahlungsdosis korreliert. So wurden mit BED > 80 Gy signifikant bessere Ergebnisse erzielt als mit BED < 80 Gy. Dementsprechend konnte auch mit den hochdosierten Bestrahlungsschemata (1 x 26 Gy auf 80% und 3 x 12,5 Gy auf 65%) eine bessere Kontrolle erreicht werden. In der ersten Gruppe der NSCLC im frühen Stadium waren die CTV und PTV der Tumoren, die lokal kontrolliert blieben signifikant kleiner, als die CTV und PTV der Tumoren, die lokal rezidivierten. Die systemische Kontrollrate fiel in der ersten Gruppe besser aus als in der zweiten Gruppe. Nach drei Jahren lagen die Werte entsprechend bei 36% und 16%. In der Gruppe der NSCLC im frühen Stadium erwies sich die Größe des bestrahlten Volumens als Faktor, der die systemische Kontrolle beeinflusst, wobei systemisch kontrollierte Patienten ein signifikant kleineres CTV und PTV hatten. Die Überlebensraten der Patienten lagen in der Gruppe 1 und 2 nach drei Jahren bei 32% und 17%. Sowohl der Leistungszustand vor Behandlungsbeginn als auch die Größe des bestrahlten Volumens beeinflussten das Überleben der Patienten. In der Gruppe 2 zeigte sich außerdem, dass ein hochdosiertes Bestrahlungsschema vorteilhaft für die Überlebensdauer eines Patienten ist. Da 46% der Todesursachen in der Gruppe 1 auf Begleiterkrankungen zurückzuführen waren, fiel folglich auch das tumorspezifische Überleben mit 51% nach drei Jahren deutlich besser aus als das Gesamtüberleben. Die Faktoren, die ein tumorspezifisches Überleben begünstigten, waren in Gruppe 1 das Alter und die Größe des bestrahlten Volumens. In der Gruppe 2 wirkte sich noch zusätzlich die Höhe der Bestrahlungsdosis signifikant auf das CSS aus. Das krankheitsfreie Überleben in der Gruppe 1 lag nach drei Jahren bei 23% und unterschied sich signifikant zwischen den einzelnen Tumorhistologien, wobei Patienten mit einem Adeno-CA am längsten krankheitsfrei überlebten. Außerdem hatten Patienten mit einem krankheitsfreien Überleben im Median kleinere CTV und PTV als Patienten, die während der Nachsorge verstarben oder nicht kontrolliert blieben. Die Gruppe 2 erreichte nach drei Jahren eine DFS-Rate von 8%. Die Rate an strahleninduzierten Nebenwirkungen fiel insgesamt gering aus. Schwere Nebenwirkungen ≥ Grad 3 traten in der Gesamtgruppe zu einem Anteil von 1,4% auf. Es zeigten sich jeweils eine Grad 3 und eine Grad 5 Nebenwirkung in der Gruppe 2 nach mehr als sechs Monaten nach Bestrahlung. Leichte akute und späte Nebenwirkungen ≤ Grad 2 konnten bei 42,5% der Patienten in der Gruppe 1 und bei 39,7% der Patienten der Gruppe 2 beobachtet werden. Weder die Höhe der BED noch die Größe des bestrahlten Volumens konnten mit dem Auftreten einer Nebenwirkung und deren Schweregrad in Verbindung gebracht werden. Insgesamt lässt sich festhalten, dass die stereotaktische Bestrahlung eine effektive und sichere Therapiemethode zur Bestrahlung von Lungenherden darstellt. Wird die stereotaktische Bestrahlung in kurativer Intention eingesetzt, sollte darauf geachtet werden, dass eine ausreichend hohe Bestrahlungsdosis Anwendung findet, um eine lokale Tumorkontrolle zu erzielen.
N2  - The aim of this retrospective study was to analyze the data of patients with lung tumors who were treated with stereotactic body radiation therapy in terms of treatment success. For this purpose the records of 148 patients of the Clinic of Radiotherapy at the University of Würzburg were examined with regard to the local and systemic control, survival and radiation-related side effects. For analysis, the patients were divided into two groups. The first group consisted of 40 patients with 41 early stage NSCLC (Stage I and T3N0M0). In the second group 108 patients with 25 advanced NSCLC (Stage III and IV), patients with 111 lung metastasis and ten recurrences were combined. The irradiation protocoll depended on tumor location and size. Doses of 6-26 Gy in one to eight fractions were applied, the biologically effective dose to the PTV was 24-94 Gy. The median follow-up duration was 14 months. In both groups good results were achieved considering the local tumor response, with local control rates after three years of 84%. In the statistical analysis, local tumor control was very strongly correlated with the amount of radiation dose administered. With a BED > 80 Gy better results were obtained than with BED < 80 Gy. A better local control was also achieved with the high-dose irradiation regimens (1 x 26 Gy to 80% and 3 x 12.5 Gy to 65%). In the first group of early stage NSCLC the CTV and PTV of locally controlled tumors were significantly smaller than the CTV and PTV of tumors that recurred locally. In the first group a better systemic controll rate was achieved than in the second group. After three years, the values ​​were correspondingly 36% and 16%. In the group of early stage NSCLC the size of the irradiated volume proved to be a factor influencing the systemic control, wherein systemically controlled patients had a significantly smaller CTV and PTV. The survival rates in group 1 and 2 after three years were 32% and 17%. In both groups the performance state prior to the start of treatment and the size of the irradiated volume affected the survival. In Group 2 a high dose radiation scheme was advantageous for the survival. The tumor specific survival in Group 1 was significantly better than the overall survival. The factors favoring a tumor-specific survival were age and size of the irradiated volume in group 1. In Group 2 the amount of radiation dose seemed to be a significant effect on the CSS. After three years the disease-free survival in group 1 was 23% and significantly different between the individual tumor histologies. In addition, patients who survived disease-free had a smaller CTV and PTV. Group 2 achieved a DFS rate of 8% after three years. Radiation-induced side effects were rare. In the entire group serious adverse effects ≥ Grade 3 occurred in 1.4%. There were one Grade 3 and Grade 5 adverse event in group 2 after more than six months after irradiation. Slight acute and late side effects ≤ Grade 2 were observed in 42.5% of patients in Group 1 and in 39.7% of patients in Group 2. Neither the size nor the BED of the irradiated volume could be associated with the occurrence of a side effect and its severity. Overall, it can be stated that the stereotactic body radiation therapy is an effective and safe method for the treatment of lung tumors. If the stereotactic radiation is used in curative intent, it should be ensured that a sufficiently high radiation dose is applied to achieve local tumor control.
KW  - Lungentumor
KW  - Bestrahlung
KW  - NSCLC
KW  - Lungenmetastase
KW  - Lungentumor
KW  - stereotaktische Bestrahlung
KW  - NSCLC
KW  - Lungenmetastase
KW  - Lung tumor
KW  - stereotactic body radiation therapy
KW  - NSCLC
KW  - lung metastasis
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78298
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gadeholt, Ottar
T1  - Körperachsenorientierungsfehler - ein mit kognitiver Beeinträchtigung assoziiertes neues klinisches Zeichen
T1  - Body axis orientation failure -  a new clinical sign associated with cognitive impairment
N2  - Diese Studie zeigt, dass eine Störung der Körperachsenorientierung, manifestiert dadurch, dass beim Hinlegen die Körperachse des Patienten von der Längsachse des Bettes abweicht, prädiktiv für eine kognitive Beeinträchtigung ist.
N2  - This study shows that a failure of body axis orientation, expressed through a failure to align the longitudinal axis of the body to the longitudinal axis of the bed when lying down is predictive of cognitive impairment.
KW  - Körperachse
KW  - Demenz
KW  - kognitive Beeinträchtigung
KW  - body axis
KW  - dementia
KW  - cognitive impairment
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-71952
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TY  - THES
A1  - Gamon, Daniela
T1  - Synthese und Reaktivität neuartiger Borolverbindungen
T1  - Synthesis and reactivity of novel borole-derivatives
N2  - Nach der ersten erfolgreichen Synthese eines freien Borols im Jahr 1969 folgte bis auf wenige Ausnahmen eine lange Periode in der der Chemie der freien Borole wenig Beachtung geschenkt wurde. Dies ist nur wenig verständlich, wenn man in Betracht zieht, dass Borole aufgrund ihres 4 Elektronensystems zu den kleinesten Hückel Antiaromaten zählen und zudem als eine der Lewis acidesten Verbindungsklassen angesehen werden. Sie weisen außerdem starke Absorptionen im sichtbaren Bereich auf, welche maßgeblich von den Substituenten am Borzentrum beeinflusst werden. Durch sorgfältige elektronische Abstimmung können nahezu alle Farben des sichtbaren Spektrums eingestellt werden (Abbildung 81). Im Jahr 2008 gelang in der Arbeitsgruppe von H. Braunschweig die erste strukturelle Charakterisierung von Pentaphenylborol (15). Außerdem wurde mit der Synthese des 1 Chlor 2,3,4,5 tetraphenylborols (26) der Grundstein für eine Reihe weitere Borol Derivate gelegt. Des Weiteren konnte das Substitutionsmuster mit der Synthese von [1-Ferrocenyl-2,3,4,5-tetraphenylborol] (25) auf Metallkomplexe ausgeweitet werden. Mit den beiden Bis- und Trisborolen 47 und 49 konnte gezeigt werden, dass Borole über einen konjugierten organischen spacer verknüpft werden können.[39,124,140] Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurde in der vorliegenden Arbeit die Synthese neuer Borol Derivate angestrengt. Außerdem konnten Beiträge zu Koordinations- und Reduktionschemie der bereits bekannten und neuartigen Borol-Systeme geleistet werden. Dabei wurde besonderes Augenmerk auf eine mögliche Anwendung von nicht standardmäßigen Analysemethoden wie Cyclovoltammetrie, ESR-Spektroskopie, Raman-Spektroskopie und UV Vis Spektroskopie gelegt. Eine Einstufung der Lewis-Säure Stärke der verschiedenen Borol Derivate erfolgte durch Basenübertragungsreaktionen.
N2  - After the first successful synthesis of free boroles in the late 1960s, borole chemistry did not attract much attention over a period of nearly 40 years apart from a few exceptions, even though boroles offer unique properties such as extreme Lewis acidity and strong absorption in the visible region of the spectrum (figure 90). These properties are significantly affected by the substituent at the boron center. Absorptions within the whole range of the visible spectrum can be obtained by careful adjustment of the electronic characteristics of the substituent. In 2008 the first example for a solid state structure of a free borole was contributed by the group of H. Braunschweig. Furthermore, with the synthesis of 1 chloro 2,3,4,5 tetraphenylborole (26) the basis for a range of novel borole derivatives was established. The substitution pattern at the boron center was extended to metal-complexes by the synthesis of 1 ferrocenyl 2,3,4,5 tetraphenylborole (25). In case 47 and 49 it was possible to connect borole moieties over a conjugated spacer. [39,124,140] Based on these results this work contains the syntheses of novel borole derivatives as well as contributions to the coordination and reduction chemistry of known and novel boroles. Additionally, the possibility to use non-standard analytic methods such as cyclic voltammetry, EPR spectroscopy, Raman spectroscopy and UV-vis spectroscopy was of special interest. Rating of Lewis acidities was achieved by base transfer reactions.
KW  - Borolderivate
KW  - Borol
KW  - antiaromaten
KW  - boroles
KW  - antiaromates
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-70065
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TY  - THES
A1  - Ganse, Urs
T1  - Kinetische Simulationen solarer Typ II Radiobursts
T1  - Kinetic Simulations of Solar Type II Radio Bursts
N2  - Die Emission solarer Typ II Radiobursts ist ein seit Jahrzehnten beobachtetes Phänomen der heliosphärischen Plasmaphysik. Diese Radiobursts, die im Zusammenhang mit der Propagation koronaler Schockfronten auftreten, zeigen ein charakteristisches, zweibandiges Emissionsspektrum. Mit expandierendem Schock driften sie zu niedrigeren Frequenzen. Analytische Theorien dieser Emission sagen nichtlineare Plasmawellenwechselwirkung als Ursache voraus, doch aufgrund des geringen Sonnenabstands der Emissionsregion ist die in-situ Datenlage durch Satellitenmessungen äusserst schlecht, so dass eine endgültige Verifikation der vorhergesagten Vorgänge bisher nicht möglich war. Mit Hilfe eines kinetischen Plasma-Simulationscodes nach dem Particle-in-Cell Prinzip wurde in dieser Dissertation die Plasmaumgebung in der Foreshock-Region einer koronalen Schockfront modelliert. Das Propagations- und Kopplungsverhalten elektrostatischer und elektromagnetischer Wellenmoden wurde untersucht. Die vollständige räumliche Information über die Wellenzusammensetzung in der Simulation erlaubt es, die Kinematik nichtlinearer Wellenkopplungen genauestens zu untersuchen. Es zeigte sich ein mit der analytischen Theorie der Drei-Wellen-Wechselwirkung konsistentes Bild der Erzeugung solarer Radiobursts: durch elektromagnetischen Zerfall elektrostatischer Moden kommt es zur Erzeugung fundamentaler, sowie durch Verschmelzung gegenpropagierender elektrostatischer Moden zur Anregung harmonischer Radioemission. Kopplungsstärken und Winkelabhängigkeit dieser Prozesse wurden untersucht. Mit dem somit zur Verfügung stehenden, numerischen Laborsystem wurde die Parameter-Abhängigkeit der Wellenkopplungen und entstehenden Radioemissionen bezüglich Stärke des Elektronenbeams und des solaren Abstandes untersucht.
N2  - The emission of solar type II radiobursts is a phenomenon of heliospheric plasma physics which has been observed for several decades. These radio bursts, which appear in conjunction with propagating coronal shocks, show a characteristic two-banded emission spectrum, drifting towards lower frequencies as the shock expands. Analytic theories predict nonlinear plasma wave interaction as the cause of these emissions. However, due to its low solar distance, in-situ satellite measurements of the emission regions’ properties are extremely scarce. Hence, a conclusive verification of the predicted processes was hitherto not attainable. Using a kinetic plasma simulation code based on the particle-in-cell approach, the plasma environment in a coronal shock’s foreshock region was modelled in this thesis. The propagation and coupling behaviour of electrostatic and electromagnetic wavemodes was investigated. Complete spatial information of the wave composition as obtainable from the simulations allowed to finely analyze the kinematics of nonlinear wave interactions. The results showed excitation of solar radiobursts in agreement with analytics predictions of three wave interaction processes, based on the nonlinear processes: electromagnetic decay of electrostatic modes is responsible for the fundamental and coalcescense of counterpropagating electrostatic waves responsable for the harmonic radio emission. Coupling strengths and angular dependences of these processes were then studied. With the numerical laboratory system obtained through this modelling effort, the parameter dependence of wave copulings and resulting radio emissions were explored, based on variation of electron beam strength and solar distance of the emission region.
KW  - Heliosphäre
KW  - Burst
KW  - Mathematisches Modell
KW  - Heliosphere
KW  - Plasma Physics
KW  - Electromagnetic Waves
KW  - Electrostatic Waves
KW  - Nonlinear Interaction
KW  - Plasma
KW  - Elektromagnetische Welle
KW  - Elektrostatische Welle
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-73676
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TY  - THES
A1  - Gareis, Johannes
T1  - Housing, Consumption Dynamics, and Monetary Policy
T1  - Wohnbau, Konsum und Geldpolitik
N2  - This dissertation provides both empirically and theoretically new insights into the economic effects of housing and housing finance within NK DSGE models. Chapter 1 studies the drivers of the recent housing cycle in Ireland by developing and estimating a two-country NK DSGE model of the European Economic and Monetary Union (EMU). It finds that housing preference (demand) and technology shocks are the most important drivers of real house prices and real residential investment. In particular, housing preference shocks account for about 87% of the variation in real house prices and explain about 60% of the variation in real residential investment. A robustness analysis finally shows that a good part of the variation of the estimated housing preference shocks can be explained by unmodeled demand factors that have been considered in the empirical literature as important determinants of Irish house prices. Chapter 2 deals with the implications of cross-country mortgage market heterogeneity for the EMU. The chapter shows that a change in cross-country institutional characteristics of mortgage markets, such as the loan-to-value (LTV) ratio, is likely to be an important driver of an asymmetric development in the housing market and real economic activity of member states. Chapter 3 asks whether monetary policy shocks can trigger boom-bust periods in house prices and create persistent business cycles. The chapter addresses this question by implementing behavioral expectations into an otherwise standard NK DSGE model with housing and a collateral constraint. Key to the approach in chapter 3 is that agents form heterogeneous and biased expectations on future real house prices. Model simulations and impulse response functions suggest that these assumptions have strong implications for the transmission of monetary policy shocks. It is shown that monetary policy shocks might trigger pronounced waves of optimism, respectively, pessimism that drive house prices and the broader economy, all in a self-reinforcing fashion. The chapter shows that in an environment in which behavioral mechanisms play a role an augmented Taylor rule that incorporates house prices is superior, because it limits the scope of self-fulfilling waves of optimism and pessimism to arise. Chapter 4 challenges the view that the observed negative correlation between the Federal Funds rate and the interest rate implied by consumption Euler equations is systematically linked to monetary policy. Using a Monte Carlo experiment based on an estimated NK DSGE model, this chapter shows that risk premium shocks have the capability to drive a wedge between the interest rate targeted by the central bank and the implied Euler equation interest rate, so that the correlation between actual and implied rates is negative. Chapter 4 concludes by arguing that the implementation of collateral constraints tied to housing values is a promising way to strengthen the empirical performance of consumption Euler equations.
N2  - Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich sowohl empirisch als auch theoretisch mit der Rolle von Immobilieninvestitionen und -finanzierung in der Makroökonomie im Rahmen von Neu-Keynesianischen dynamischen stochastischen allgemeinen Gleichgewichtsmodellen (DSGE). Das erste Kapitel untersucht die Ursachen des Immobilienbooms in Irland für die Zeit der Mitgliedschaft in der Europäischen Wirtschafts- und Währungsunion (EWWU). Dazu wird ein Zwei-Länder-Modell für Irland als Mitglied der EWWU entwickelt und mittels eines bayesianischen Verfahrens ökonometrisch geschätzt. Hauptergebnis der Untersuchung ist, dass Immobiliennachfrageschocks den zentralen Treiber des irischen Immobilienbooms darstellen - ein Resultat, das für die empirische Neu-Keynesianische DSGE-Literatur typisch ist. Eine Robustheitsanalyse zeigt schließlich, dass ein Teil der Variation der durch die Schätzung bestimmten Immobiliennachfrageschocks auf exogene Erklärungsvariablen zurückgeführt werden kann. Das zweite Kapitel baut auf dem im ersten Kapitel entwickelten Modellrahmen auf und beschäftigt sich mit der Auswirkung einer asymmetrischen Deregulierung von Hypothekenmärkten einzelner Mitgliedsländer der Europäischen Währungsunion. Es wird gezeigt, dass eine unmittelbare regulatorische Anhebung der Beleihungsgrenze von 65% auf 75% in einem Mitgliedsland der Größe Spaniens einen massiven Nachfrageboom in diesem Land auslöst, während der Rest der Währungsunion unter einer Rezession leidet. Die asymmetrische Entwicklung der nationalen Konjunkturzyklen spiegelt das Dilemma der Europäischen Zentralbank wider, die ihren Leitzinsentscheid an der durchschnittlichen Inflationsrate der Union ausrichtet. Neben der Betrachtung der Transitionsdynamik und der langen Frist analysiert das Kapitel 2 die Wohlfahrtswirkung der Regulierungsreform und kommt zu dem Ergebnis, dass das Heimatland, in dem die Reform beschlossen wird, Wohlfahrtsgewinne realisiert, während der Rest der Währungsunion Wohlfahrtsverluste erleidet, wobei sich die Höhe der Verluste nach der Größe des Heimatlandes richtet. In einem Ein-Länder-Modell wird im dritten Kapitel die Frage gestellt, ob die Geldpolitik durch temporäre Abweichungen von der Taylor-Regel persistente Boom-Bust-Zyklen auf dem Immobilienmarkt und konjunkturelle Zyklen auslösen kann. Zur Beantwortung dieser Fragestellung werden in einen ansonsten standardisierten Modellrahmen verhaltenstheoretische Erwartungsbildungsmechanismen (Heuristiken) eingebaut. Insbesondere wird unterstellt, dass die Akteure des Modells zwischen einer optimistischen und einer pessimistischen Prognoseregel für zukünftige Immobilienpreise wählen und ihre Entscheidung auf die relative Prognoseperformance der Regeln stützen. Mittels Modellsimulationen und Impulsantwortfunktionen werden die sich daraus ergebenden Implikationen für den geldpolitischen Transmissionsprozess untersucht und mit dem Standardmodell, das auf dem Paradigma der rationalen Erwartungen fußt, kontrastiert. Es wird gezeigt, dass im verhaltenstheoretischen Modell eine expansive Geldpolitik eine selbsterfüllende Welle von Optimismus bezüglich zukünftiger Immobilienpreise verursachen kann, welche wiederum durch eine steigende Verschuldung der Akteure und die damit verbundene Ausgabensteigerung die realwirtschaftliche Aktivität einer Volkswirtschaft bestimmt. Aufgrund dieser destabilisierenden Mechanismen kommt Kapitel 3 zu dem Schluss, dass die Immobilienpreisentwicklung bei der Leitzinsentscheidung einer Zentralbank Berücksichtigung finden sollte. Indem die Zentralbank das Zinsniveau einer Ökonomie gemäß makroökonomischen als auch finanziellen Bedingungen steuert, wird verhindert, dass Fehlbewertungen auf dem Immobilienmarkt die konjunkturelle Stabilität einer Volkswirtschaft gefährden. Im abschließenden Kapitel befasst sich die vorliegende Dissertation mit der empirischen Plausibilität der Konsum-Euler-Gleichung und nähert sich der Rolle von Immobilieninvestitionen und -finanzierung in der Makroökonomie im Rahmen von Neu-Keynesianischen DSGE-Modellen aus einer weitergefassten Perspektive. Im Besonderen beschäftigt sich das Kapitel mit dem Zusammenhang von monetären Bedingungen und dem Befund der negativen Korrelation zwischen der Federal Funds Rate und dem impliziten Zins von Konsum-Euler-Gleichungen. Es wird gezeigt, dass Risikoprämienschocks - im Gegensatz zu geldpolitischen Schocks - einen Keil zwischen die Federal Funds Rate und den impliziten Zins der Konsum-Euler-Gleichung treiben können, so dass beide Zinszeitreihen eine negative Korrelation aufweisen. Auf Grundlage dieses Befundes wird in Kapitel 4 abschließend argumentiert, dass die strukturelle Untermauerung der Konsum-Euler-Gleichung durch die Implementierung von finanziellen Friktionen auf dem Immobilienmarkt einen potentiellen Beitrag leisten kann, um die Federal Funds Rate und den impliziten Zins der Konsum-Euler-Gleichung in Einklang zu bringen.
