@article{KleinschnitzLinkerMagnusetal.2015, author = {Kleinschnitz, Christoph and Linker, Ralf A. and Magnus, Tim and Korn, Thomas and Meuth, Sven G.}, title = {Report on the 6th scientific meeting of the "Verein zur F{\"o}rderung des Wissenschaftlichen Nachwuchses in der Neurologie" (NEUROWIND e.V.) held in Motzen, Germany, Oct. 31th - Nov. 2nd, 2014}, series = {Experimental \& Translational Stroke Medicine}, volume = {7}, journal = {Experimental \& Translational Stroke Medicine}, number = {1}, organization = {on behalf of the speakers at the 6'th NEUROWIND e.V. scientific meeting}, doi = {10.1186/s13231-014-0013-z}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125049}, year = {2015}, abstract = {From October 31th - November 2nd, 2014, the 6th NEUROWIND e.V. meeting was held in Motzen, Brandenburg, Germany. 70 doctoral students and postdocs from over 25 different groups working in German and Swiss university hospitals or research institutes attended the meeting to discuss their latest experiments and findings in the fields of neuroimmunology, neurodegeneration and neurovascular research. The meeting was regarded as a very well organized platform to support research of young investigators in Germany and all participants enjoyed the stimulating environment for lively in depth discussions. According to the major aim of NEUROWIND e.V. to support younger researchers in Germany the 4th NEUROWIND YOUNG SCIENTIST AWARD for experimental neurology was awarded to Michael Breckwoldt on his work in the group of Thomas Misgeld (Institute of Neuronal Cell Biology, Technische Universit{\"a}t M{\"u}nchen, Germany). The successful project was published in Nature Medicine entitled "Multiparametric optical analysis of mitochondrial redox signals during neuronal physiology and pathology in vivo". This outstanding paper deals with a molecular imaging approach in living mice to optically analyze the role of mitochondrial redox signals in axons in health and disease. The award is endowed with 20.000 Euro sponsored by Merck Serono GmbH, Darmstadt, Germany (unrestricted educational grant). This year's keynote lecture was given by Bernhard Hemmer, Head of the Department of Neurology at the Klinikum rechts der Isar, Technische Universit{\"a}t M{\"u}nchen. Dr. Hemmer highlighted the particular role of B cells and (auto)antibodies in multiple sclerosis (MS). As a new highlight Dr. Urbahns, head of global discovery technologies at Merck research laboratories, gave insights from research practice in the pharmaceutical industry and introduced a shift in the view on present-day drug discovery paradigms.}, language = {en} } @article{KleinGrohWeishauptetal.2015, author = {Klein, Dennis and Groh, Janos and Weishaupt, Andreas and Martini, Rudolf}, title = {Endogenous antibodies contribute to macrophage-mediated demyelination in a mouse model for CMT1B}, series = {Journal of Neuroinflammation}, volume = {12}, journal = {Journal of Neuroinflammation}, number = {49}, doi = {10.1186/s12974-015-0267-y}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125036}, year = {2015}, abstract = {Background We could previously identify components of both the innate and the adaptive immune system as disease modifiers in the pathogenesis of models for Charcot-Marie-Tooth (CMT) neuropathies type 1B and 1X. As part of the adaptive immune system, here we investigated the role of antibodies in a model for CMT1B. Methods Antibodies were localized and characterized in peripheral nerves of the CMT1B model by immunohistochemistry and Western blot analysis. Experimental ablation of antibodies was performed by cross breeding the CMT1B models with mutants deficient in B-lymphocytes (JHD-/- mutants). Ameliorated demyelination by antibody deficiency was reverted by intravenous injection of mouse IgG fractions. Histopathological analysis was performed by immunocytochemistry and light and quantitative electron microscopy. Results We demonstrate that in peripheral nerves of a mouse model for CMT1B, endogenous antibodies strongly decorate endoneurial tubes of peripheral nerves. These antibodies comprise IgG and IgM subtypes and are preferentially, but not exclusively, associated with nerve fiber aspects nearby the nodes of Ranvier. In the absence of antibodies, the early demyelinating phenotype is substantially ameliorated. Reverting the neuropathy by reconstitution with murine IgG fractions identified accumulating antibodies as potentially pathogenic at this early stage of disease. Conclusions Our study demonstrates that in a mouse model for CMT1B, endogenous antibodies contribute to early macrophage-mediated demyelination and disease progression. Thus, both the innate and adaptive immune system are mutually interconnected in a genetic model for demyelination. Since in Wallerian degeneration antibodies have also been shown to be involved in myelin phagocytosis, our study supports our view that inherited demyelination and Wallerian degeneration share common mechanisms, which are detrimental when activated under nonlesion conditions.}, language = {en} } @article{ZusanGiesekingZersonetal.2015, author = {Zusan, Andreas and Gieseking, Bj{\"o}rn and