KW  - Kreditmarkt
KW  - Geldpolitik
KW  - Wohnbau
KW  - Währungsunion
KW  - Housing
KW  - Bayesian Estimation
KW  - Monetary Policy
KW  - Monetary Union
KW  - Animal Spirits
KW  - Immobilienmarkt
KW  - Verbrauch
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-70842
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gellichsheimer, Eva
T1  - Zur lokalen Epidemiologie multiresistenter biofilmbildender Staphylococcus epidermidis Stämme bei sehr kleinen Frühgeborenen und ihren Müttern
T1  - Local epidemiology of multi-resistant biofilm forming Staphylococcus epidermidis strains in very low birth weight infants and their mothers
N2  - Das grampositive Bakterium Staphylococcus epidermidis ist ein wesentlicher Bestandteil der kommensalen Flora der Haut und der Schleimhäute des Menschen. Jedoch stellen diese Bakterien eine häufige Ursache nosokomialer Katheter-assozierter Infektionen bei immunsupprimierten Patienten dar. Dies liegt zum einen an der Fähigkeit von S. epidermidis, Biofilm zu bilden. Diese physikalische Barriere schützt die Bakterien vor dem Immunsystem sowie vor Antibiotika. Dabei zählen sie zu den häufigsten Erregern von Infektionen an implantierten Fremdkörpern mit Plastikoberflächen, wie z. B. Venenkathetern, künstlichen Herzklappen oder Gefäßprothesen. Zum anderen stellt die Antibiotikaresistenzentwicklung unter S. epidermidis ein zunehmendes Problem dar. Vor allem die late-onset Sepsis, die durch S. epidermidis als Erreger verursacht werden kann, stellt für Frühgeborene eine Gefahr dar. Ziel der vorliegenden Arbeit war, für S. epidermidis als häufigsten und klinisch bedeutsamen KoNS zu eruieren, ob die zunehmende Dauer des stationären Krankenhausaufenthaltes von sehr kleinen Frühgeborenen mit einer höheren Rate an ica-Präsenz, Biofilmbildung und Antibiotikaresistenz assoziiert ist, sowie die Verbreitungswege und das Reservoir für diese S. epidermidis-Stämme zu identifizieren. Hierzu wurden sequenzielle Isolate von S. epidermidis bei Müttern, Kindern und vom Krankenhauspersonal gewonnen und mittels MLST (Multilocus-Sequence-Typing) klonal typisiert. Sie wurden auf Antibiotikaresistenzen, Biofilmbildung und Präsenz des icaA-Gens, das eine Rolle bei der Biofilmbildung spielt, sowie des mecA-Gens untersucht und mit Isolaten, die aus Blutkulturen oder Venenkatheter des Kindes isoliert wurden, verglichen. Es fiel auf, dass die Isolate der sehr kleinen Frühgeborenen deutlich mehr Virulenzfaktoren, wie z.B. Biofilmbildung, hohe Antibiotikaresistenzraten sowie die Präsenz des mecA- und des icaA- Gens, als die maternalen Stämme besaßen. Im Vergleich mit den Ergebnissen der untersuchten Personalstämme liegt der Verdacht nahe, dass oftmals auch das Personal als Transmitter, vor allem von Klonen mit mehreren Virulenzfaktoren, dient. Das Krankenhaus-Milieu scheint dabei ein ideales Reservoir für die Ausbreitung solcher gefährlichen S. epidermidis-Stämme zu sein.
N2  - Staphylococcus epidermidis is usually a commensal inhabitant of the human skin and mucosa. However, they are a common cause of nosocomial infections, especially in context with medical devices and catheters in immunocompromised patients. This is due to the ability of Staphylococcus epidermidis to form biofilms on inert surfaces of medical devices, like intravenous catheters or artificial arthroplastics. Furthermore the development of antibiotic resistances among Staphylococcus epidermidis is another problem. Especially the late-onset-sepsis is a danger for very low birth weight premature infants. The aim of the study was to identify for S. epidermidis isolates in very preterm infants, if a longer stay in the hospital is associated with a higher carriage of the ica-operon, a higher antibiotic resistance and the ability to form biofilms. The reservoir and the means of distribution of these nosocomial isolates should be idendified. Therefore sequential isolates were taken from mothers, their children and from the hospital staff. They were clonally typified by MLST (Multilocus-Sequence-Typing) and tested for antibiotic resistances, biofilm formation and the presence of the icaA- and mecA gene. Then they were compared with isolates from blood cultures or venous catheters from the preterm infants. Herby it was remarkable that the isolates of the very premature infants had more virulence factors, e.g. formation of biofilm, antibiotic resistances and the presence of the icaA- and mecA gene, as the maternal isolates. Compared to the results of the isolates from the medical staff it could be suggested that the staff transmits these opportunistic pathogens. The hospital environment seems to be an ideal reservoir for these dangerous S. epidermidis isolates.
KW  - Staphylococcus epidermidis
KW  - late-onset Sepsis
KW  - Staphylococcus epidermidis
KW  - late-onset neonatal sepsis
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-83889
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gerend, Jennifer
T1  - U.S. and German Approaches to Regulating Retail Development: Urban Planning Tools and Local Policies
T1  - Standortplanung im Einzelhandel in den USA und in Deutschland: Steuerungselemente und Standortpolitik
N2  - This dissertation examines retail development regulation in the U.S. and in Germany, comparing the various urban planning tools and policies in use by municipal governments. These similarities and differences are explored through research into three case study cities in each country, with special attention paid to how these governments regulate large-scale or "big box" retail.
N2  - Diese Dissertation untersucht die Standortplanung im Einzelhandel in den USA und in Deutschland. In den USA wie auch in Deutschland gibt es eine Raumplanung auf staatlicher Ebene und auf der Ebene der Länder- bzw. Bundesstaaten und der Kommunen, deren jeweiligen Möglichkeiten der Steuerung sehr unterschiedlich sind. Diese Unterschiede werden in der Dissertation vorgestellt. Anschließend werden anhand von jeweils drei Beispielen in den beiden Ländern die spezifischen stadtplanerischen Instrumente und Möglichkeiten der Steuerung unter besonderer Berücksichtigung der Ansiedlung von großflächigen Einzelhändlern und Einkaufszentren untersucht und dargestellt.
KW  - Einzelhandel
KW  - Handelsgeographie
KW  - Stadtplanung
KW  - Standortpolitik
KW  - Deutschland
KW  - USA
KW  - City Planning in the USA
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-70257
ER  - 
TY  - THES
A1  - Glaser, Nina
T1  - Influence of natural food compounds on DNA stability
T1  - Einfluss natürlicher Nahrungsbestandteile auf die DNA Stabilität
N2  - Cancer is one of the leading causes of death all over the world. Malnutrition and toxic contaminations of food with substances such as mycotoxins have been thought to account for a high percentage of cancers. However, human diet can deliver both mutagens and components that decrease the cancer risk. Genomic damage could be reduced by food components through different mechanisms such as scavenging of reactive oxygen species. In the first part of this study we tried to investigate the effects of patulin and resveratrol on DNA stability in V79 cells. Patulin is a mycotoxin, which is frequently found in spoiled apples and other fruits. The WHO has established a safety level of 50 µg/L, which is indeed not observed by all manufacturers. The acute toxicity of patulin in high concentrations is well known, however its potential carcinogenicity is still a matter of debate. Therefore we wanted to investigate further steps in the mechanism of patulin-induced genotoxicity. Patulin caused the formation of micronuclei and nucleoplasmic bridges in a dose-dependent manner. Further analysis revealed that patulin induced both kinetochore-negative and positive micronuclei. Time course of incubation indicate a new mechanism for patulin-induced nucleoplasmic bridge formation. We hypothized a mechanism via cross-linking of DNA, which was confirmed by a modified version of comet assay. Incubations of cells with patulin led to an increased number of multinucleated cells and multipolar mitoses. Cell cytometry revealed a G2 arrest by patulin, which might explain the amplification of centrosomes and patulin-induced aneuploidy. Patulin cause a dose-dependent DNA damage in comet assay which was influenced by the cellular GSH content. However, an induction of oxidative stress was just seen with higher concentrations of patulin. Levels of cellular glutathione were increased after 24 h incubation indicating an adaptive response to patulin-induced stress. There is growing interest in polyphenols such as resveratrol which have shown many positive effects on human health. The beneficial properties are partially attributed to their ability to scavenge reactive oxygen species. Co-incubation of V79 cells with patulin and 10 µM of the antioxidant resveratrol led to a slight reduction of micronucleus frequency compared to cells which were just treated with patulin. However, in higher concentrations resveratrol themselves caused the formation of micronuclei in V79 cells. Kinetochore analysis indicated only clastogenic properties for resveratrol but no disturbance of mitosis. The antioxidant properties of resveratrol were shown in ferric reducing antioxidant power (FRAP) assay. However, in cellular system resveratrol in higher concentrations revealed also prooxidative properties, as shown in 2,7-dichlordihydrofluorescein (DCF) assay. The increased level of glutathione after resveratrol treatment might reflect an adaptive response to resveratrol-induced oxidative stress. For the second part of this thesis we investigated the effects of an anthocyanin-rich grape extract on hypertensive Ren-2 rats. Ren-2 rats are an accepted genetically modified rat model for the investigation of hypertension and increased oxidative stress. We divided 23 female Ren-2 rats into three groups. One group was fed with an anthocyanin-rich Dacapo grape extract, one group was treated with the angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitor ramipril and the third group was kept without medication during the experiment. After one week untreated group showed a clear increase in systolic and diastolic blood pressure compared to the ramipril treated rats. This was in part attenuated in the animals fed with anthocyanin-rich Dacapo grape extract. Effects on blood pressure were also reflected in an increased thirst of untreated and extract fed animals. Comet assay with cells of kidney and liver revealed a slight protective impact of Dacapo extract on DNA damage compared to the other groups. Similar results were obtained after evaluation of ɣ-H2AX-staining of kidney and heart sections. However, in the small intestine oppositional effects were seen, indicating an increased number of double strand breaks probably due to the high local concentration of polyphenols after oral ingestion. Antioxidative properties of the extract were shown in FRAP assay. However, this effect was not reflected in an increased antioxidative capacity in serum or a protective impact in the dihydroethidium (DHE) assay. The extract showed protective effects on DNA damage in comet assay and ɣ-H2AX-staining, but was not able to reduce hypertension back to the control level of ramipril treated animals. High local concentrations could also result in an increased damage of the affected tissue. Therefore, the administration of such concentrated compounds should be handled with care.
N2  - Krebs ist eine der häufigsten weltweiten Todesursachen. Fehlernährung und Kontaminationen der Nahrungsmittel mit Toxinen wie Schimmelpilzgift tragen zu einem hohen Prozentsatz zu Krebserkrankungen bei. Allerdings enthält die Nahrung neben Mutagenen auch Bestandteile, die dazu beitragen das Krebsrisiko zu senken. Schäden am Genom können durch Nahrungsbestandteile über verschiedene Mechanismen, wie zum Beispiel das Abfangen von freien Radikalen reduziert werden. Im ersten Teil dieser Studie haben wir versucht die Effekte von Patulin und Resveratrol auf die DNA Stabilität von V79 Zellen zu untersuchen. Patulin ist ein Schimmelpilztoxin, welches häufig in verfaulten Äpfeln und anderen Früchten gefunden wird. Die WHO hat einen Grenzwert von 50 µg/L festgelegt, der jedoch nicht von allen Herstellern eingehalten wird. Die akute Giftwirkung von Patulin in hohen Dosen ist gut bekannt, wohingegen seine potentielle Kanzerogenität immer noch umstritten ist. Daher wollten wir weitere Schritte der Patulin induzierten Genotoxizität aufdecken. Patulin führte zu einer dosisabhängigen Bildung von Mikrokernen und Nucleoplasmic Bridges. Weitere Untersuchungen zeigten, dass Patulin sowohl kinetochor-positive wie auch kinetochor-negative Mikrokerne verursacht. Bei der Analyse des Zeitverlaufs einer Patulininkubation deutete sich ein neuer Mechanismus für die Patulin induzierte Bildung von Nucleoplasmic Bridges an. Wir haben die Hypothese einer Quervernetzung von DNA-Strängen aufgestellt, die durch eine modifizierte Version des Comet Assays bestätigt wurde. Die Inkubation mit Patulin führte zudem zu einer erhöhten Anzahl von vielkernigen Zellen und multipolaren Mitosen. Mittels Durchflusszytometrie konnten wir einen durch Patulin verursachten G2 Arrest nachweisen, der die Amplifikation von Centrosomen und die Patulin induzierte Aneuploidie erklären könnte. Patulin verursachte einen dosisabhängigen Schaden im Comet Assay, der durch den zellulären Glutathiongehalt beeinflusst ist. Eine Auslösung von oxidativem Stress wurde dagegen erst bei höheren Konzentrationen an Patulin beobachtet. Der zelluläre Gluathiongehalt war nach 24 h Inkubationszeit erhöht, was auf eine adaptive Antwort auf den durch Patulin verursachten zellulären Stress hindeutet. Polyphenole wie Resveratrol gewinnen zunehmend an Bedeutung, da zahlreiche positive Effekte auf die menschliche Gesundheit bewiesen wurden. Diese vorteilhaften Eigenschaften werden zum Teil ihrer Eigenschaft als Radikalfänger zugeschrieben. Die Co-Inkubation von V79 Zellen mit Patulin und Resveratrol führte zu einer leichten Reduktion der Mikrokernfrequenz im Vergleich zu Zellen, die nur mit Patulin inkubiert wurden. Allerdings löste Resveratrol in höheren Konzentrationen selbst die Bildung von Mikrokernen aus. Die Kinetochor-Analyse zeigte für Resveratrol clastogene Eigenschaften aber keine störende Effekte auf den Ablauf der Mitose. Die antioxidativen Eigenschaften von Resveratrol wurden im FRAP (ferric reducing antioxidant power) -Assay nachgewiesen. Im Gegensatz dazu wurden im zellulären System mittels DCF (2,7-Dichlordihydro-fluorescein) -Assay in höheren Konzentrationen auch prooxidative Eigenschaften festgestellt. Der erhöhte zelluläre Glutathionspiegel nach Resveratrol-Behandlung könnte dabei auf eine adaptive Anwort auf den durch Resveratrol ausgelösten oxidativen Stress hindeuten Im zweiten Teil dieser Doktorabeit haben wir die Effekte eines anthocyanreichen Traubenextrakts auf hypertensive Ren-2 Ratten untersucht. Ren-2 Ratten sind ein anerkanntes genetisch modifiziertes Rattenmodell zur Untersuchung von Bluthochdruck und erhöhtem oxidativem Stress. Wir haben 23 weibliche Ren-2 Ratten in 3 Gruppen geteilt. Eine Gruppe wurde mit einem anthocyan-reichen Dacapo Traubenextrakt gefüttert, eine Gruppe wurde mit dem ACE (angiotensin converting enzyme) Inhibitor Ramipril behandelt und eine dritte Gruppe wurde während dem Experiment nicht medikamentös behandelt. Nach einer Woche zeigte die nicht therapierte Gruppe einen deutlichen Anstieg des systolischen und diastolischen Blutdrucks. Dieser Anstieg war bei der mit anthocyanreichem Dacapo Traubenextrakt gefütterten Gruppe abgeschwächt. Die Effekte auf den Blutdruck spiegelten sich auch in einer erhöhten Trinkmenge der unbehandelten und mit Extrakt behandelten Tiere wider. Ein Comet Assay mit Nieren- und Leberzellen zeigte einen schwachen schützenden Einfluß des Dacapoextrakts auf den DNA Schaden im Vergleich zu den anderen Behandlungsgruppen. Ähnliche Ergebnisse wurden auch bei der Auswertung der ɣ-H2AX Färbung in Nieren- und Herzschnitten erzielt. Im Dünndarm wurden dagegen gegensätzliche Effekte beobachtet, die auf eine erhöhte Doppelstrangfrequenz durch die hohe lokale Konzentration an Polyphenolen nach oraler Aufnahme hindeuten. Die antioxidative Eigenschaften des Extrakts wurden im FRAP_Assay nachgewiesen. Diese Effekte spiegelten sich jedoch nicht in einer erhöhten antioxidativen Kapazität des Serums oder einem schützenden Effekt im DHE-Assay wider. Der Extrakt zeigte schützende Eigenschaften im Comet Assay und in der ɣ-H2AX-Färbung, war aber nicht in der Lage den Bluthochdruck auf das Kontrollniveau der Ramipril-behandelten Tiere herabzusenken. Hohe lokale Konzentrationen können auch zu einem erhöhten Schaden des betroffenen Gewebes führen. Daher sollte die Anwendung solcher hochkonzentrierter Präparate mit Vorsicht bedacht werden.
KW  - Patulin
KW  - Anthocyane
KW  - Resveratrol
KW  - Oxidativer Stress
KW  - Mutagenität
KW  - Genotoxizität
KW  - Patulin
KW  - anthocyanins
KW  - resveratrol
KW  - genotoxicity
KW  - oxidative stress
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72872
ER  - 
TY  - THES
A1  - Glogger, Kerstin Marisa
T1  - Veränderungen des fetalen Thymus bei Chorioamnionitis im Schafmodell
T1  - Thymic changes after chorioamnionitis in fetal sheep
N2  - Regulatorische T-Lymphozyten differenzieren sich im fetalen Thymus unter dem Einfluss des Transkriptionsfaktors FoxP3. Sie sind für die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts des Immunsystems wichtig. Es wurde untersucht ob eine Chorioamnionitis, induziert durch intraamniotische Endotoxingabe, die fetale Thymusentwicklung beeinflusst. Den Mutterschafen wurde fünf Tage, zwei Tage, einen Tag oder fünf Stunden vor der Sectio cesarea 10mg Endotoxin intraamniotisch verabreicht. Die Sectio cesarea wurde bei einem Gestationsalter von 123 Tagen durchgeführt. Der entnommene Thymus wurde gewogen, Nabelschnurblutlymphozyten und Plamakortisolwerte wurden bestimmt. Glukokortikoidrezeptoren, aktivierte Caspase-3-, Ki67-, PCNA-, NFkB- und FoxP3-positive Zellen wurden immunohistochemisch nachgewiesen. Das Thymusgewicht war im Verhältnis zum Körpergewicht der Lämmer nach intraamniotischer Endotoxingabe zu allen gemessenen Zeitpunkten verringert. Die zirkulierenden Lymphozyten im Nabelschnurblut nahmen einen Tag nach Endotoxingabe um 40% ab. Die Endotoxingabe führte zu einem vorübergehenden Anstieg der Plasmakortisolwerte, zu einer Verdoppelung NFkB positiver Zellen und zu einer Abnahme Foxp3 positiver Zellen in der Thymusrinde einen Tag nach Endotoxingabe. Die intraamniotische Verabreichung eines Endotoxins führte im Schafmodell zu Veränderungen im fetalen Thymus.
N2  - Regulatory T-lymphocytes differentiate in the fetal thymus under the control of the transcription factor FoxP3. T-lymphocytes mediate homeostasis of the immune system. The objective was whether chorioamnionitis, caused by endotoxin,would modulate fetal thymus development. An intaamniotic injection of 10mg endotoxin was given to the sheep five days, two days, one day or five hours before delivery at 123 gestation days. Thymus weight, cord blood lymphocytes and plasma cortisol were measured. Glucocorticoid receptor-, activated caspase-3-, Ki67-, proliferating cell nuclear antigen-, nuclear factor kB-, and FoxP3-positive cells were immunohistochemically evaluated. Thymus-to-body weight ratios were reduced in all endotoxin groups. There was a decrease of circulation lymphoctes after intraamniotic endotoxin exposure by 40% after one day. Plasma cortisol concentration increased transiently, nuclear factor kB positive cells in thymic cortex doubled and FoxP3 positive cells were reduced one day after endotoxin exposure. Intraamniotic exposure to endotoxin induced thymic changes in fetal sheep.
KW  - Chorioamnionitis
KW  - Thymus
KW  - Frühgeburt
KW  - T-Lymohozyten
KW  - Treg
KW  - FoxP3
KW  - chorioamnionitis
KW  - thymus
KW  - preterm
KW  - T-lymphocytes
KW  - Treg
KW  - FoxP3
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74576
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gluyas, Josef Bheinn George
T1  - Synthesis of Silicon-Based Drugs and Odourants
T1  - Synthese von Silicium-haltigen Wirkstoffen
N2  - This thesis concerns (i) the synthesis and olfactory characterisation of silicon-containing analogues of the musk odourant phantolide, (ii) the synthesis and pharmacological investigation of silicon-containing analogues of retinoids of the EC23 and TTNN type and (iii) the attempted syntheses of silicon-containing analogues of the antipsychotic penfluridol and the antidiarrhoeal agent loperamide. All target compounds and intermediates were characterised by multinuclear NMR studies (1H, 13C, 15N, 19F, 29Si) and elemental analyses or high-resolution mass spectrometry. Additionally, some of these compounds were characterized by single crystal X-ray diffraction studies.
N2  - Die vorliegende Arbeit beschreibt (i) die Synthese und olfaktorische Charakterisierung von siliciumhaltigen Derivaten des Moschus-Riechstoffes Phantolid, (ii) die Synthese und pharmakologische Charakterisierung siliciumhaltiger Derivate von Retinoiden des EC23- und TTNN-Typs, und (iii) die Versuche zur Darstellung siliciumhaltiger Analoga der Wirkstoffe Penfluridol und Loperamid. Die Charakterisierung der Zielverbindungen sowie aller auftretenden Zwischenstufen erfolgte durch NMR-Spektroskopie (1H, 13C, 15N, 19F, 29Si) und Elementaranalyse bzw. hochaufgelöste Massenspektrometrie. Außerdem wurden einige der Verbindungen durch Kristallstrukturanalyse charakterisiert.
KW  - Silicium
KW  - Arzneimittel
KW  - Duftstoff
KW  - Präparative organische Chemie
KW  - Drugs
KW  - odourants
KW  - organic chemistry
KW  - synthesis silicon
KW  - organosilicon
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72182
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TY  - THES
A1  - Grebner, Christoph
T1  - New Tabu-Search Algorithms for the Exploration of Energy Landscapes of Molecular Systems
T1  - Neue Tabu-Search Algorithmen zur Untersuchung von Energielandschaften molekularer Systeme
N2  - The visualization of energy functions is based on the possibility of separating different degrees of freedom. The most important one is the Born-Oppenheimer-approximation, which separates nucleus and electron movements. This allows the illustration of the potential energy as a function of the nuclei coordinates. Minima of the surface correspond to stable points like isomers or conformers. They are important for predicting the stability or thermodynamical of a system. Stationary points of first order correspond to transition points. They describe phase transitions, chemical reaction, or conformational changes. Furthermore, the partition function connects the potential hypersurface to the free energy of the system. The aim of the present work is the development and application of new approaches for the efficient exploration of multidimensional hypersurfaces. Initially, the Conformational Analysis and Search Tool (CAST) program was developed to create a basis for the new methods and algorithms. The development of CAST in object oriented C++ included, among other things, the implementation of a force field, different interfaces to external programs, analysis tools, and optimization libraries. Descriptions of an energy landscape require knowledge about the most stable minima. The Gradient Only Tabu Search (GOTS) has been shown to be very efficient in the optimization of mathematical test functions. Therefore, GOTS was taken as a starting point. Tabu-Search is based on the steepest descent - modest ascent strategy. The steepest descent is used for finding local minima, while the modest ascent is taken for leaving a minimum quickly. Furthermore, Tabu-Search is combined with an adaptive memory design to avoid cycling or returning. The highly accurate exploration of the phase space by Tabu-Search is often too expensive for complex optimization problems. Therefore, an algorithm for diversification of the search is required. After exploration of the proximity of the search space, the algorithm would guide the search to new and hopefully promising parts of the phase space. First application of GOTS to conformational search revealed weaknesses in the diversification search and the modest ascent part. On the one hand, the original methodology for diversification is insufficiently diverse. The algorithm is considerably improved by combining the more local GOTS with the wider searching Basin Hopping (BH) approach. The second weak point is a too inaccurate and inefficient modest ascent strategy. Analysis of common transition state search algorithms lead to the adaption of the Dimer-method to the Tabu-Search approach. The Dimer-method only requires the first derivatives for locating the closest transition state. For conformational search, dihedral angles are usually the most flexible degrees of freedom. Therefore, only those are used in the Dimer-method for leaving a local minimum. Furthermore, the exact localization of the reaction pathway and the transition state is not necessary as the local minimum position should only be departed as fast as possible. This allows for larger step sizes during the Dimer-search. In the following optimization step, all coordinates are relaxed to remove possible strains in the system. The new Tabu-Search method with Dimer-search delivers more and improved minima. Furthermore, the approach is faster for larger systems. For a system with approximately 1200 atoms, an acceleration of 40 was measured. The new approach was compared to Molecular Dynamics with optimization (MD), Simulated Annealing (SA), and BH with the help of conformational search problems of bio-organic systems. In all cases, a better performance was found. A comparison to the Monte Carlo Multiple Minima/Low Mode Sampling (MCMM/LM) method proved the outstanding performance of the new Tabu-Search approach. The solvation of the chignolin protein further revealed the possibility of uncovering discrepancies between the employed theoretical model and the experimental starting structure. Ligand optimization for improvement of x-ray structures was one further new application field. Besides the global optimization, the search for transition states and reaction pathways is also of paramount importance. These points describe different transitions of stable states. Therefore, a new approach for the exploration of such cases was developed. The new approach is based on a global minimization of a hyperplane being perpendicular to the reaction coordinate. Minima of this reduced phase space belong to traces of transition states between reactant and product states on the unchanged hypersurface. Optimization to the closest transition state using the Dimer-method delivers paths lying between the initial and the final state. An iterative approach finally yields complex reaction pathways with many intermediate local minima. The PathOpt algorithm was tested by means of rearrangements of argon clusters showing very promising results.
N2  - Die visuelle Darstellung von Energiefunktionen basiert auf der Möglichkeit, verschiedene Freiheitsgrade zu separieren. Die wichtigste Näherung ist dabei die Born-Oppenheimer-Näherung. Sie erlaubt damit die Darstellung der potentiellen Energie als Funktion der Kernkoordinaten. Die daraus entstehende mehrdimensionale Hyperfläche entspricht der Summenformel eines beliebigen Systems. Minima der Fläche entsprechen stabilen Punkten wie Isomeren oder Konformeren. Diese sind wichtig für Aussagen über die Stabilität oder die Thermodynamik eines Systems. Stationäre Punkte erster Ordnung entsprechen Übergangsstrukturen und beschreiben Phasenübergänge, chemische Reaktionen aber auch Konformationsänderungen. Über die Zustandssumme ist die Hyperfläche zudem mit der freien Energie verknüpft. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und Anwendung neuer Methoden zur effizienten Untersuchung mehrdimensionaler Hyperflächen. Dabei wurde zunächst das Conformational Analysis and Search Tool (CAST)-Programm entwickelt. Die Entwicklung des CAST-Programms in objektorientiertem C++ beinhaltete unter anderem die Implementierung eines Kraftfeldes, verschiedene Schnittstellen zu externen Programmen, Analysealgorithmen und verschiedene Optimierungsmodule. Um Aussagen über eine Energielandschaft treffen zu können, müssen zuerst die stabilsten Minima gefunden werden. Der Gradient Only Tabu Search (GOTS) hat sich als sehr effizient in der Optimierung von mathematischen Funktionen erwiesen. Daher wurde GOTS als Startpunkt verwendet. Tabu-Search basiert auf dem steepest descent – modest ascent Prinzip. Zum Finden neuer Minima wird der steilste Abstieg (steepest descent) verwendet, ein Minimum wird auf dem Weg des geringsten Anstiegs (modest ascent) wieder verlassen. Tabu-Search ist zudem mit einem lernfähigen Speicherdesign kombiniert, wodurch ein Zurück- und im Kreis laufen vermieden wird. Der Phasenraum wird von Tabu-Search sehr genau untersucht, was für komplexere Probleme zu aufwendig wird. Daher bedarf es eines Diversifizierungsschritts, welcher nach Absuchen eines Teils des Phasenraums, die Suche in neue vielversprechende Bereiche bringt. Erste Anwendungen auf Konformationssuchen zeigten, dass GOTS Schwächen im Diversifizierungsschritt und der modest ascent Strategie besitzt. Zum einen ist die ursprünglich verwendete Methodik für die Diversifizierung zu wenig divers. Eine Kombination des mehr lokalen GOTS mit der weiträumiger suchenden Basin Hopping (BH) Methode brachte eine erhebliche Verbesserung. Der zweite Schwachpunkt besteht aus einer zu ungenauen und ineffizienten modest ascent Methode. Daher wurde die Dimer-Methode für Tabu-Search adaptiert. Diese benötigt lediglich die erste Ableitung, um zum Übergangszustand erster Ordnung zu konvergieren. Dabei werden in der Dimer-Methode nur Diederwinkel variiert. Zudem muss der Reaktionspfad und der Übergangszustand nicht exakt getroffen werden, da das Minimum nur möglichst schnell verlassen werden soll. Dies erlaubt größere Schrittweiten in der Dimer-Suche. Im nachfolgenden Optimierungsschritt werden alle Koordinaten relaxiert. Die neue Tabu-Search-Methode mit Dimer-Suche liefert mehr und deutlich verbesserte Minima. Zudem ist sie für größere Systeme deutlich schneller. Für ein System mit circa 1200 Atomen wurde eine Beschleunigung um den Faktor 40 erzielt. Die neue Methode wurde am Beispiel der Konformationssuche von bio-organischen Systemen mit Molekulardynamik mit Optimierung (MD), Simulated Annealing (SA) und BH verglichen, wobei sich in allen Fällen eine bessere Effizienz zeigte. Ein Vergleich zur Monte Carlo Multiple Minima/Low Mode Sampling Methode anhand der Optimierung von peptidischen Ligand-Rezeptor-Komplexen belegte ebenfalls die hervorragende Effizienz des neuen Ansatzes. Die Solvatisierung des Chignolin-Proteins mit Tabu-Search deckte die Möglichkeit auf, Differenzen zwischen der verwendeten theoretischen Methode und der experimentellen Startstruktur aufzudecken. Als weiterer neuer Anwendungsbereich wurde die Optimierung von Ligand-Enzym-Komplexen zur Verbesserung von Röntgenstrukturen untersucht. Neben der globalen Optimierung ist auch die Suche nach Übergangszuständen und Reaktionspfaden von größter Wichtigkeit. Diese beschreiben verschiedene Übergänge zwischen stabilen Zuständen. Daher wurde ein neuer Ansatz zur Untersuchung dieser Fragestellungen entwickelt. Dieser basiert auf einer globalen Minimierung einer Hyperfläche, welche senkrecht zum Reaktionspfad steht. Die Minima des reduzierten Phasenraums gehören zu Spuren zu Übergangszuständen zwischen dem Edukt und dem Produkt. Durch Optimierung dieser Punkte mittels der Dimer-Methode werden also Pfade gefunden, die zwischen Anfangs- und Endpunkt liegen. Ein iteratives Vorgehen liefert letztendlich komplexe Reaktionspfade. PathOpt wurde an Umlagerungen von Argon-Clustern evaluiert, welche sehr vielversprechende Ergebnisse lieferten.
KW  - Globale Optimierung
KW  - Kraftfeld-Rechnung
KW  - Übergangszustand
KW  - Computational chemistry
KW  - Tabu-Search
KW  - Methodenentwicklung
KW  - Dimermethode
KW  - Basin-Hopping
KW  - Energielandschaft
KW  - Theoretische Chemie
KW  - Tabu-Search
KW  - method development
KW  - dimer method
KW  - basin hopping
KW  - energy landscapes
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75591
ER  - 
TY  - THES
A1  - Grebner, Wiebke
T1  - Organspezifische Bildung und Funktion von Oxylipinen in Arabidopsis thaliana
T1  - Organ specific synthesis and function of oxylipins in Arabidopsis thaliana
N2  - Oxylipine sind Signalmoleküle, welche durch die enzymatische oder nicht-enzymatische Oxidation von Fettsäuren gebildet werden. Eine bedeutende Gruppe von Oxylipinen in Pflanzen sind die Jasmonate. Dazu zählen Jasmonsäure (JA), deren Vorstufe 12-Oxophytodiensäure (OPDA) sowie deren Metabolite. Ein bedeutender Metabolit von JA ist das Aminosäure-Konjugat JA-Isoleucin (JA-Ile), welches hohe biologische Aktivität besitzt. Besonders für die oberirdischen Organe von Pflanzen wurden bisher vielfältige Funktionen von Jasmonaten beschrieben. Sie sind beteiligt an verschiedenen Entwicklungsprozessen wie der Fertilität von Blüten, aber auch an der Abwehr von Pathogenen und Herbivoren und bei der Reaktion von Pflanzen auf abiotische Stressoren wie hohe Salzkonzentrationen oder Trockenheit. Über die Bildung und Funktion von Oxylipinen in Wurzeln ist bisher jedoch nur wenig bekannt. Aus diesem Grund wurden in der vorliegenden Arbeit die Gehalte von Galaktolipiden und Jasmonaten in Spross und Wurzel von Arabidopsis thaliana Pflanzen verglichen. Mit Hilfe verschiedener JA Biosynthese-Mutanten konnte zudem die Bildung von Jasmonaten in der Wurzel und deren biologische Funktion in diesem Pflanzenorgan untersucht werden. Um die Wurzeln der Arabidopsis Pflanzen einfach behandeln zu können und um schnell und stressfrei größere Mengen von Wurzelmaterial ernten zu können, wurde ein hydroponisches Anzuchtsystem etabliert. Die Analyse von Galaktolipiden zeigte, dass in der Wurzel deutlich geringere Galaktolipid Gehalte als im Spross vorhanden sind. Da Galaktolipide den Hauptbestandteil plastidärer Membranen ausmachen, in den Wurzeln insgesamt jedoch weniger Plastiden vorkommen als in Blättern, wäre dies ein möglicher Grund für den beobachteten Unterschied. Das Vorkommen von mit OPDA oder dnOPDA veresterten Galaktolipiden (Arabidopsiden) wird in der Literatur für die Thylakoidmembranen der Chloroplasten beschrieben. Die Analyse der Arabidopsid Gehalte von Wurzeln konnte diese Aussage stützen, da in Wurzeln, welche normalerweise keine Chloroplasten besitzen, nahezu keine Arabidopside detektiert werden konnten. Die Analyse der Jasmonate zeigte anhand von Pfropfungsexperimenten mit der Jasmonat-freien dde2 Mutante, dass die Wurzeln unabhängig vom Spross in der Lage sind Jasmonate zu bilden, obwohl die Expression vieler JA-Biosynthese-Gene in den Wurzeln sehr gering ist. Zudem zeigten diese Experimente, dass es keinen direkten Transport von Jasmonaten zwischen Spross und Wurzel gibt. Die Bildung von Jasmonaten in der Wurzel konnte durch verschiedene Stresse wie Verwundung, osmotischen Stress oder Trockenheit induziert werden. Kälte und Salzstress hatten hingegen keinen Jasmonat-Anstieg in den Wurzeln zur Folge. Anders als bei osmotischem Stress und Trockenheit, wo sowohl die Gehalte von OPDA als auch von JA und JA-Ile anstiegen, konnte bei Verwundung keine Zunahme der OPDA-Spiegel detektiert werden. Hier kam es zu einer deutlichen Abnahme, wohingegen die JA und JA-Ile Spiegel sehr stark anstiegen. Dies deutet darauf hin, dass es sehr komplexe und vielfältige Regulationsmechanismen hinsichtlich der Bildung von Jasmonaten gibt. Der erste Schritt der JA-Biosynthese, die Bildung von 13-Hydroperoxyfettsäuren (HPOTE), wird durch 13-Lipoxygenase (LOX) Enzyme katalysiert. In Arabidopsis sind vier unterschiedliche 13-LOX Isoformen bekannt. Die Untersuchung verschiedener 13-LOX-Mutanten ergab, dass nur die LOX6 an der Biosynthese von Jasmonaten in der Wurzel beteiligt ist. So konnten in Wurzeln der lox6 Mutante weder basal noch nach verschiedenen Stressen bedeutende Mengen von Jasmonaten gemessen werden. Im Spross dieser Mutante war basal kein OPDA vorhanden, nach Stresseinwirkung wurden jedoch ähnliche Jasmonat Gehalte wie im Wildtyp detektiert. Um Hinweise auf die biologische Funktion von Jasmonaten in Wurzeln zu erhalten, wurden Untersuchungen mit einer lox6 KO Mutante durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass abgeschnittene lox6 Wurzeln, welche keine Jasmonate bilden, im Vergleich zum Wildtyp von saprobiont lebenden Kellerasseln (Porcellio scaber) bevorzugt als Futter genutzt werden. Blätter dieser Mutante, welche nach Stress annähernd gleiche Jasmonat Gehalte wie der Wildtyp aufweisen, wurden nicht bevorzugt gefressen. Von der Jasmonat-freien dde2 Mutante wurden hingegen sowohl die Wurzeln als auch die Blätter bevorzugt gefressen. Neben den Experimenten mit Kellerasseln wurden auch Welke-Versuche mit lox6 und dde2 Pflanzen durchgeführt. Hierbei wiesen die lox6 Pflanzen, nicht aber die dde2 Pflanzen, eine erhöhte Suszeptibilität gegenüber Trockenheit auf. dde2 Pflanzen haben im Gegensatz zu LOX Mutanten unveränderte 13-HPOTE Gehalte, aus denen auch andere Oxylipine als Jasmonate gebildet werden können. Dies zeigt, dass durch LOX6 gebildete Oxylipine, im Falle von Trockenheit aber nicht Jasmonate, an der Reaktion von Arabidopsis Pflanzen auf biotische und abiotische Stresse beteiligt sind.
N2  - Oxylipins are signaling molecules derived by enzymatic or non-enzymatic oxidation of fatty acids. Jasmonates are one important group of oxylipins in plant. This group includes jasmonic acid (JA), its precursor 12-oxophytodienoic acid, and all JA metabolites. The amino acid conjugate JA-isoleucine (JA-Ile) is one relevant metabolite of JA which shows high biological activity. For the aerial parts of plants, many different functions of jasmonates have been described. Jasmonates are involved in developmental processes like the flower fertility. Furthermore, these compounds function as signals in defense reactions against pathogens and herbivores and in the response to abiotic stress like high salt concentrations or drought. For roots, much less is known about the formation and function of jasmonates. Therefore, in this work the levels of galactolipids and jasmonates in roots of Arabidopsis thaliana in comparison to leaves were analyzed. Using mutants in different steps of jasmonate biosynthesis the formation and biological function of jasmonates in roots were investigated. For easy handling, treatment, and harvest of root material a hydroponic system was established. The analysis of galactolipids showed reduced contents of these compounds in roots in comparison to the shoots. These differences might occur due to the fact that galactolipids are the main compounds of plastid membranes and that roots in general contain less plastids than the leaves. In the literature it is described, that galactolipids esterified with OPDA or dnOPDA (arabidopsides) only occur in the thylakoid membranes of chloroplasts. The analysis of arabidopsid contents in roots supports this statement since nearly no arabidopsides were detectable in roots, which do normally not have chloroplasts. The analysis of jasmonates with different grafting experiments using the jasmonate free dde2 mutant showed that roots were able to synthesize jasmonates independently of the shoot although the expression of several JA biosynthesis genes is very low. These experiments also pointed out that there is no transport of jasmonates between the shoot and the root. Jasmonates accumulated in roots upon different stresses such as wounding, osmotic stress, or drought. Cold and salt stress did not lead to increased jasmonate levels in the roots. Osmotic and drought stress resulted in an increase of all three analyzed jasmonates whereas after wounding only JA and JA-Ile showed higher concentrations. OPDA levels strongly decreased after this type of stress. This suggests the existence of diverse and complex regulatory mechanisms of stress-induced jasmonate synthesis. 13-lipoxygenase (13-LOX) enzymes are involved in the first step of the JA biosynthesis, the formation of 13-hydroperoxy fatty acids (HPOTE), and four 13-LOX isoforms exist in Arabidopsis. Investigation of different 13-LOX mutants revealed that only the LOX6 enzyme is involved in the biosynthesis of jasmonates in roots. In roots of the lox6 mutant no jasmonate levels were detectable, neither basal nor after different stress treatments. In the shoot of this mutant no basal OPDA was measurable. However, after stress treatment nearly the same amounts of jasmonates were detected. To investigate the function of jasmonates in roots a lox6 KO mutant was used. The experiments showed that detached roots of the lox6 mutant which do not produce jasmonates were the preferred food of the detritivorous crustacean Porcellio scaber in comparison to roots of the wild type. Detached leaves of this mutant which show nearly the same amount of jasmonates after stress like the wild type were not eaten faster. However, detached roots and leaves of the jasmonate free dde2 mutant were both preferred in comparison to the wild type. Besides the investigations with P. scaber also drought experiments were carried out. The lox6 mutant but not dde2 was more susceptible to drought. In contrast to LOX mutants, dde2 plants show unaltered levels of 13-HPOTE which can also be converted to other oxylipins than jasmonates. This indicates that LOX6 derived oxylipins are important for the response to biotic and abiotic factors. However, concerning to drought this is not the case for jasmonates.
KW  - Oxylipine
KW  - Ackerschmalwand
KW  - Jasmonate
KW  - Wurzel
KW  - Kellerassel
KW  - Trockenheit
KW  - Lipoxygenase 6
KW  - Arabidopsis thaliana
KW  - Jasmonatbiosynthese
KW  - oxylipins
KW  - Arabidopsis thaliana
KW  - jasmonates
KW  - root
KW  - drought stress
KW  - rough woodlouse
KW  - lox6
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76730
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TY  - THES
A1  - Grünewald, Benedikt
T1  - Autoantikörper-vermittelte Störungen der synaptischen Übertragung im ZNS
T1  - Autoantibody mediated dysfunction of synaptic transmission in the CNS
N2  - Die Anzahl neurologischer Erkrankungen bei denen Autoantikörper gegen zentralnervöse An-tigene bekannt sind, hat in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Allerdings gibt es nur für wenige dieser Erkrankungen hinreichende experimentelle Belege für eine pathogene Wir-kung der Autoantikörper. Zwei dieser Erkrankungen wurden im Rahmen dieser Arbeit näher untersucht: die Juvenile Neuronale Zeroid-Lipofuszinose (JNCL) mit Autoantikörpern gegen die 65 kD Isoform der Glutamatdecarboxylase und das Stiff Person Syndrom (SPS) mit Auto-antikörpern gegen Amphiphysin. Die phänotypische Charakterisierung der cln3 knockout-Maus, einem Mausmodell für die JNCL, zeigte eine progressive Verschlechterung der motorischen und koordinativen Fä-higkeiten, eingeschränktes reizbedingtes Lernen und gesteigertes angstähnliches Verhalten. Diese Symptome ähneln denen der humanen Erkrankung. Elektrophysiologisch konnte eine Antikörper-induzierte zerebelläre Dysfunktion identifiziert werden, die einer verminderten lokalen GABAergen Hemmung zugeordnet wird. Eine Reduktion der Antiköperproduktion im Tiermodell durch eine Depletion der Plasmazellen durch den Proteseinhibitor Bortezomib hatte einen positiven Effekt auf die Krankheitsentwicklung. Im zweiten experimentellen Teil der Arbeit wurde der Einfluss von Autoantikörpern gegen Amphiphysin von Patienten mit SPS auf die synaptische Transmission untersucht. Es zeigte sich hierbei in Patch-Clamp Experimenten eine Störung der GABAergen Übertragung v.a. bei hochfrequenter Stimulation, was im Einklang mit dem vermuteten Antikörper-induzierten Endozytosedefekt steht. Passiver Transfer von humanen Autoantikörpern gegen Amphiphysin induzierte angst-ähnliches Verhalten in Ratten, einem weiteren Kernsymptom des SPS. Aktive Immunisierung gegen Amphiphysin und anschließende Öffnung der Blut-Hirn-Schranke in Mäusen führte zu einer subklinischen Veränderung der Reflexverarbeitung von Ia Afferenzen auf Motoneurone im Rückenmark der Mäuse. Insgesamt konnten in zwei Erkrankungen des ZNS autoimmune Mechanismen identifi-ziert werden, die zu einer Antikörper-induzierten Fehlregulation der zentralen synaptischen Transmission führen. Diese Ergebnisse können wegweisend sein auch für die Erforschung der Pathophysiologie anderer Antikörper-assoziierte Erkrankungen des ZNS.
N2  - A growing number of neurological disorders are associated with autoantibodies targeting an-tigens within the central nervous system. Only in few cases experimental evidence corrobo-rates a pathogenic role of the autoantibodies. Two autoantibody associated diseases were investigated in detail in this work: the Juvenile neuronal ceroid lipofuscinoses (JNCL) with au-toantibodies against the 65kD isoform of the glutamate decarboxylase and the Stiff Person Syndrome (SPS) with autoantibodies against amphiphysin. The analysis of cln3 knockout mice, an animal model of the JNCL, revealed a phenotype resembling the human disorder, including progressive motor decline, limited cued learning and an increase in anxiety-related behavior. Electrophysiological analysis revealed an autoan-tibody mediated cerebellar dysfunction, which is best explained by diminished local GABAer-gic inhibition. A reduction of autoantibody production in the cln3 knockout mice by depletion of plasma cells after treatment with Bortezomib had a positive effect on the disease out-come. In the second experimental part, the effect of autoantibodies to amphiphysin from SPS patients on synaptic transmission was analysed. In patch-clamp experiments the GABAergic synaptic transmission was found to be disturbed primarily during high-frequent stimulation. This is in line with the hypothesized defect of synaptic vesicle endocytosis induced by autoan-tibodies. Passive transfer of human autoantibodies to rats induced anxiety-related behavior, a key symptom of SPS. The active immunization of mice against amphiphysin and subsequent opening of the blood brain barrier led to subclinical disturbances of the Ia afferent-motor neuron reflex pathway within the spinal cord. In conclusion, for two CNS disorders autoimmune mechanisms were identified leading to antibody-induced deregulations of central synaptic transmission. These findings may have implication for the research on pathomechanisms of other putative antibody mediated dis-orders.
KW  - Glutamat-Decarboxylase
KW  - Autoantigen
KW  - Nervensystem
KW  - Krankheit
KW  - Synapse
KW  - JNCL
KW  - Batten disease
KW  - GAD65
KW  - Autoantikörper
KW  - JNCL
KW  - Batten disease
KW  - autoantibodies
KW  - GAD65
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-73283
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TY  - THES
A1  - Gueta, Ronnie
T1  - Untersuchungen zur Struktur und Funktion von Channelrhodopsinen
T1  - Structural and functional analysis of channelrhodopsins
N2  - Die zur Gruppe der mikrobiellen Rhodopsine gehörenden lichtaktivierbaren Ionenkanäle Channelrhodopsin 1 (ChR1) und Channelrhodopsin 2 (ChR2) aus dem Augenfleck von C. rheinhardtii sind Bestandteile des visuellen Systems und an der Phototaxis beteiligt. Sie bestehen aus einem zytosolisch gelegenen C Terminus, dessen Funktion noch ungeklärt ist und einem, für die Kanalaktivität verantwortlichen, N terminalen Bereich aus sieben Transmembranhelices. Der lichtsensitive Kofaktor all trans Retinal ist kovalent an einen Lysinrest (K257) der siebten Transmembranhelix gebunden. Bei einer Belichtung mit Blaulicht isomerisiert das Chromophor zur 13 cis Form, was eine Konformationsänderung und das Öffnen des Kanals zur Folge hat. Im Zuge dessen strömen ein und zweiwertige Kationen in die Zelle und eine Depolarisation findet statt. Um einen tieferen Einblick in Struktur und funktionelle Mechanismen zu bekommen, wurden Wildtyp und Mutanten von Ch1 und ChR2 heterolog in Oozyten von X. laevis exprimiert. In Bakteriorhodopsin bilden die Seitenketten von T90 und D115 eine für Stabilität und Funktion wichtige Wasserstoffbrücke aus. Durch elektrophysiologische, fluoreszenzmikroskopische und biochemische Verfahren wurden Mutanten der entsprechenden Reste in ChR2 (C128, D156) untersucht. Diese zeigten eine deutlich verlangsamte Kinetik und eine 10 bis 100fache Erhöhung der Lichtempfindlichkeit. Die identischen Auswirkungen von Mutationen beider Reste deuten auf eine Bindung mit funktioneller Bedeutung zwischen C128 und D156 hin. Im Falle von ChR2 C128T, C128A und D156A konnte der Kanal nach Anregung mit Blaulicht, durch grünes und violettes Licht vorzeitig geschlossen werden. Diese Lichtqualitäten entsprechen den Absorptionswellenlängen zweier Intermediate des Photozyklus von ChR2 (P390 und P520). Durch Veränderung des externen pH-Wertes konnten Hinweise auf eine protonenabhängige Gleichgewichtsreaktion dieser Intermediate gefunden werden. Auch in dem für Protonen höher leitfähigen ChR1 konnten Hinweise auf eine Interaktion zwischen den Resten C167 und D195 gefunden werden. Elektrische Messungen von Mutanten zeigten eine deutliche Erhöhung des Photostroms bei verhältnismäßig geringem Anstieg der Schließzeit. Der Einfluss dieser Mutationen auf die Kinetik war somit weniger ausgeprägt als bei ChR2. Einen besonderen Stellenwert unter allen Channelrhodopsin Mutanten nehmen ChR2 D156C und ChR1 D195C ein. Mit einem Photostrom von 5 µA bei ChR1 D195C und bis zu 50 µA bei ChR2 D156C konnten für diese die höchsten Photoströme aller bisher charakterisierten ChR1 bzw. ChR2 Varianten nachgewiesen werden. Durch fluoreszenzmikroskopische Quantifizierung konnte für alle im Rahmen dieser Arbeit erstellten ChR1 und ChR2 Mutanten eine erhöhte Proteinmenge sowohl in Anwesenheit als auch Abwesenheit zusätzlichen all trans Retinals während der Inkubation nachgewiesen werden. Die Fluoreszenzintensitäten korrelierten hierbei mit der Höhe der Stromamplituden und erreichten ein Maximum bei ChR2 D156C. Biochemische Experimente mit der Gesamtmembranfraktion von ChR2 exprimierenden Oozyten lieferten Hinweise auf eine dimere Quartärstruktur von Channelrhodopsinen, was durch die Kristallstruktur einer Chimäre aus ChR1 und ChR2 von (Kato et al., 2012) bestätigt wurde. Unter der Annahme, dass die Poren in den Proteomeren gebildet werden, konnte eine gegenseitige Beeinflussung der Regionen in heterodimeren Kanälen aus ChR2 Wildtyp und Mutanten aufgrund kinetischer Unterschiede bei kurzer und langer Belichtung oder der Verwendung von unterschiedlichen Lichtintensitäten nachgewiesen werden. Eine Voraussetzung für diesen Effekt ist eine synchrone Anregung beider Untereinheiten. Die Interaktion von Channelrhodopsin Untereinheiten konnte in vivo mithilfe der bimolekularen Fluoreszenzkomplementation nachgewiesen werden. Dabei zeigte sich, dass die Wechselwirkung nicht nur auf identische Untereinheiten in Homodimeren beschränkt ist, sondern auch bei Heterodimeren aus verschiedenen ChR2 Untereinheiten und sogar zwischen ChR2 und ChR1 möglich ist.
N2  - The microbial type rhodopsins Channelrhodopsin 1 (ChR1) and Channelrhodopsin 2 (ChR2) are located in the eyespot of the green algae Chlamydomonas rheinhardtii. They are light activated cation channels and play an important role in phototaxis. They are comprised of a cytosolic C terminal part of unknown function and a transmembranal N terminal part responsible for channel activity. The latter consists of seven transmembrane helices and the chromophore all trans Retinal, which is bound covalently as a Schiff base to a lysine residue. When activated with blue light, the chromophore isomerizes to the 13 cis state, followed by a conformational change of the protein and opening of the channel. The resulting influx of mono and divalent cations leads to a depolarization of the cell. To get a deeper insight in structure and function of ChR1 and ChR2, wildtype and mutants have been heterologously expressed in oocytes of Xenopus laevis. In bacteriorhodopsin, a hydrogen bond between the amino acids T90 and D115 is vital for protein stability and proper pump function. Mutants of the corresponding amino acids in ChR2 (C128, D156) were generated and analyzed electrophysiologically. They displayed a significant deceleration of closing time and a 10 100fold increase in light sensitivity. The identical impact of these mutations on kinetics suggests an interaction between these residues, probably also by the formation of a hydrogen bond. In the case of ChR2 C128T, C128A and D156A closing could be accelerated via green and violet light application. These wavelengths correspond to the absorption wavelengths of the photointermediates P390 and P520 in the photocycle of ChR2. Furthermore, a possible proton-dependent equilibrium between these intermediates was identified by varying external proton concentrations. Electrophysiological analyses of C167 and D195 mutants in ChR1 hinted towards an interaction similar to the one between the homologous residues C128 and D156 in ChR2. Both, ChR1 C167 and ChR1 D195 displayed increased current amplitudes, accompanied by only a small increase in closing time. The impact of these mutations on channel kinetics was less pronounced than in ChR2. The mutants ChR2 D156C and ChR1 D195C are of particular importance. Photocurrent amplitudes of 5 µA for ChR1 and 50 µA for ChR2 at 100 mV render these mutants the ones with the highest current amplitudes of all channelrhodopsin variants characterized up till now. In comparison to wildtype channelrhodopsins, quantification by fluorescence microscopy revealed an increased protein amount in oocytes expressing ChR1 and ChR2 mutants, both in absence and presence of additional all trans Retinal during incubation. The fluorescence intensities correlated to the increased photocurrent amplitudes, reaching a maximum in the ChR2 D156C mutant. Immunoblot experiments with total membrane fractions of oocytes expressing ChR2, bacteriorhodopsin and halorhodopsin hinted towards a dimeric quartenary structure of the channel. This has been confirmed by the recently published crystal structure of a chimaeric ChR1/ChR2 protein (Kato et al., 2012). Assuming the pore in a channel dimer is formed by the protomers, interference or crosstalk between the subunits has been identified. Oocytes expressing mixtures of channelrhodopsins demonstrated differences in kinetics when illumination length and light intensity was varied. A prerequisite for this effect is a simultaneous excitation of both subunits. The interaction of channelrhodopsin-subunits in vivo has been demonstrated by bimolecular fluorescence complementation assays. It was shown, that oligomerization is not restricted to identical subunits in a homodimer but also possible between different ChR2 variants in a heterodimer and even between ChR1 and ChR2.
KW  - Ionenkanal
KW  - Chlamydomonas reinhardii
KW  - Glatter Krallenfrosch
KW  - Rhodopsin
KW  - Channelrhodopsin
KW  - Kationenkanal
KW  - Channelrhodopsin
KW  - Cation channel
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-85693
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TY  - THES
A1  - Gupta, Shuchi
T1  - The role of the Canonical transient receptor potential 6 (TRPC6) channel and the C terminal LIM domain protein of 36 kDa (CLP36) for platelet function
T1  - Die Rolle des Canonical transient receptor potential 6 (TRPC6) Kanals und des 36 kDa C-terminalen LIM Domänenproteins (CLP36) in der Thrombozytenfunktion
N2  - Platelet activation and aggregation are essential to limit posttraumatic blood loss at sites of vascular injury, but also contribute to arterial thrombosis, leading to myocardial infarction and stroke. Thrombus formation is the result of well-defined molecular events, including agonist-induced elevation of intracellular calcium ([Ca2+]i) and series of cytoskeletal rearrangements. With the help of genetically modified mice, the work presented in this thesis identified novel mechanisms underlying the process of platelet activation in hemostasis and thrombosis. Store-operated calcium entry (SOCE) through Orai1 was previously shown to be the main Ca2+ influx pathway in murine platelets. The residual Ca2+ entry in the Orai1 deficient platelets suggested a role for additional non-store-operated Ca2+ (non-SOC) and receptor operated Ca2+ entry (ROCE) in maintaining platelet calcium homeostasis. Canonical transient receptor potential channel 6 (TRPC6), which is expressed in both human and murine platelets, has been attributed to be involved in SOCE as well as in diacylglycerol (DAG)-triggered ROCE. In the first part of the study, the function of TRPC6 in platelet Ca2+ signaling and activation was analyzed by using the TRPC6 knockout mice. In vitro agonist induced Ca2+ responses and in vivo platelet function were unaltered in Trpc6-/- mice. However, Trpc6-/- mice displayed a completely abolished DAG mediated Ca2+-influx but a normal SOCE. These findings identified TRPC6 as the major DAG operated ROC channel in murine platelets, but DAG mediated ROCE has no major functional relevance for hemostasis and thrombosis. In the second part of the thesis, the involvement of the PDLIM family member CLP36 in the signaling pathway of the major platelet collagen receptor glycoprotein (GP) VI was investigated. The GPVI/FcR-chain complex initiates platelet activation through a series of tyrosine phosphorylation events downstream of the FcR-chain-associated immunoreceptor tyrosine-based activation motif (ITAM). GPVI signaling has to be tightly regulated to prevent uncontrolled intravascular platelet activation, but the underlying mechanisms are not fully understood. The present study reports the adaptor protein CLP36 as a major inhibitor of GPVI-ITAM signaling in platelets. Platelets from mice expressing a truncated form of CLP36, (Clp36ΔLIM) and platelets from mice lacking the entire protein (Clp36-/-) displayed profound hyper-activation in response to GPVI-specific agonists, whereas GPCR signaling pathways remained unaffected. These alterations translated into accelerated thrombus formation and enhanced pro-coagulant activity of Clp36ΔLIM platelets and a pro-thrombotic phenotype in vivo. These studies revealed an unexpected inhibitory function of CLP36 in GPVI-ITAM signaling and established it as a key regulator of arterial thrombosis.
N2  - Die Aktivierung und die Aggregation von Thrombozyten (Blutplättchen) sind essentielle Prozesse, um Blutverluste nach Verletzungen zu begrenzen, sie spielen jedoch auch eine Rolle bei der arteriellen Thrombose, die zu Herzinfarkt und Schlaganfall führen kann. Die Thrombusbildung ist das Ergebnis wohldefinierter molekularer Vorgänge, die die Agonisten-induzierte Konzentrationserhöhung von intrazellulärem Kalzium ([Ca2+]i) und eine Reihe von Umlagerungen des Zytoskeletts mit einschließen. Die Ergebnisse dieser Arbeit, die mit Hilfe genetisch veränderter Mauslinien erzielt wurden, decken neue Mechanismen der Thrombozytenaktivierung in Thrombose und Hämostase auf. Es wurde bereits gezeigt, dass der durch Orai1 vermittelte Store-operated calcium entry (SOCE) den Haupteintrittsweg für Ca2+ in Mausthrombozyten darstellt. Der verbleibende Ca2+ Einstrom führte zur Annahme, dass zusätzlich non-store-operated Ca2+ (non-SOC) und receptor operated Ca2+ entry (ROCE) eine Rolle in der Aufrechterhaltung der Ca2+ Homöostase spielen. Dem Canonical transient receptor potential channel 6 (TRPC6), der in Thrombozyten des Menschen als auch der Maus exprimiert wird, wurde eine Rolle in dem SOCE und diacylglycerol (DAG)-vermitteltem ROCE zugeschrieben. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die Funktion von TRPC6 im Ca2+ Signaling und der Aktivierung von Thrombozyten mit Hilfe der TRPC6 defizienten Mauslinie untersucht. Die Funktion der Trpc6-/- Thrombozyten waren in vitro (z.B. Agonisten-induzierte Ca2+-Antworten) als auch in vivo unverändert. Jedoch zeigten Thrombozyten von Trpc6-/- Mäusen einen komplett fehlenden DAG vermittelten Kalziumeinstrom, aber normalen SOCE. Diese Ergebnisse identifizierten TRPC6 als den Haupt-DAG-aktivierten ROC Kanal in Mausthrombozyten. Jedoch hatte diese DAG vermittelte ROCE keine größere funktionelle Relevanz für Thrombose und Hämostase. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die Rolle von CLP36, einem Mitglied der PDLIM Proteinfamilie, im Signalweg des Haupt-Kollagenrezeptors, Glykoprotein (GP) VI, auf Thrombozyten untersucht. Der GPVI/FcRKette Komplex initiiert die Thrombozytenaktivierung durch eine Reihe von Tyrosinphosphorylierungen, die dem FcR-Kette-assoziiertem immunoreceptor tyrosine based activation motif (ITAM) nachgeschaltet sind. GPVI-vermittelte Signale müssen sorgfältig reguliert sein, um eine unkontrollierte intravaskuläre Thrombozytenaktivierung zu verhindern. Jedoch sind die zugrunde liegenden Mechanismen nicht komplett verstanden. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass das Adapterprotein CLP36 als ein wichtiger Inhibitor des GPVI-ITAM Signalwegs wirkt. Thrombozyten von Mäusen, welche eine trunkierte Form von CLP36 exprimieren, der die LIM-Domäne fehlt (Clp36ΔLIM), als auch von Mäusen, denen das komplette Protein fehlt (Clp36-/-), zeigten eine deutlich verstärkte Aktivierung als Antwort auf GPVI-spezifische Agonisten. Andere Signalwege aber waren nicht beeinflusst. Diese Veränderungen resultierten in einer schnelleren Thrombusbildung und erhöhten prokoagulatorischen Aktivität von Clp36ΔLIM Thrombozyten, welche sich letztendlich als prothrombotischer Phänotyp in vivo bemerkbar machten. Diese Ergebnisse deckten eine unerwartete inhibitorische Funktion von CLP36 im GPVI-ITAM Signalweg auf und etablierten CLP36 als einen wichtigen Regulator der arteriellen Thrombose.
KW  - Thrombozytenaggregation
KW  - Platelet activating Factor
KW  - thrombosis
KW  - TRPC6
KW  - Calciumtransport
KW  - Domänenprotein
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72262
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gätschenberger, Heike
T1  - Die Expression humoraler und zellulärer Immunreaktionen bei Drohnenlarven und adulten Drohnen der Honigbiene (Apis mellifera)
T1  - Expression of humoral and cellular immune reactions of dronelarvae and adult drones of the honey bee (Apis mellifera)
N2  - Soziale Insekten wie die Honigbiene (Apis mellifera) besitzen ein breites Spektrum an Abwehrmechanismen gegen Pathogenbefall, sowohl auf der Ebene der Kolonie (soziale Immunität) als auch auf der Stufe des Individuums (angeborenes Immunsystem). Die Hauptaufgabe der relativ kurzlebigen Drohnen besteht in der Begattung von Jungköniginnen. Daher stellte sich die Frage, ob auch die Drohnen ähnlich den Arbeiterinnen mit energieaufwendigen Immunreaktionen auf Infektionen reagieren. Wie im Folgenden beschrieben, konnte ich nachweisen, dass Drohnen eine ausgeprägte Immunkompetenz besitzen. Das angeborene Immunsystem setzt sich aus humoralen und zellulären Abwehrreaktionen zusammen. Bei der humoralen Immunantwort werden bestimmte evolutionär konservierte Signalkaskaden aktiviert, an deren Ende die Expression einer Vielzahl von antimikrobiellen Peptiden (AMPs) und immunspezifischen Proteinen (IRPs) steht. Zur Analyse der humoralen Immunantwort wurden von mir zum einen Hemmhoftests durchgeführt, um die gesamte antimikrobielle Aktivität der Haemolymphe nach artifizieller Infektion zu ermitteln und zum anderen spezifische AMPs bzw. IRPs identifiziert. Hierzu wurden die Haemolymphproteine in ein- oder zwei-dimensionalen Polyacrylamidgelen aufgetrennt und ausgewählte Proteinbanden bzw. -spots mittels nano HPLC/Massenspektrometrie analysiert. Die Hauptkomponenten des zellulären Immunsystems sind Wundheilung, Phagozytose, Einkapselung und Nodulation. In meiner Arbeit habe ich zum ersten Mal Noduli bei infizierten Drohnen nachweisen können. Frisch geschlüpfte adulte Drohnen (1d) weisen ein breites Spektrum an Immunreaktionen auf, das sowohl humorale als auch zelluläre Immunantworten umfasst. Nach Infektion mit dem Gram-negativen Bakterium E.coli und verschiedenen bakteriellen Zellwandbestandteilen wie Lipopolysaccharid (LPS), Peptidoglycan (PGN) und 1,3ß-Glucan (Bestandteil von Pilzzellwänden), werden die AMPs Hymenoptaecin, Defensin 1 und Abaecin induziert. Desweiteren exprimieren junge adulte Drohnen eine Reihe hochmolekularer immunspezifischer Proteine (IRPs) wie z.B. Carboxylesterase (CE 1), eine Serinprotease, die möglicherweise an der Prozessierung der Prophenoloxidase beteiligt ist, ein Peptidoglycan-interagierendes Protein (PGRP-S2) und zwei Proteine unbekannter Funktion, IRp42 und IRp30. Parallel zu bekannten bienenspezifischen AMPs wurde ein animales Peptidtoxin (APT) in Drohnenlarven, adulten Drohnen und adulten Hummeln nach E.coli Infektion in der Haemolymphe nachgewiesen. Von dem als OCLP 1 (ω-conotoxin-like protein 1) benannten Peptid war bereits bekannt, dass es in Fischen paralytische und damit toxische Effekte auslöst. Meine Beobachtungen lassen vermuten, dass es sich bei OCLP 1 um ein Peptidtoxin mit antimikrobiellen Eigenschaften und damit um eine neue Klasse von AMPs handelt. Die allgemeine humorale Immunkompetenz scheint während der gesamten Lebensspanne adulter Drohnen (~ 7 Wochen) konstant zu bleiben, wie durch die gleichbleibende antimikrobielle Aktivität im Hemmhoftest gezeigt wurde. Junge Drohnen reagieren auf eine E.coli Infektion mit der Bildung zahlreicher Noduli (~1000 Noduli/Drohn), die vor allem entlang des Herzschlauches zu finden sind. Diese zelluläre Immunantwort nimmt mit dem Alter der Drohnen ab, so dass bei 18 d alten Drohnen nur noch rund 10 Noduli/Drohn gefunden werden. Auf der anderen Seite nimmt die phagozytotische Aktivität bei älteren Drohnen scheinbar zu. In einer Reihe von parallel laufenden Versuchsreihen konnte ich eindrucksvoll zeigen, dass zelluläre Immunreaktionen wie Phagozytose und Nodulation unmittelbar nach bakterieller Infektion einsetzen. Hierbei erreicht die Nodulibildung 8-10 h p.i. eine Plateauphase, wohingegen die humorale Immunantwort erst 6 h p.i. schwach einsetzt, danach stetig zunimmt und noch 72 h p.i. nachweisbar ist. Es ist mir gelungen, eine Methode zur künstlichen Aufzucht von Drohnenlarven zu etablieren. Diese ermöglichte konstante und sterile Versuchsbedingungen zur Untersuchung der Immunreaktionen von Larven. Nach Infektion mit E.coli reagieren Drohnenlarven mit einer starken Aktivierung ihrer humoralen Immunantwort durch die Expression von AMPs, jedoch werden keine hochmolekularen IRPs wie in adulten Drohnen hochreguliert. Zudem ist die Nodulibildung in Larven nur schwach ausgeprägt. Völlig unerwartete Beobachtungen wurden beim Studium der Immunkompetenz von Drohnenpuppen gemacht. Nach Injektion lebender E.coli Zellen in Drohnenpuppen stellte ich eine dramatische Veränderung im Aussehen der Puppen fest. Die Puppen verfärbten sich gräulich schwarz. Genauere Untersuchungen haben dann gezeigt, dass die Drohnenpuppen, wie auch die der Arbeiterinnen, offensichtlich keine zelluläre Abwehrreaktion aktivieren können und die humorale Immunantwort nur sehr schwach ausfällt und viel zu spät einsetzt.
N2  - Social insects like honey bees (Apis mellifera) possess a wide range of defence mechanisms against pathogens on the colony level (social immunity) as well as on the individual level (innate immunity). In early summer, honey bee colonies consist of about 50.000 workers, a few hundred drones and one queen. The main task of the short-lived drones is to mate with a virgin queen. This raises a question: do drones, similar to workers mount an energy-intense immune reaction to fend off infections? In my thesis I could show that drones exhibit an effective immune competence. The innate immune response is composed of a humoral and a cellular component. In the humoral immune response, evolutionally conserved signalling pathways are activated and lead to the induced synthesis of antimicrobial peptides (AMPs) and immune responsive proteins (IRPs). In order to analyse the humoral immune response, I conducted inhibition zone assays as well as one- and two-dimensional gelelectrophoresis. Afterwards, HPLC/MS was performed in order to identify specific protein spots. Wound healing, phagocytosis, encapsulation and nodulation are the principal components of the cellular immune system. In my work, I could show nodulation reactions in infected drones for the first time. Newly emerged drones (1d) respond to infections with a wide range of immune reactions, including humoral and cellular defence mechanisms. The AMPs hymenoptaecin, defensin 1 and abaecin are induced after infection with gram-negative E.coli, bacterial cell wall components like lipopolysaccharides (LPS), peptidoglycan (PGN) and 1,3ß-glucan (cell wall component of fungi). In addition, young drones express some high molecular immune responsive proteins (IRPs) like carboxylesterase (CE 1), a serine protease, that is potentially part of the prophenoloxidase activating system, further a peptidoglycan recognition protein (PGRP-S2) and with IRp30 and IRp42 two proteins of unknown function. IRp42 possibly belongs to the glycin-rich proteins (GRP) because of its glycin–rich regions. Glycin-rich proteins are known to participate in host defence in plants. IRp30 is a leucine-rich repeat containing protein with a C-terminal leucine zipper, which is common among Hymenopterans. Therefore it is possible for IRp30 to interact with other proteins, like cell wall structures of pathogens. I detected the bee-specific lysozyme 2 in the haemolymph of adult drones after septic infection. It belongs to the chicken (c)-type lysozymes like lysozyme 1, which are potentially active against gram-positive and gram-negative bacteria and fungi in insects. After E.coli infection, an animal peptide toxin (APT) was detected simultaneously to the known AMPs in the haemolymph of larvae, adult drones and adult bumble bees. It is known that this peptide, called OCLP 1 (ω-conotoxin-like protein 1), triggers paralytic and thus toxic effects in fish. My observations suggest that OCLP 1 is probably a peptide toxin with antimicrobial characteristics, and thus could belong to a new class of AMPs. Throughout their whole life (~ 7 weeks), adult drones maintain their immune competence. This was shown by the continuous antimicrobial activity of drone haemolymph in inhibition zone assays. After E.coli infection, young drones react with nodule formation (~1000 noduli/drone), which are mostly attached to the dorsal vessel. With increasing age, this type of cellular immune response weakens, so that 18d old drones only produce 10 noduli/drone. On the other hand, the phagocytic activity seems to increase in older drones In an array of parallel tests, I showed the immediate onset of the cellular immune reactions phagocytosis and nodulation upon septic infections. Nodule formation reaches a plateau 8-10 h p.i., whereas humoral immune response just begins to start 6 h p.i., continuously rises and is still measurable 72 h p.i.. I succeeded in establishing a method for rearing honey bee drone larvae artificially. This enabled constant and sterile conditions for the testing of immune reactions in larvae. A strong activation of humoral immunity with the expression of AMPs resulted from E.coli infection, yet no immune responsive proteins were induced like in adult drones. Moreover, nodule formation in larvae is weak. While studying immune competence of drone pupae, I made a surprising observation. There is a dramatic change in the physical appearance of drone pupae after injecting living E.coli bacteria. They change colour to a greyish black. Precise examinations revealed that there is no cellular immune response in drone pupae as well as in worker pupae, only a weak humoral immune reaction which is initiated too late.
KW  - Humorale Immunität
KW  - Zelluläre Immunität
KW  - Drohne
KW  - Biene
KW  - Apis mellifera
KW  - Drohnen
KW  - humorales und zelluläres Immunsystem
KW  - Apsi mellifera
KW  - drones
KW  - humoral and cellular Immune reactions
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-71960
ER  - 
TY  - THES
A1  - Göhler, Antonia
T1  - Untersuchung Karbohydrat-bindender Proteine mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung
T1  - Studying carbohydrate binding proteins with high temporal and spatial resolution
N2  - Das menschliche Genom verschlüsselt 30000 bis 40000 Proteine, von denen ein Großteil kovalent gebundene Karbohydrat-Gruppen an Asparagin-, Serin-, Threonin- oder Hydroxylysin-Resten trägt. Diese sogenannten Glykoproteine sind allgegenwärtige Bestandteile der extrazellulären Matrix von Zelloberflächen. Sie steuern Zell-Zell- und Zell-Matrix-Kommunikationen, können bei der roteinfaltung helfen bzw. die Proteinstabilität erhöhen oder Immunantworten regulieren. Die Auslösung von biologischen Prozesse erfordert aber Übersetzer der zuckerbasierten Informationen. Solche Effektoren sind die Lektine, unter ihnen auch die Galektine. Galektine binden spezifisch β-Galaktosen, weisen strukturelle Übereinstimmungen in der Aminosäuresequenz ihrer Zuckererkennungsdomänen (CRDs) auf und zeigen ein „jelly-roll“-Faltungsmuster, bestehend aus einem β-Sandwich mit zwei antiparallelen Faltblättern. Strukturell werden die CRDs in drei verschiedenen, topologischen Formen präsentiert. Proto-Typen existieren als nicht-kovalent verknüpfte Dimere der CRDs, Chimera-Typen besitzen neben der CRD eine Nicht-Lektin-Domäne und bei den Tandem-Repeat-Typen sind zwei verschiedene CRDs über ein kurzes Linker-Peptid kovalent verbunden. Galektine werden sowohl in normalem wie auch pathogenem Gewebe exprimiert und das zunehmende Wissen über die Beteiligung an verschiedenen Krankheiten und Tumorwachstum liefert die Motivation, strukturelle Aspekte und die Vernetzung von Lektinen detailliert, insbesondere im Hinblick auf ihre intrafamiliären Unterschiede, zu untersuchen. Durch die Kombination verschiedener Spektroskopie-Techniken mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung, basierend auf der Verwendung von Fluorophoren (intrinsisch und extrinsisch), werden in dieser Arbeit die Eigenschaften von Galektinen näher untersucht. Mit Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie (FCS) und Anisotropie-Messungen wird gezeigt, dass eine Liganden-Bindung bei Proto-Typ-Galektinen mit einer Verringerung des hydrodynamischen Radius einhergeht. Bei Tandem-Repeat- und Chimera-Typen bleibt der Radius konstant. Dafür skaliert die Diffusionskonstante von Tandem-Repeat-Typen anormal mit der molaren Masse. Die Anisotropie-Messungen werden parallel zu den FCS-Messungen durchgeführt, um einen Einfluss des Fluoreszenzmarkers auszuschließen. Mit Hilfe dieser Technik wird außerdem gezeigt, dass unterschiedliche Dissoziationskonstanten und Kinetiken für den Bindungsprozess innerhalb der Proto-Typ-Gruppe möglichweise auf unterschiedliche Konformationsdynamiken zurückgehen. Der Vergleich von hGal-1 und cG-1B verdeutlicht, dass strukturelle Ähnlichkeiten zwar ein identisches Bindungsverhalten hervorrufen können, der Oxidationsprozess der Proteine aber unterschiedlich ablaufen kann. Beide Methoden können so als sehr sensitive Techniken zur Untersuchung von Strukturmerkmalen bei Galektinen etabliert werden, wobei die Übertragbarkeit auf andere Glykoproteine gewährleistet ist. Weiterhin gilt Quervernetzung als eine der wichtigsten Eigenschaften von Galektinen, da durch die Vernetzung von Glykoproteinen auf der Zelloberfläche Signalwege aktiviert und Immunantworten reguliert werden. Um die räumliche organisation und Quervernetzung von hGal-1 auf den Oberflächen von Neuroblastomzellen nachzuweisen, eignet sich das hochauflösende Mikroskopieverfahren dSTORM sehr gut. Durch Verwendung des photoschaltbaren Fluorophors Alexa647 als spezifischem Marker für hGal-1, einem Standard-Weitfeld-Aufbau und verschiedenen Analyseverfahren, kann eine Clusterformation von hGal-1 auf der Zelloberfläche bestätigt werden. hGal-1 bildet Cluster mit einem mittleren Durchmesser von 81±7 nm aus. Der Durchmesser ist unabhängig von der Konzentration, während die Anzahl der Cluster davon abhängt. Für die Clusterausbildung ist ein Startpunkt, also eine minimale Dichte der Galektin-Moleküle, notwendig. Durch Blockierung der CRDs mit Laktose wird die Clusterbildung unterdrückt und die Spezifität der CRDs gegenüber β-Galaktosen erneut herausgestellt. Anders als dimeres hGal-1 binden Monomere deutlich schlechter an die Membranrezeptoren. Es werden keine Cluster ausgebildet, eine Quervernetzung von Membranrezeptoren ist nicht möglich. Außerdem kann es durch die Monomere zu einer vollständigen Markierung und damit Abkugellung der Zellen kommen. Möglicherweise wird der Zelltod induziert. Hochauflösende Mikroskopieverfahren sind durch den Markierungsprozess limitiert. Die bioorthogonale Click-Chemie eröffnet jedoch neue Möglichkeiten zur Markierung und Visualisierung von Biomolekülen, ohne die Notwenigkeit genetischer Manipulationen. Es werden modifizierte Zuckermoleküle in die Zellmembranen eingebaut, über eine 1,3-polare Cycloaddition mit einem Alkin markiert und ihre Verteilung mit Hilfe von dSTORM untersucht. Es wird nachgewiesen, dass die Zuckermoleküle in Clustern auftreten und Click-Chemie trotz dem Katalysator Kupfer an lebenden Zellen durchführbar ist. Die Bewegung der Gesamtcluster wird mittels Mean Square Displacement aufgeschlüsselt und eine Diffusionskonstante für Cluster im Bereich von 40 - 250 nm bestimmt. Zusammenfassend stellt die Kombination verschiedener Spektroskopie-Techniken ein gutes Werkzeug zur Untersuchung von Karbohydrat-bindendenden Proteinen mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung dar und ermöglicht einen neuen Einblick in die Biologie der Galektine.
N2  - The human genome encodes 30,000 to 40,000 proteins of which the majority have covalently linked carbohydrates at the amino acids asparagine, serine, hreonine and hydroxylysine. These so called glycoproteins are embedded in the extracellular matrix and presented on cell surfaces. Glycoproteins are important membrane proteins, which are involved in cell-cell or cell-matrix interactions, protein folding or missfolding and the regulation of immune responses. The glycan chains harbour ideal properties for high-density storage of biological information; they are the basis of the sugar code. To translate its structural information into physiological effects the interplay with endogenous lectins is important. Lectins, among them the family of galectins, translate the sugarbased information into biosignaling. Galectins are carbohydrate-binding proteins that bind β-galactosides. They share a core sequence consisting of 130 amino acids, and a β-sandwich fold with two antiparallel β-sheets. Structurally, they are divided into three groups: proto-types exist as non-covalent dimers of two carbohydrate-recognition domains (CRD). The chimera-types have a lectin and a non-lectin domain and tandem-repeat-types contain of two different CRDs covalently linked by a short peptide. They are differentially expressed by various normal and pathological tissues. Due to the documented relation between lectins and different diseases (tumour growth, immune responses) it is important to study structural properties and their cross-linking ability in solution, especially in view of their intrafamily diversification. Therefore different spectroscopic techniques are used. Intrinsic and extrinsic fluorophores allow fluorescent measurements with high spatial and temporal resolution. Combining FCS and anisotropy measurements structural information about lectins, glycoproteins and their relations are monitored. For prototype galectins the hydrodynamic radius decrease upon ligand binding. Tandemrepeat- and chimera-types do not change their dimensions whereas their diffusion constants, measured with FCS, scale anomalous with the molar mass. Anisotropy measurements are carried out in parallel. Since an intrinsic fluorophore of the protein (tryptophan) is exploited, no labelling is necessary. With the help of this technique I am able to show that different binding constants and kinetics of the binding process within the galectin-family are caused by various conformational dynamics. Comparing hGal1 and cG-1B, the oxidation processes reveal differences despite of structural and binding similarities. These two techniques are very sensitive and applicable to study structural characteristics of galectins. Cross-linking between galetins and glycoproteins on the cell surface have been proposed to function as an „on-off“-switch that regulates cell proliferation, differentiation and immune responsiveness. Direct stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM) provide an opportunity to study the spatial organization and cross-linking ability of hGal-1 interacting with β-galactose specific receptors on the cell surface of neuroblastoma cells. Alexa647, which can be switched reliable between an on- and a very stable off-state, is used as specific galectin marker. Measurements are done on a standard widefield setup and a spot analysis of single molecules in order to resolve clustering and cross-linking of galectins with a spatial resolution of better than 50 nm. The mean cluster size of hGal-1 molecules on the cell surface of neuroblastoma cells is 81±7 nm. The cluster diameter is independent of the protein concentration, a starting point or minimal galectin density for cluster formation is needed and the specificity of the CRDs for galactosides is underlined. Monomeric hGal-1 molecules show a different binding behaviour. On the one hand there are less localizations detectable and on the other hand I find very densly labelled, spherically shaped cells. This can maybe interpreted as hGal1-induced apoptosis. Existing labeling strategies limitate the value of super-resolution microscopy. The bioorthogonal click-chemistry creates a new field for labeling and visualizing biomolecules in vivo without the requirement of genetic manipulation. By hijacking a cell’s biosynthetic machinery, a metabolic precursor functionalized with a bioorthogonal chemical tag is incorporated into target biomolecules, including glycans, lipids, proteins and nucleic acids. Because of this I combine click-chemistry and the super-resolution technique dSTORM for specific labelling of metabolized sugar molecules. The cluster formation of sugar molecules on living and fixed cells in the presence of copper is being studied. Copper has no negative influence on the living cells. The mean square displacement decode cluster movement and determine cluster diameters in the range of 40 - 250 nm. In summary, we show that a combination of various temporal and spatial highresolution fluorescence techniques can be used advantageously to obatin new insights into the biology of galectins.
KW  - Fluoreszenz
KW  - Glykoproteine
KW  - Fluoreszenzspektroskopie
KW  - Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie
KW  - Anisotropie
KW  - dSTORM-Mikroskopie
KW  - Galektine
KW  - Fluorescence
KW  - Microscopy
KW  - anisotropy
KW  - glycoproteins
KW  - galectins
KW  - fluorescence correlation spectroscopy
KW  - dSTORM
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76665
ER  - 
TY  - THES
A1  - Göpfert, Sebastian
T1  - Einzel-Quantenpunkt-Speichertransistor: Experiment und Modellierung
T1  - Single quantum dot memory transistor: Experiment and modeling
N2  - In dieser Arbeit wurden Einzel-Quantenpunkt-Speichertransistoren im Experiment untersucht und wesentliche Ergebnisse durch Modellierung nachgebildet. Der Einzel-Quantenpunkt-Speichertransistor ist ein Bauelement, welches durch eine neuartige Verfahrensweise im Schichtaufbau und bei der Strukturierung realisiert wurde. Hierbei sind vor allem zwei Teilschritte hervorzuheben: Zum einen wurde das Speicherelement aus positionskontrolliert gewachsenen InAs Quantenpunkten gebildet. Zum anderen wurden durch eine spezielle Trockenätztechnik schmale Ätzstrukturen erzeugt, welche sehr präzise an der lateralen Position der Quantenpunkte ausgerichtet war. Durch diese Verfahrensweise war es somit möglich, Transistorstrukturen mit einzelnen Quantenpunkten an den charakteristischen Engstellen des Kanals zu realisieren.
N2  - In this thesis single-quantum-dot memory-transistors have been studied in experiment and the experimental findings have been reproduced by modeling. The studied single-quantum-dot memory transistor is a device which has been realized by a novel process technique as regards layer composition and structuring. According to this there are two steps to be emphasized: First the memory element is based on site-controlled grown InAs quantum dots. Second, there has been used a unique dry etching technique to define narrow etched structures, which have been precisely aligned laterally with respect to the position of the quantum dots. Due to this method it was possible to realize transistor structures with single quantum dots centered in a quantum wire.
KW  - Quantenpunkt
KW  - Transistor
KW  - Speicherelement
KW  - single electron transport
KW  - single quantum dot
KW  - nanotechnology
KW  - Nanotechnologie
KW  - Elektronischer Transport
KW  - Single electron transfer
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-80600
ER  - 
TY  - THES
A1  - Güthlein, Frank
T1  - Übergangsmetallkatalysierte Synthese von Diboranen(4)
T1  - Transition Metal catalyzed Synthesis of Diboranes(4)
N2  - Die Diborane(4) Bis(catecholato)diboran und Bis(pinakolato)diboran können durch homogene und heterogene Katalysatoren durch eine Dehydrokupplungsreaktion ausgehend von Catecholboran und Pinakolboran dargestellt werden. Der effizienteste Katalysator für diese Reaktion ist Platin auf Aluminiumoxid, wobei Umsatzzahlen von maximal 11600 und Umsatzfrequenzen von 444 1/h erreicht werden.
N2  - The diboranes(4) bis(catecholato)diborane and bis(pinacolato)diborane are synthesized under homogeneous and heterogeneous catalytic conditions starting from catecholborane and pinacolborane via a dehydrocoupling reaction. The most efficient catalyst is platinum on alumina, affording a maximum turnover number of 11600 and a maximum turnover frequency of 444 1/h.
KW  - Heterogene Katalyse
KW  - Homogene Katalyse
KW  - Diborane
KW  - Bis(catecholato)diboran
KW  - Bis(pinakolato)diboran
KW  - Diboran(4)
KW  - Catalysis
KW  - Diborane(4)
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-71013
ER  - 
TY  - THES
A1  - Haas, Katrin
T1  - Charakterisierung der Versorgungsqualität beim akuten ST-Hebungsmyokardinfarkt im Herzinfarktnetz Mainfranken zu Beginn der Netzwerkbildung
T1  - Characterization of quality of care in patients with acute ST-elevation myocardial infarction treated in the newly formed myocardial infarction network in Mainfranken
N2  - Ziele: Evaluierung der Versorgungslage von Patienten mit akutem ST-Hebungsinfarkt im 2007 neu gegründeten Herzinfarktnetz Mainfranken und Vergleich von Ist-Zustand und Leitlinienempfehlungen. Analyse der Behandlungszeiten und Identifizierung von Verbesserungsmöglichkeiten im Netzwerk. Darüber hinaus sollte untersucht werden, ob Feedbackveranstaltungen als Qualitätsmanagement-Intervention die Behandlungszeiten im Laufe des Untersuchungszeitraumes verbessern. Methoden: Von Oktober 2007 bis Dezember 2008 wurden verschiedene Basisdaten sowie die Daten der Rettungs- und Therapiekette von Patienten mit akutem ST-Hebungsinfarkt (Symptomdauer <12h), die in der Medizinischen Klinik und Poliklinik I des Universitätsklinikums Würzburg mit dem Ziel einer PCI akut-koronarangiographiert wurden, im Rahmen der multizentrischen FiTT-STEMI-Studie prospektiv erfasst. Im Untersuchungszeitraum wurden die analysierten Daten alle drei Monate im Rahmen einer Feedbackveranstaltung allen Beteiligten der Rettungs- und Therapiekette demonstriert. Ergebnisse: Im genannten Zeitraum konnten 188 Patienten in die Studie eingeschlossen werden (19% weiblich, 81% männlich), wovon 85% eine PCI im Anschluss an die Koronarangiographie erhielten. Das mittlere Alter betrug 62±12 Jahre, 15% der Patienten waren über 75 Jahre. Der mittlere TIMI-Risk-Score lag bei 3,7 Punkten. Die intrahospitale Letalität lag bei 6,9%. Die Prähospitalzeit betrug im Median 120min; es ergab sich keine signifikante Veränderung über die Quartale. Ein Sekundärtransport bzw. ein prähospitaler Kontakt zum Hausarzt verlängerten die Prähospitalzeit im Median um 173 bzw. 57min. Die Door-to-balloon(D2B)-Zeit betrug im Gesamtuntersuchungszeitraum im Median 76min, nur 33% der Patienten erreichten eine leitliniengerechte D2B-Zeit von <60min. Die meiste Zeit innerhalb der D2B-Zeit entfiel auf die Zeit vom Erreichen der PCI-Klinik bis zum Herzkatheterlabor (Door-to-cath-Zeit). Die Verkürzung der D2B-Zeit von 80min im ersten auf 70min im fünften Quartal war statistisch nicht signifikant. Die Contact-to-balloon(C2B)-Zeit betrug im Gesamtuntersuchungszeitraum im Median 139min und konnte innerhalb des Untersuchungszeitraums statistisch signifikant von 164min im ersten auf 112min im fünften Quartal gesenkt werden. Dadurch konnte die Anzahl der leitliniengerecht behandelten Patienten (C2B-Zeit<120min) von 15 auf 58% im Gesamtkollektiv bzw. 24 auf 63% bei Patienten mit Primärtransport erhöht werden. Schlussfolgerung: Das Patientenkollektiv des Herzinfarktnetzes Mainfranken entsprach bezüglich der Basischarakteristika dem anderer nationaler und internationaler Register. Da eine PCI innerhalb von 120min nach medizinischem Erstkontakt als bestmögliche Therapie beim ST-Hebungsinfarkt angesehen wird und trotz der Verbesserung im Untersuchungszeitraum im fünften Quartal nur 58% der Patienten eine PCI in diesem Zeitintervall erhielten, sollten alle Anstrengungen unternommen werden die D2B- und C2B-Zeiten im Herzinfarktnetz weiter zu verkürzen. Hierfür sollte eine Direktübergabe im Herzkatheterlabor ermöglicht werden, da die Door-to-cath-Zeit in Würzburg im Median 36 bis 48min in Anspruch nahm. Darüber hinaus sollte durch Aufklärungs- und Informationsarbeit sowie Schulungen für Rettungspersonal und Patienten versucht werden einen Sekundärtransport oder Hausarztkontakt sowie ein verzögertes Alarmieren des Rettungsdienstes zu vermeiden, da sich hierdurch die Prähospitalzeit massiv verlängerte. Inwieweit die im Untersuchungszeitraum gezeigte Verkürzung der Zeiten mit den durchgeführten Feedbackveranstaltungen zusammenhängt bleibt ungewiss, da die Veränderung auch durch die Etablierung des neu gegründeten Netzwerks an sich bedingt sein kann.
N2  - Objectives: The aim was to analyze the quality of care in patients with acute myocardial infarction treated in the newly formed myocardial infarction network Mainfranken, to compare the as-is state with the guideline-recommendations and to identify improvement opportunities to shorten the treatment times. Furthermore the effect of data feedback on treatment times was assessed. Methods: As a part of the FiTT-STEMI-project the data of patients with acute myocardial infarction (symptom onset <12h) undergoing coronary angiography with the intention to perform primary PCI in the Department of Internal Medicine I of the University Hospital Würzburg were collected from October 2007 until December 2008. Quarterly feedback was performed for all participants of the hospital and the rescue services. Results: 188 patients were included (19% female, 81% male). In 85% PCI was performed after coronary angiography. The mean age was 62±12 years, 15% were older than 75 years. The average TIMI-Risk-Score was 3,7 points and the in-hospital mortality 6,9%. Median 120min passed by until a patient reached a PCI-capable hospital and there was no significant decrease in that time during the study period. Secondary transport and a consultation of a general practicioner extended this time for about 173 and 57min respectively. Median door-to-balloon(D2B)-time was 76min for the whole period, only 33% of all patients were treated within the guideline-recommended time of <60min. Within the D2B-time the largest time component was the door-to-cath time (=time interval from arrival in a PCI-capable hospital to arrival at the catheterization laboratory). There was a non-significant decrease in D2B-time from 80min in the first quarter to 70min in the fifth quarter. The median contact-to-balloon(C2B)-time was 139min and decreased signficantly from 164min in the first quarter to 112min in the fifth quarter. Thereby the proportion of patients who were treated within the recommended C2B-Zeit<120min increased from 15 to 58% regarding all patients and from 24 to 63% regarding only patients with primary transport. Conclusions: Primary PCI <120min after first medical contact is the preferred therapy in acute myocardial infarction and despite the improvements during the study period only 58% of our patients were treated within this time interval. So all efforts should be made to continue reducing treatment times in the STEMI-network in Mainfranken. Bypassing the emergency department could save 36 to 48min (median door-to-cath-time). Because secondary transport, consultation of a general practicioner and a delayed information of the emergency medical sevices clearly extended the time from symtpom onset to presentation at the PCI-centre, there should be education and information sessions to reduce these times. To which extend our improvements in treatment times are due to the feedback intervention remains hard to tell. The improvements could be due to the newly formed network itself.
KW  - Herzinfarkt
KW  - Netzwerk
KW  - Stemi
KW  - FiTT-STEMI
KW  - feedback
KW  - Contact-to-balloon
KW  - FiTT-STEMI
KW  - feedback
KW  - Contact-to-balloon
KW  - myocardial infarction
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-80388
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hampel, Julia
T1  - Vergleich zweier optischer Laryngoskope (Airtraq® und GlideScope®) bei Patienten mit potentiell schwierigen Atemwegen in der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde
T1  - Comparison of two optical laryngoscopes (Airtraq® and GlideScope®) in patients with potential difficult airways at the otolaryngology
N2  - Diese Studie geht der Frage nach, ob die optischen Laryngoskope Airtraq® (AT) und GlideScope® (GS) zur Sichtverbesserung gegenüber dem herkömmlichen Macintosh-Spatel führen und ob sich eines im Vergleich als das Bessere herausstellt bei Patienten mit potentiell schwierigem Atemweg. Um diese Fragen zu beantworten, wurden 60 ASA I-III Patienten aus der HNO-Klinik mit vorliegendem Spiegelbefund, ≥18 Jahre, mit Verdacht auf Pathologien im Mundrachenraum randomisiert in eine AT- und GS-Gruppe mit jeweils 30 Patienten aufgeteilt. Blutdruck, Herzfrequenz und Sauerstoffsättigung wurden protokolliert. Vor der Intubation legte ein unabhängiger Untersucher mit dem Macintosh-Spatel die Einsehbarkeit der Glottis nach Cormack und Lehane (CL) fest. Im Anschluss erfolgte die Intubation mit dem jeweiligen optischen Laryngoskop und die erneute Bewertung nach CL. Blutungen und Verletzungen durch die Intubation wurden schriftlich festgehalten. Sowohl 30 Minuten als auch 24 Stunden nach der Operation wurden die Patienten zu Halsschmerzen, Schluckbeschwerden und Heiserkeit durch einen weiteren unabhängigen Untersucher mithilfe einer visuellen Analogskala befragt. In der Auswertung zeigten sich keine Unterschiede hinsichtlich der demographischen Daten und der Atemwegscharakteristika. In beiden Gruppen war ein signifikanter Anstieg der Herzfrequenz während und ein Abfall des Blutdrucks nach der Intubation zu verzeichnen. Es wurde in der AT-Gruppe in 93% der Fälle (93% beim ersten Versuch), in der GS-Gruppe in 100% der Fälle (97% beim ersten Versuch) erfolgreich intubiert. Beim AT kam es in 77% zu einer Sichtverbesserung und beim GS in 82%. Die Intubationsdauer betrug 19,7 (±11,0) sec mit dem AT und 17,3 (±7,0) sec mit dem GS. Ein signifikanter Unterschied zeigte sich bei den Komplikationen. Blutige Tingierungen des Spatels und pharyngeale Traumen zeigten sich beim AT in 53% der Fälle. Beim GS war lediglich bei 17% der Spatel blutig tingiert, Verletzungen gab es in 13%. Postoperative Beschwerden waren in beiden Gruppen etwa gleich häufig. Beide optische Laryngoskope ermöglichen eine deutliche Sichtverbesserung bei Patienten mit schwierigen Atemwegssituationen. Bei Patienten mit vulnerablen Strukturen im Mundrachenbereich scheint das GS vorteilhaft zu sein, da es signifikant weniger Verletzungen verursachte. Insgesamt ergaben sich bei der Einzelfaktorenauswertung leichte Vorteile bei der Intubation mit dem GS.
N2  - This study pursue the question if the optical laryngoscopes Airtraq (AT) and GlideScope (GS) improve the view compared to the conventional Macintosh laryngoscope and if one of the both is better compared with the other one in patients with potential difficult airway. To answer these questions 60 ASA I-III patients from the otolaryngology were randomised to an AT- and GS- group each with 30 patients, all ≥18 years and with a suspicion to have pathologies inside the oropharynx. Blood pressure, heart rate and oxygen saturation were recorded. Visualisation on the basis of the Cormack and Lehane classification was determined with the Macintosh laryngoscope. Afterwards intubation was performed with the respective optical laryngoscope and the view re-assessed. Bleeding and traumata were documented. After 30 minutes and 24 hours patients were interviewed to determine whether they were suffering from sore throat, dysphagia and dysphonia with the aid of a VAS. The analysis showed no differences towards demographic parameters or airway characteristics. In both groups there was a significant increase of the heart rate and a decrease of the blood pressure after intubation. The Intubation was successful in 93% in the AT group (93% at the first attempt), in the GS group in 100% (97% at the first attempt). The view was improved in 77% with the AT, in 82% with the GS. The intubation took 19, 7 sec with the AT, 17, 3 sec with the GS. Significant differences were showed with the complications. Bleeding and pharyngeal traumata were determined in 53% in the AT-group. In the GS-group there were only 17% bleeding and traumata in 13%. Postoperative pain showed the equal number in both groups. Both optical laryngoscopes improved the view in patients with potential difficult airways. The GS seems to be favourably in patients with vulnerable structures in the oropharynx because of significant less traumata and bleeding.
KW  - Vergleich
KW  - Patient
KW  - Medizinische Fakultät
KW  - Anästhesiologie
KW  - optische Laryngoskope
KW  - schwieriger Atemweg
KW  - optical laryngoscopes
KW  - difficult airway
KW  - comparison
KW  - patients
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-79597
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hancock, Christine [geb. Herbst]
T1  - Influence of land use on Plantago lanceolata L. and its higher trophic levels at different spatial scales and in three geographic regions
T1  - Einfluß von Landnutzung auf Plantago lanceolata L. und seine höheren trophischen Ebenen auf unterschiedlichen räumlichen Skalen und in drei geographischen Regionen.
N2  - Heutzutage prägen landwirtschaftlich genutzte Flächen einen großen Teil der deutschen Landschaft. Die Umwandlung von natürlichen Lebensräumen zu bewirtschaftetem Grünland beeinflusst grundlegend die Vielfalt von Pflanzen und Tieren. Zwar erhöht die intensive Nutzung dieser Flächen die Produktivität der Pflanzen oder die Biomasse als Viehfutter auf den Wiesen. Wie diese Einflüsse auf die Artenvielfalt, Ökosysteme und trophische Interaktionen, im Laufe der Jahre wirken ist jedoch immer noch nicht vollständig verstanden. Um die Funktionen der Biodiversität in einer landwirtschaftlich genutzten Fläche zu verstehen konzentrierte sich meine Arbeit auf den Einfluss der Landnutzung (Düngung, Beweidung und Mahd) auf ein Herbivor-Parasitoid-System von Plantago lanceolata. Der Spitzwegerich ist ein generalistisches Kraut mit kosmopolitischem Vorkommen. Er kann in einem sehr breiten Spektrum von Bodenverhältnissen (sowohl in nassen und auch in trockenen Lebensräumen) vorkommen und ist daher ein ideales Modellsystem zur Untersuchung tritrophischer Systeme in einem Landnutzungs-intensitätsgradienten. Die Rüsselkäfer Mecinus labilis und M. pascuorum ernähren sich von P. lanceolata und legen dort ihre Eier ab. Mesopolobus incultus ist ein generalistisch lebender Parasitoid, der verschiedenen Insektenordnungen parasitiert. Die einzigen Wirte auf P. lanceolata sind jedoch die beiden erwähnten Rüsselkäferarten. Das Ziel meiner Studie war es, den Einfluss der Landnutzung auf ein tritrophisches System und seiner umgebenden Vegetation (Struktur, Dichte und Artenreichtum) auf unterschiedlichen räumlichen Skalen wie Subplot, Plot und Landschaftebene in drei verschiedenen Regionen (Nord-, Mittel- und Süddeutschland) zu untersuchen. Ich untersuchte den Einfluss der Nutzungsintensität nicht nur korrelativ, sondern auch experimentell. Zusätzlich zielte ich darauf ab, aufzuzeigen wie die Vegetationszusammensetzung die Metabolite der Wirtspflanze verändert und ob diese Veränderungen Auswirkungen auf höhere trophische Ebenen im Feld haben.
N2  - Nowadays, agriculturally used areas form a major part of the German landscape. The conversion from natural habitats to agriculturally used grasslands fundamentally influences the diversity of plants and animals. Intensive use of these areas increases indeed the productivity of crop or biomass on meadows as food source for cattle. How these influences affect biodiversity, ecosystems and trophic interactions over years is still not understood completely. To understand biodiversity functions in an agriculturally used area my study focused on the influence of land use (fertilization, grazing and mowing) on a herbivore-parasitoid system of Plantago lanceolata. The ribwort plantain is a generalist herb of cosmopolitan distribution. It can grow in a very broad range of ground conditions (both in wet and dry habitats), which makes P. lanceolata an ideal model system for investigating tritrophic interactions in a gradient of land use intensity. The weevils Mecinus labilis and M. pascuorum feed and oviposit on P. lanceolata. Mesopolobus incultus is a generalist parasitoid that parasitizes different insect orders. However its only hosts on P. lanceolata are the two weevil species mentioned before. The intention of my study was to investigate the influence of land use on a tritrophic system and its surrounding vegetation (structure, density and species richness) at different spatial scales like subplot, plot and landscape level in three different regions (north, middle and south of Germany). I studied the influence of land use intensity not only correlative but also experimentally. Additionally I aimed to reveal how vegetation composition changes host plant metabolites and whether these changes impact higher trophic levels in the field.
KW  - Landnutzung
KW  - Spitzwegerich
KW  - Rüsselkäfer
KW  - Parasit
KW  - Herbivor-Parasitoid Interaktion
KW  - Landschaft
KW  - Land use
KW  - ribwort plantain
KW  - herbivore-parasitoid interaction
KW  - landscape
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-73877
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hansjakob, Anton
T1  - The role of cuticular waxes in the prepenetration processes of Blumeria graminis f.sp. hordei
T1  - Der Einfluss kutikulärer Wachse auf die Präpenetrationsprozesse von Blumeria graminis f.sp. hordei
N2  - Der obligat biotrophe Pilz Blumeria graminis f.sp. hordei gilt als Erreger des Gerstenmehltaus, einer destruktiven Erkrankung der Gerste (Hordeum vulgare). Als Folge des Befalls mit B. graminis f.sp. hordei drohen erhebliche Ernteeinbußen. Das kutikuläre Wachs von Gerstenblättern besteht hauptsächlich aus primären Alkoholen (80%), Alkylestern (10%) sowie aus geringfügig vorkommenden Bestandteilen wie Fettsäuren (2%), Alkanen (2%) und Aldehyden (1%). Der initiale Kontakt der asexuellen und durch die Luft verbreiteten Konidien findet auf der Blattoberfläche in einer Umgebung statt, die von den kutikulären Wachsen bestimmt ist, welche Keimung und Differenzierung stimulieren. Während der Keimungs- und Differenzierungsphase durchlaufen die Konidien eine sequenzielle Morphogenese, die so genannten Präpenetrationsprozesse. Dabei bilden die Konidien auf der Pflanzenoberfläche zunächst einen primären, kurzen und im weiteren Verlauf einen sekundären, elongierten Keimschlauch aus. Im Anschluss daran schwillt dieser an und wird letztlich zu einem septierten Appressorium differenziert. Mit Hilfe des Appressoriums dringt der Pilz dann in die Epidermiszelle der Wirtspflanze ein und bildet ein initiales Haustorium, das die Ernährung des Pilzes sicherstellt. Um den Einfluss von einzelnen Wachsbestandteilen der Wirtspflanze auf die Präpenetrationsprozesse systematisch zu untersuchen wurde ein neues in vitro System auf der Basis von Formvar®-Harz etabliert. Dieses System ermöglicht die Erzeugung homogener Oberflächen als Substrate für den Pilz, bei denen sowohl die aufgelagerten Mengen als auch die Oberflächenhydrophobizität unabhängig von den getesteten Substanzklassen und Kettenlängen der Moleküle hochgradig reproduzierbar sind. In diesem System haben langkettige Aldehyde die Keimung und die Differenzierung von B. graminis f.sp. hordei Konidien am wirksamsten induziert, wobei die Raten der Appressorienbildung in Abhängigkeit von der Konzentration und der Kettenlänge im Vergleich zu n-Hexacosanal (C26), das sich als am effektivsten zeigte, abnahmen (C22<<C24<C26>C28>>C30). Die getesteten gerad- und ungeradzahligen Alkane (C24-C33), Fettsäuren (C20-C28), Alkylester (C40-C44) und primären Alkohole (C20-C30) hatten keinen signifikanten Einfluss auf die Keimung und die Appressorienbildung des Pilzes. Der primäre Alkohol n-Hexacosanol (C26) stellte hierbei eine Ausnahme dar, da er die Keimung und die Bildung des Appressorium-Keimschlauchs signifikant erhöhte. Um die Rolle von langkettigen Aldehyden auf einer intakten Pflanzenoberfläche in vivo genauer zu untersuchen wurden B. graminis f.sp. hordei Konidien auf Blätter von glossy11 Mutanten der Nicht-Wirtspflanze Mais (Zea mays) inokuliert. Anders als der Wildtyp weisen glossy11 Blätter keine langkettigen Aldehyde auf. Auf glossy11 Blättern keimten 60% der B. graminis f.sp. hordei Konidien nicht und nur 10% der Konidien entwickelten ein reifes Appressorium, was einer dreimal geringeren Rate als auf Wildtyp-Blättern entspricht. Durch das Besprühen von glossy11 Blätter mit synthetischem n-Hexacosanal oder mit Wachs des Wildtyps wurden die pilzlichen Präpenetrationsprozesse wieder vollständig durchlaufen. Wurden im Gegensatz dazu Blätter des Mais-Wildtyps mit nicht induzierenden n-Alkanen, primären Alkoholen oder langkettigen Fettsäuren besprüht, konnte das den Aldehyd-defizienten Phänotyp von glossy11 imitieren. Während der Präpenetrationsprozesse wird ein Appressorium gebildet, wobei es sich hierbei um eine neu gebildete Zelle handelt. Die Keimung und die anschließende Morphogenese sind wichtige Schritte in der Etablierung der pilzlichen Infektionsstrukturen. Da diese Prozesse in einigen phytopathogenen Pilzen mit dem Zellzyklus gekoppelt sind wurde untersucht, inwieweit die Präpenetrationsprozesse von B. graminis f.sp. hordei mit dem Verlauf des Zellzykluses synchronisiert sind. Hierfür wurde eine Methode basierend auf DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole) zur Färbung der Zellkerne für fixierte Präparate von B. graminis f.sp. hordei Konidien entwickelt. Mittels eines pharmakologischen Ansatzes war es auf diese Weise erstmals möglich die Abhängigkeit der Präpenetrationsprozesse von der Mitose in vivo und in vitro zu verfolgen. Sechs Stunden nach der Inokulation trat nach Ausbildung des Appressorium-Keimschlauchs eine Mitose in der einkernigen Konidie auf. Die Hemmung der S-Phase mit Hydroxyharnstoff oder die Hemmung der M-Phase mit Benomyl verhinderten eine Bildung des Appressoriums, nicht aber die Entwicklung des Appressorium-Keimschlauchs. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Mitose und eine abgeschlossene Zytokinese notwendige Voraussetzungen für die Appressoriumsbildung, jedoch nicht für die Morphogenese der Konidie, sind. Als Reaktion auf bestimmte Wachsbestandteile der Wirtspflanze werden pilzliche Gene, die während der Präpenetrationsprozesse eine wichtige Rolle spielen können, differenziell exprimiert. Um solche Gene zu identifizieren wurden cDNA Klonbibliotheken mittels der suppression subtractive hybridization (SSH) 22 Minuten nach der Inokulation erstellt. Das auf Formvar®-Harz basierende in vitro System ermöglichte die selektive Anreicherung von cDNA Sequenzen aus B. graminis f.sp. hordei Konidien, die auf n-Hexacosanal beschichteten Oberflächen inokuliert wurden. Aus einer Reihe von Kandidaten wurde eine cDNA-Sequenz identifiziert, die sowohl auf Gerstenblättern als auch auf mit n-Hexacosanal oder extrahiertem Gerstenwachs beschichteten Oberflächen hochreguliert war. Mittels 3’ und 5’ RACE wurde das n-Hexacosanal induzierte Transkript kloniert. Diese cDNA-Sequenz wies keine Homologien zu bekannten Genen, die Funktionen in der pilzlichen Entwicklung und der Ausbildung von Pathogenität in Pflanzen haben, auf.
N2  - The obligate biotrophic fungus Blumeria graminis f.sp. hordei is the causative agent of barley powdery mildew, a destructive foliar disease. The fungus infests barley (Hordeum vulgare), an important crop plant, which causes remarkable yield losses. Leaf cuticular wax of barley consists mainly of primary alcohols (80%), alkyl esters (10%) and minor constituents such as fatty acids (2%), alkanes (2%) and aldehydes (1%). The asexual airborne conidia have an initial contact to the leaf surface, in an environment dominated by cuticular waxes, which trigger germination and differentiation. The conidia undergo a sequential morphogenesis during that phase, the so-called prepenetration processes. The conidium initially forms a short primary germ tube, followed by a secondary elongated germ tube, which swells and finally forms a septate appressorium. The fungal appressorium infests the epidermal cell of the host plant and establishes an initial haustorium, the feeding structure of the fungus. In order to assess the effects of single host plant wax constituents on the prepenetration processes a novel in vitro assay based on Formvar® resin was established. This system permits the setting up of homogeneous surfaces as substrata, at which the adsorbed amounts and the surface hydrophobicity are highly reproducible, independently of the tested substance classes and chain lengths of the molecules. In this system, very-long-chain aldehydes promoted germination and differentiation of B. graminis f.sp. hordei conidia. The appressorium formation rates were decreasing in a concentration and chain-length dependent manner compared to n-hexacosanal (C26), which was the most effective aldehyde (C22<<C24<C26>C28>>C30). The tested alkanes with even and odd numbers (C24-C33), fatty acids (C20-C28), alkyl esters (C40-C44) and primary alcohols (C20-C30) did not induce germination and appressorium formation. The primary alcohol n-hexacosanol (C26) was an exception, as it was capable of significantly stimulating conidial germination and appressorial germ tube formation. To elucidate the impact of very-long-chain aldehydes on an intact plant surface in vivo, B. graminis f.sp. hordei conidia were inoculated on glossy11 mutant leaves of the non-host plant maize (Zea mays), which are - unlike the wildtype - completely devoid of very-long-chain aldehydes. On glossy11 leaves 60% of B. graminis f.sp. hordei conidia remained ungerminated and 10% developed a mature appressorium, which is three times less than on wildtype plants. Spraying of synthetic n-hexacosanal or wildtype leaf wax on glossy11 leaves fully restored the fungal prepenetration processes. In contrast, spraying of non-inducing n-alkanes, primary alcohols or very-long-chain fatty acids on wildtype leaves of maize mimicked the aldehyde deficient phenotype of glossy11. During the prepenetration processes an appressorium is formed, which is a newly formed specialized cell. Germination and subsequent morphogenesis are linked to the cell cycle in certain phytopathogenic fungi. It was investigated to what extent the prepenetration processes of B. graminis f.sp. hordei are synchronized with cell cycle progression. Hence, a distinct staining procedure of nuclei for fixed samples of B. graminis f.sp. hordei conidia based on DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole) was developed. In combination with a pharmacological approach it was possible to trace mitosis in dependency of conidial germination and differentiation in vivo and in vitro. The uninucleate conidium germinated and after formation of the appressorial germ tube, a single mitosis occurred in the primordial conidium six hours after inoculation. The inhibition of S-phase with hydroxyurea or M-phase with benomyl prevented appressorium formation, but not the development of the appressorial germ tube. These results indicate that mitosis and a successful cytokinesis are necessary prerequisites for the appressorium formation but not for conidial morphogenesis. In order to identify genes that are expressed in response to certain host plant wax constituents, which may be critical for the prepenetration phase, cDNA clone libraries were constructed by suppression subtractive hybridization (SSH) after inoculation. The Formvar® resin based in vitro system provided a stable platform to enrich cDNA sequences that were expressed in B.graminis f.sp. hordei conidia incubated on n-hexacosanal coated surfaces for 22 minutes. Among various candidates, a cDNA sequence was identified, which was upregulated on barley leaves and on surfaces coated with n-hexacosanal or extracted barley leaf wax. The hexacosanal responsive transcript was cloned by 3’ and 5’ RACE. The cDNA sequence showed no homologies to genes of known function in fungal development and fungal pathogenicity in plants.
KW  - .
KW  - Gerste
KW  - Erysiphe graminis
KW  - Aldehyde
KW  - Kutikularwachs
KW  - barley
KW  - Blumeria graminis
KW  - very-long-chain aldehydes
KW  - wax
KW  - glossy11
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72840
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hartmann, Fabian
T1  - Elektrooptische Transporteigenschaften und stochastisch aktivierte Prozesse Resonanter Tunneldioden
T1  - Electro-optical and transport properties and stochastically activated processes of resonant tunneling diodes
N2  - Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden elektrooptische Transporteigenschaften und stochastisch aktivierte Prozesse Resonanter Tunneldioden (RTDs) bei Raumtemperatur untersucht. Die RTDs wurden auf dem III-V Halbleitermaterialsystem AlGaAs/GaAs durch Molekularstrahlepitaxie, Elektronenstrahllithographie und trockenchemischen Ätztechniken hergestellt. Im Bereich des negativen differentiellen Leitwerts konnte bistabi-les Schalten und hierbei stochastisch aktivierte Dynamik nichtlinearer Systeme untersucht werden. Die Flächenabhängigkeit der Ätzrate konnte ausgenutzt werden, um RTDs mit einem Stamm und zwei Transportästen zu realisieren, welche hinsichtlich ihrer optischen und elektrischen Eigenschaften untersucht wurden. Im ersten experimentellen Abschnitt 3.1 werden die elektrischen Transporteigenschaften Resonanter Tunneldioden bei Raum-temperatur und die Flächenabhängigkeit des kohärenten und nicht-kohärenten Elektronen-transports analysiert. Die Realisierung universeller logischer Gatter (NOR und NAND) und deren Rekonfigurierbarkeit durch einen externen Kontrollparameter wird in Abschnitt 3.2 gezeigt. In Abschnitt 3.3 wird die Lichtsensitivität Resonanter Tunneldioden als Photode-tektoren für den sichtbaren Wellenlängenbereich und in Abschnitt 3.4 für die Telekommu-nikationswellenlänge bei λ = 1,3 µm demonstriert.
N2  - In this thesis, electro-optical transport properties and stochastically-activated processes of resonant tunneling diodes (RTDs) were investigated at room temperature. The RTDs were prepared on the basis of AlGaAs/GaAs heterostructures by molecular beam epitaxy, elec-tron beam lithography and dry chemical etching techniques. In the region of negative dif-ferential conductance (NDC) bistable RTD switching was achieved by exploiting the load line effect in combination with stochastically-activated dynamics of nonlinear systems. The surface dependence of the etching rate was exploited in order to realize RTDs with a stem and two transport branches, which were studied with respect to their optical and electrical properties. In the first section of the experimental part, electrical transport properties of resonant tunneling diodes at room temperature and the area dependence of the coherent and non-coherent electron transport properties are described. The realization of universal logic gates (NAND and NOR) and their reconfigurability by external control parameters is then demonstrated in Section 3.2. The light sensitivity of resonant tunneling diode photo-detectors was studied for the visible wavelength range and for the telecommunication wavelength at λ = 1.3 µm, in Section 3.3, and 3.4, respectively.
KW  - Resonanz-Tunneldiode
KW  - resonant tunneling diode
KW  - Resonanztunneldiode
KW  - noise
KW  - stochastic resonance
KW  - photo detector
KW  - Rauschen
KW  - Stochastische Resonanz
KW  - Lichtsensor
KW  - Elektrooptische Eigenschaft
KW  - Tunneldiode
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-90876
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hausmann, Dominikus
T1  - Die Bedeutung von cFLIPlong für die Todesrezeptor-abhängige Regulation der Apoptose in HaCaT-Keratinozyten
T1  - Significance of cFLIPlong in death-receptor-dependent regulation of apoptosis in HaCaT
N2  - Die Todesrezeptoren der TNF-Familie sind neben der Vermittlung von Apoptosesignalen auch in der Lage, nicht-apoptotische intrazelluläre Signalwege zu beeinflussen. Der Caspase-8-Inhibitor cFLIPlong inhibiert dosisabhängig die Prozessierung der Initiator-Caspase-8 am TRAIL-DISC (death inducing signalling complex) und hemmt die Aktivierung des NF-kappa-B-Signalweges über die Modulation der Rekrutierung und Spaltung des für die NF-kappa-B-Aktivierung notwendigen RIP (receptor interactin protein)am DISC.
N2  - TNF-derived death-receptors are not only involved in transducing apoptosis-signalling but also modulate non-apoptotic pathways. Cellular FLICE-inhibitory protein cFLIPlong is able to block processing of initiator-caspases in the TRAIL-DISC dependent on the FLIP/Casp-8- level. It also interacts with NF-kappa-B-signalling pathways by modulating the recruitment and processing of receptor-interacting-protein RIP in the TRAIL-DISC-complex.
KW  - Apoptosis
KW  - Tumor-Nekrose-Faktor
KW  - Tumor-Nekrose-Faktor <alpha>
KW  - Interferon
KW  - Bcl-2-Proteinfamilie
KW  - Caspasen
KW  - Fas-Ligand
KW  - Onkologie
KW  - HaCaT
KW  - TRAIL
KW  - RIP
KW  - TRAIL-Rezeptor
KW  - cFLIP
KW  - Nuklearfaktor
KW  - apoptosis
KW  - NF-kappa-B
KW  - cFLIP
KW  - RIP
KW  - TRAIL-receptor
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75892
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hausmann, Michael Franz Toni
T1  - Untersuchungen zum Differenzierungspotential humaner Monozyten / Makrophagen in vitro
T1  - A study: The Potential of human monocyte / macrophage-differentiation in vitro
N2  - Unter dem Einfluss von M-CSF und GM-CSF entwickeln sich CD14-positive periphere humane Blutmonozyten zu CD68-positiven M-CSF- bzw. GM-CSF-Makrophagen. M-CSF-Makrophagen lassen sich mit INFg und LPS zu klassisch aktivierten M1-Makrophagen, oder mit IL-4 und IL-10 zu alternativ aktivierten M2-Makrophagen differenzieren. Durch GM-CSF werden aus Monozyten GM-CSF-Makrophagen induziert. Im Gegensatz zu M1-Makrophagen sind GM1-Makrophagen bisher noch wenig untersucht. Mit INFg und LPS werden GM-CSF-Makrophagen zu GM1-Makrophagen aktivert. In der vorliegenden Arbeit wurde überprüft, wie groß die Übereinstimmung zwischen M-CSF- und M2-Makrophagen sowie zwischen GM-CSF- und M1-Makrophagen / GM1-Makrophagen ist. Im Gegensatz zu M-CSF- und GM-CSF stellt Laktat aber keinen Differenzierungsfaktor für Monozyten dar. Jedoch beeinflusst Laktat den Phänotyp von M2-Makrophagen und hemmt die Ausschüttung von IL-12 und NO durch M1- und GM1-Makrophagen.
N2  - In the presence of M-CSF and GM-CSF CD14-positive human blood monocytes develop into CD68-pos M-CSF- or GM-CSF-macrophages. M-CSF-macrophages differentiate when incubated with INFg and LPS to classicly activated M1-marophages, when incubated with IL-4 and IL-10 zu alternativly activated M2-macrophages. Monocytes presented to GM-CSF eventually become GM-CSF-macrophages. There are only few examinations of GM-CSF-macrophages and classicly activated GM1-macrophages compared to M1-macrophages. In this study we focused on comparing the non-activated M-CSF-macrophages to alternativly activated M2-macrophages and non-activated GM-CSF-macrophages to classicly activated GM1-macrophages/M1-macrophages. Furthermore we point out that lactate is not a potential differentiation-signal für monocytes. But lactate does infact interfere with certain macrophage-phenotypes and the secretion of proinflammatory IL-12 and NO-molecules.
KW  - Differenzierung
KW  - Makrophage
KW  - Monozyt
KW  - Mensch
KW  - Zellkultur
KW  - differentiation
KW  - macrophage
KW  - monocyte
KW  - human
KW  - in-vitro
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-77801
ER  - 
TY  - THES
A1  - Haydn, Johannes
T1  - Regulation of ERK1/2 signaling in melanoma
T1  - Regulation des ERK1/2 Signalwegs im Melanom
N2  - Die Mechanismen in einer Zelle, die die Genexpression und somit den Stoffwechsel, das Wachstum und das gesamte Zellverhalten steuern, sind ebenso bedeutsam für das Verständnis der grundlegenden Biologie einer lebenden Zelle wie für die Vorgänge der Krebsentstehung. Dabei bilden hochvernetzte, und strikt regulierte Signaltransduktionswege die Basis für ein belastbares und zugleich hochflexibles regulatorisches Netzwerk. Die Störung solcher Signalkaskaden kann zum einen ursächlich aber auch modifizierend auf die Bildung von Tumoren wirken. Die von Rezeptortyrosinkinasen (RTK) und RAS abhängigen Signalwege, die zur Aktivierung von AKT und ERK1/2 führen, sind hierbei von besonderem Interesse für die Entstehung des malignen Melanoms. Mutationen in Komponenten dieser Wege (z.B. NRAS, BRAF oder PTEN), die die Signalstärke erhöhen kommen in Melanomen sehr häufig vor. Im ersten Teil dieser Arbeit wurden die unterschiedlichen und vielfältigen Funktionen von MKP2, einem Feedbackregulator des ERK1/2-Weges, unter verschiedenen zellulären Rahmenbedingungen, untersucht. Des Weiteren wird eine Funktion des zum AP1-Komplex gehörenden FOSL1, einem unter transkriptioneller Kontrolle des ERK1/2-Weges stehendem Transkriptionsfaktors, hinsichtlich der Steuerung der Zell-Proliferation gezeigt. Weiterhin habe ich Aspekte der direkten pharmakologischen Inhibition des ERK1/2-Weges hinsichtlich ihres Effekts auf die Auslösung von Apoptose untersucht. Aufgrund der Häufigkeit von Mutationen in Genen, die für Proteine des ERK1/2-Weges kodieren (z.B. NRASQ61K, BRAFV600E), gilt die Inhibition dieses Signalwegs als vielversprechende Strategie zur Behandlung des Melanoms. Auch wenn klinische Studien, die Inhibitoren für MEK oder RAF als Einzelmedikamente verwenden, bei mehrmonatiger Behandlung sehr erfolgreich sind, konnten so keine langfristigen Erfolge erzielt werden. Aus diesem Grund werden nun Kombinationstherapien, die einen Inhibitor des ERK1/2-Weges und eine weitere Form der Therapie kombinieren, untersucht. Der zweite Teil dieser Arbeit beschreibt, dass der spezifische MEK Inhibitor PD184352 Melanomzellen vor der Apoptosewirkung von Cisplatin schützen kann. Einzelbehandlung mit Cisplatin führt hierbei zur Akkumulation von DNA Schäden, die wiederum Caspase-abhängig Apoptose induzieren. Zusätzliche Anwendung des MEK Inhibitors verringerte jedoch in einigen Zelllinien das Potential von Cisplatin, Apoptose auszulösen. Diese Zellen zeigten eine verstärkte Aktivierung der Serin/Threonin-KInase AKT nach MEK Inhibition. Diese AKT Aktivierung führte zur Inaktivierung der FOXO Transkriptionsfaktoren, was wiederum die Expression des pro-apoptotischen BH3-only Proteins PUMA verringerte. PUMA selbst ist ein wichtiger Bestandteil der Apoptose Maschinerie, die durch Cisplatin aktiviert wird. Die im Rahmen dieser Arbeit erhaltenen Befunde deuten darauf hin, dass RTKs, im besonderen EGFR, bei diesem Crosstalk eine Rolle spielen. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Inhibition des RAS/RAF/MEK/ERK Signalweges im Melanom nicht zwangsläufig von Vorteil sein muss, falls die Zellen gleichzeitig mit einem genotoxischen Medikament behandelt werden. Hier kann sie sogar die Überlebensfähigkeit von Melanomzellen unter Apoptose induzierenden Bedingungen verbessern.
N2  - The mechanisms that enable cells to regulate their gene expression and thus their metabolism, proliferation or cellular behaviour are not only important to understand the basic biology of a living cell, but are also of crucial interest in cancerogenesis. Highly interwoven and tightly regulated pathways are the basis of a robust but also flexible regulatory network. Interference with these pathways can be either causative for tumorigenesis or can modify its outcome. The receptor tyrosine kinase (RTK) and RAS dependent pathways leading to AKT or ERK1/2 activation are of particular interest in melanoma. These signaling modules are commonly activated by different mutations that can be found in various pathway components like NRAS, BRAF or PTEN. The first part of this work deals with the diverse and versatile functions of the ERK1/2 pathway feedbackregulator MKP2 in different cellular, melanoma relevant settings. In addition, a functional role of the AP1-complex member FOSL1, an ERK1/2 transcriptional target being implicated in the regulation of proliferation, is demonstrated. Secondly, aspects of direct pharmacological inhibition of the ERK1/2 pathway with regard to the induction of apoptosis have been analysed. Due to the high frequency of melanoma related mutations occurring in the RAS/RAF/MEK/ERK pathway (e.g. NRASQ61K, BRAFV600E), inhibition of this signaling cascade is deemed to be a promising therapeutic strategy for the treatment of malignant melanoma. However, although in clinical trials mono-therapeutic treatment with MEK- or RAF inhibitors was successful in the short run, it failed to show satisfactory long-lasting effects. Hence, combination therapies using a MAPK pathway inhibitor and an additional therapy are currently under investigation. I was able to demonstrate that inhibition of MEK using the highly specific inhibitor PD184352 can have a protective effect on melanoma cells with regard to their susceptibility towards the apoptosis inducing agent cisplatin. Single application of cisplatin led to strong DNA damage and the induction of caspase-dependent apoptosis. Additional administration of the MEK inhibitor, however, strongly reduced the apoptosis inducing effect of cisplatin in several melanoma cell lines, These cells displayed an increased activation of the serine/threonine kinase AKT after MEK inhibition. This AKT activation concomitantly led to the phosphorylation of FOXO transcription factors, attenuating the cisplatin induced expression of the BH3-only protein PUMA. PUMA in turn was important to mediate the apoptosis machinery after cisplatin treatment. My results also indicate a participation of RTKs, in particular EGFR, in mediating MEK inhibitor induced activation of AKT. These results demonstrate that inhibition of the RAS/RAF/MEK/ERK signaling pathway in melanoma cell lines does not necessilary have favourable effects in a cytotoxic co-treatment situation. Instead, it can even enhance melanoma survival under pro-apoptotic conditions.
KW  - Melanom
KW  - MAP-Kinase
KW  - melanoma
KW  - MAP-Kinase
KW  - ERK signaling
KW  - Signalkette
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-85727
ER  - 
TY  - THES
A1  - Heffels, Karl-Heinz
T1  - Functional nanofibres for regenerative medicine
T1  - Funktionelle Nanofasern für die regenerative Medizin
N2  - This thesis concerned the design and examination of a scaffold for tissue engineering applications. The template for the presented scaffold came from nature itself: the intercellular space in tissues that provides structure and support to the cells of the respective tissue, known as extracellular matrix (ECM). Fibres are a predominant characteristic feature of ECM, providing adhesion sites for cell-matrix interactions. In this dissertation a fibrous mesh was generated using the electrospinning technique to mimic the fibrous structure of the ECM. Two base polymers were explored: a biodegradable polyester, poly(D,L-lactide-co-glycolide); and a functional PEG-based star polymer, NCO-sP(EO-stat-PO). This topic was described in three major parts: the first part was materials based, concerning the chemical design and characterisation of the polymer scaffolds; the focus was then shifted to the cellular response to this fibrous scaffold; and finally the in vivo performance of the material was preliminarily assessed. The first steps towards an electrospun mesh started with adjusting the spinning parameters for the generation of homogeneous fibres. As reported in Chapter 3 a suitable setup configuration was on the one hand comprised of a spinning solution that consisted of 28.5 w/v% PLGA RG 504 and 6 w/v% NCO-sP(EO-stat-PO) in 450 µL acetone, 50 µL DMSO and 10 µL of an aqueous trifluoroacetic acid solution. On the other hand an ideal spinning behaviour was achieved at process parameters such as a flow rate of 0.5 mL/h, spinneret to collector distance of 12-16 cm and a voltage of 13 kV. The NCO-sP(EO-stat-PO) containing fibres proved to be highly hydrophilic as the functional additive was present on the fibre surface. Furthermore, the fibres featured a bulk degradation pattern as a consequence of the proportion of PLGA. Besides the morphologic similarity to ECM fibres, the functionality of the electrospun fibres is also decisive for a successful ECM mimicry. In Chapter 4, the passive as well as active functionality of the fibres was investigated. The fibres were required to be protein repellent to prevent an unspecific cell adhesion. This was proven as even 6.5 % sP(EO-stat-PO) in the PLGA fibres reduced any unspecific protein adsorption of bovine serum albumin and foetal calf serum to less than 1 %. However, avidin based proteins attached to the fibres. This adhesion process was avoided by an additional fibre surface treatment with glycidol. The active functionalisation of NCO-sP(EO-stat-PO)/PLGA fibres was investigated with two fluorescent dyes and biocytin. A threefold, chemically orthogonal, fibre modification was achieved with these dyes. The chapters about the chemical and mechanical properties laid the basis for the in vitro chapters where a specific fibre functionalisation with peptides was conducted to analyse the cell adhesion and biochemical expressions. Beginning with fibroblasts in Chapter 5 the focus was on the specific cell adhesion on the electrospun fibres. While NCO-sP(EO-stat-PO)/PLGA fibres without peptides did not allow any adhesion of fibroblasts, a fibre modification with GRGDS (an adhesion mediating peptide sequence) induced the adhesion and spreading of human dermal fibroblasts on the fibrous scaffolds. The control sequence GRGES that has no adhesion mediating qualities did not lead to any cell adhesion as observed on fibres without modifications. While the experiments of Chapter 5 were a proof-of-concept, in Chapter 6 a possible application in cartilage tissue engineering was examined. Therefore, primary human chondrocytes were seeded on fibrous scaffolds with various peptide sequences. Though the chondrocytes exhibited high viability on all scaffolds, an active interaction of cells and fibres was only found for the decorin derived sequence CGKLER. Live-cell-imaging revealed both cell attachment and migration within CGKLER-modified meshes. As chondrocytes undergo a de-differentiation towards a fibroblast-like phenotype, the chondrogenic re-differentiation on these scaffolds was investigated in a long term cell culture experiment of 28 days. Therefore, the glycosaminoglycan production was analysed as well as the mRNA expression of genes coding for collagen I and II, aggrecan and proteoglycan 4. In general only low amounts of the chondrogenic markers were measured, suggesting no chondrogenic differentiation. For conclusive evidence follow-up experiments are required that support or reject the findings. The success of an implant for tissue engineering relies not only on the response of the targeted cell type but also on the immune reaction caused by leukocytes. Hence, Chapter 7 dealt with primary human macrophages and their behaviour and phenotype on two-dimensional (2D) surfaces compared to three-dimensional (3D) fibrous substrates. It was found that the general non-adhesiveness of NCO-sP(EO-stat-PO) surfaces and fibres does not apply to macrophages. The cells aligned along the fibres on surfaces or resided in the pores of the meshes. On flat surfaces without 3D structure the macrophages showed a retarded adhesion kinetic accompanied with a high migratory activity indicating their search for a topographical feature to adhere to. Moreover, a detailed investigation of cell surface markers and chemokine signalling revealed that macrophages on 2D surfaces exhibited surface markers indicating a healing phenotype while the chemokine release suggested a pro-inflammatory phenotype. Interestingly, the opposite situation was found on 3D fibrous substrates with pro-inflammatory surface markers and pro-angiogenic cytokine release. As the immune response largely depends on cellular communication, it was concluded that the NCO-sP(EO-stat-PO)/PLGA fibres induce an adequate immune response with promising prospects to be used in a scaffold for tissue engineering. The final chapter of this thesis reports on a first in vivo study conducted with the presented electrospun fibres. Here, the fibres were combined with a polypropylene mesh for the treatment of diaphragmatic hernias in a rabbit model. Two scaffold series were described that differed in the overall surface morphology: while the fibres of Series A were incorporated into a thick gel of NCO-sP(EO-stat-PO), the scaffolds of Series B featured only a thin hydrogel layer so that the overall fibrous structure could be retained. After four months in vivo the treated defects of the diaphragm were significantly smaller and filled mainly with scar tissue. Thick granulomas occurred on scaffolds of Series A while the implants of Series B did not induce any granuloma formation. As a consequence of the generally positive outcome of this study, the constructs were enhanced with a drug release system in a follow-up project. The incorporated drug was the MMP-inhibitor Ilomastat which is intended to reduce the formation of scar tissue. In conclusion, the simple and straight forward fabrication, the threefold functionalisation possibility and general versatile applicability makes the meshes of NCO-sP(EO-stat-PO)/PLGA fibres a promising candidate to be applied in tissue engineering scaffolds in the future.
N2  - Diese Dissertation beschäftigte sich mit der Entwicklung und Untersuchung eines Gerüsts zur Geweberegeneration. Der interzelluläre Raum, der in Geweben für die Gewebestruktur verantwortlich ist, wurde als Vorbild aus der Natur für das entwickelte Gerüst verwendet. Fasern sind in dieser extrazellulären Matrix (EZM) ein charakteristischer Bestandteil, die Adhäsionssequenzen für Zell-Matrix-Interaktionen enthalten und zur strukturellen Organisation der Gewebe beitragen. In der vorliegenden Arbeit wurden Faservliese mit Hilfe des elektrostatischen Verspinnens hergestellt, um die natürlichen Fasern der EZM zu imitieren. Zwei Polymere bildeten die chemische Grundlage für diese Fasern: Ein bioabbaubarer Polyester, Poly(D,L-Laktid-co-Glykolid) (PLGA) und ein funktionales auf Polyethylenglykol basierendes, sternförmiges Polymer, NCO-sP(EO-stat-PO). Der erste Teil des in drei Hauptteile untergliederten Themas beschäftigte sich mit dem chemischen Design und der Fasercharakterisierung im Sinne der Materialeigenschaften. Der zweite Teil betrachtet die Auswirkungen der Fasern auf zellulärer Ebene, während der dritte Teil einen ersten Eindruck über die in vivo Reaktion auf die Materialien vermittelt. Die ersten Schritte in Richtung eines elektrostatisch gesponnenen Vlieses begannen mit der Erforschung geeigneter Einstellungen für eine homogene Faserproduktion. Kapitel 3 thematisiert geeignete Spinnparameter, zu denen auf der einen Seite eine spinnfähige Lösung gehörte, die aus 28.5 w/v% PLGA RG 504 und 6 w/v% NCO-sP(EO-stat-PO) in 450 µL Aceton, 50 µL DMSO und 10 µL trifluoressigsaurer wässriger Lösung besteht. Auf der anderen Seite wurden Prozessparameter gefunden, wie zum Beispiel eine Flussrate von 0.5 mL/h und ein Kollektor-Abstand von 12-16 cm, die bei einer Potentialdifferenz von 13 kV ein stabiles Spinnverhalten garantierten. Fasern mit dem Additiv NCO-sP(EO-stat-PO) zeigten eine äußerst starke Hydrophilie, da das Additiv während des Spinnprozesses an die Faseroberfläche segregierte. Des Weiteren sind die Fasern dank des PLGA-Anteils nach einem Volumenabbaumechanismus unter physiologischen Bedingungen degradierbar. Neben der morphologischen Ähnlichkeit zwischen natürlichen Fasern der EZM und elektrogesponnenen Fasern ist die Funktionalität der synthetischen Fasern entscheidend für eine erfolgreiche Imitation der EZM. Kapitel 4 betrachtet deswegen sowohl die passive als auch aktive Funktionalität der Fasern. Unter passive Funktionalität fällt das proteinabweisende Verhalten, welches eine unspezifische Zelladhäsion verhindert. Es wurde gezeigt, dass ein Anteil von 6.5 % sP(EO-stat-PO) in den PLGA-Fasern ausreicht, um die unspezifische Adhäsion von Albumin aus Rinderserum und fötalem Kälberserum auf weniger als 1 % zu senken. Dennoch adhärierten avidinbasierte Proteine auf den Fasern, was jedoch durch eine Behandlung mit Glycidol unterbunden werden konnte. Die aktive Funktionalisierung wurde exemplarisch mit zwei Fluoreszenzfarbstoffen und Biocytin untersucht. Mit diesen Modellmolekülen wurde eine dreifache, chemisch orthogonale Fasermodifizierung erreicht. Die Kapitel über die chemischen und mechanischen Eigenschaften haben die Grundlage für in vitro Zellversuche gelegt, bei denen eine Faserfunktionalisierung mit Peptidsequenzen durchgeführt wurde, um eine spezifische Zelladhäsion zu erreichen und die biochemische Reaktion der Zellen zu untersuchen. In Kapitel 5 lag der Fokus auf der spezifischen Adhäsion von humanen dermalen Fibroblasten an den elektrogesponnenen Fasern. Während NCO-sP(EO-stat-PO)/PLGA Fasern ohne Peptide keine Zelladhäsion zuließen, induzierte eine Fasermodifikation mit GRGDS, einer adhäsionsvermittelnden Peptidsequenz, sowohl die Adhäsion als auch Ausbreitung der Fibroblasten auf den Fasern. Eine Kontrollsequenz ohne adhäsionsvermittelnde Eigenschaften (GRGES), führte, wie auch Fasern ohne Peptide, zu keiner Zelladhäsion. Die Experimente von Kapitel 6 gingen über das reine Machbarkeitskonzept von Kapitel 5 hinaus, indem eine mögliche Anwendung im Bereich der Knorpelregeneration untersucht wurde. Daher wurden primäre humane Chondrozyten auf Faservliesen ausgesät, die mit unterschiedlichen Peptiden modifiziert wurden. Trotz einer allgemein sehr guten Vitalität der Zellen auf allen Fasertypen, zeigten die Chondrozyten nur auf Vliesen mit der aus Decorin abgeleiteten CGKLER-Sequenz eine aktive Interaktion. Diese konnte mit dem Live-Cell-Imaging-Verfahren anhand der Zelladhäsion und Zellmigration beobachtet werden. Da Chondrozyten in der 2D-Expansionszellkultur einer Dedifferenzierung in Richtung eines Fibroblasten ähnlichen Zelltypen unterliegen, wurde eine 28-tägige Studie durchgeführt, um das Redifferenzierungsverhalten auf den Fasergerüsten zu untersuchen. Dazu wurde sowohl die Glykosaminoglykanproduktion analysiert als auch die mRNA Expression der Gene, die die Kollagen I und II, Aggrecan und Proteoglykan 4 Produktion regulieren. Die chondrogenen Marker wurden in diesen Versuchen nur geringfügig ausgeschüttet, was in Anbetracht der großen Varianzen in den Messwerten auf keine Redifferenzierung schließen lässt. Für eine abschließende Beurteilung werden Folgeexperimente empfohlen, die die gemachten Beobachtungen bestärken oder widerlegen. Der Erfolg eines Implantats zur Geweberegeneration beruht nicht nur auf der gewünschten Reaktion des Zielzelltyps, sondern auch auf der Immunreaktion des Organismus, welche durch Leukozyten gesteuert wird. Folglich beschäftigte sich Kapitel 7 mit dem Verhalten und den Phänotypen primärer humaner Makrophagen auf dreidimensionalen Fasergerüsten und zweidimensionalen Oberflächen im Vergleich zueinander. Bei den Versuchen zeigte sich, dass die generelle Nicht-Adhäsivität von NCO-sP(EO-stat-PO) Oberflächen für Makrophagen nicht zutrifft. Die Zellen richteten sich an den Fasern auf den Oberflächen aus oder saßen in den Poren der Vliese. Auf flachen Oberflächen ohne dreidimensionale Struktur wiesen die Makrophagen ein verzögertes Adhäsionsverhalten auf und migrierten stark über die Oberfläche auf der Suche nach topographischen Unebenheiten, um dort adhärent zu werden. Des Weiteren zeigte eine detaillierte Untersuchung der Oberflächenmarker und der Zytokinausschüttung, dass Makrophagen auf 2D-Oberflächen gemäß der Oberflächenmarker einen entzündungs-hemmenden Phänotypen aufwiesen, während die Zytokinausschüttung einen entzündungs-fördernden Phänotypen suggerierte. Interessanterweise bot sich das entgegengesetzte Bild auf 3D-Faseroberflächen. Hier wurde die Erkenntnis gewonnen, dass die Morphologie einen größeren Einfluss auf die Zellreaktion hat als die Oberflächenchemie. Da die Immunantwort eines Organismus auf ein Implantat stark von der interzellularen Kommunikation abhängt, wurde gefolgert, dass die NCO-sP(EO-stat-PO)/PLGA Fasern eine adäquate Immunantwort hervorrufen mit vielversprechenden Aussichten, die Fasergerüste im Bereich der Geweberegeneration einzusetzen. Das letzte Kapitel der Dissertation berichtet über eine erste in vivo Studie der hier vorgestellten Fasern. Mit den Fasern wurde ein bestehendes Behandlungskonzept für Hernien des Zwerchfells erweitert und die Leistungsfähigkeit in einem Kaninchenmodell überprüft. Zwei Gerüsttypen wurden untersucht, die sich in der Oberflächenmorphologie maßgeblich unterschieden: In Serie A wurden die elektrogesponnenen Fasern in ein Gel aus NCO-sP(EO-stat-PO) gebettet, während die Fasern in Serie B nur mit einer dünnen Gelschicht bedeckt wurden, so dass die topografische Faserstruktur erhalten blieb. Nach 4 Monaten in vivo waren die behandelten Zwerchfelldefekte signifikant kleiner und überwiegend mit Narbengewebe gefüllt. Die ausgeprägte Granulombildung bei Fasergerüsten der Serie A konnte in der darauffolgenden Studie (Serie B) minimiert werden. Das gute Abschneiden dieser Studien wurde zum Anlass genommen, die Vliese weiterzuentwickeln und eine Medikamentenfreisetzung (Ilomastat) zu integrieren, um die Narbenbildung zu minimieren. Zusammenfassend beschreibt diese Dissertation einen einfachen und direkten Weg, Fasern für eine gezielte Geweberegeneration zu erzeugen, die dreifach funktionalisierbar und vielseitig anwendbar sind. Dies macht Fasergerüste auf der Basis von NCO-sP(EO-stat-PO)/PLGA zu einem vielversprechenden Kandidaten um in der Geweberegeneration eingesetzt zu werden.
KW  - Nanofaser
KW  - Gewebe
KW  - Regeneration
KW  - Extrazelluläre Matrix
KW  - Polymere
KW  - Elektrostatisches Verspinnen
KW  - Geweberegeneration
KW  - Fibroblasten
KW  - Makrophagen
KW  - Chondrozyten
KW  - Wirkstofffreisetzung
KW  - Oberflächenfunktionalisierung
KW  - Electrospinning
KW  - tissue engineering
KW  - surface functionalisation
KW  - drug release
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75684
N1  - Die Arbeit wurde am Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe der Medizin und der Zahnheilkunde angefertigt
ER  -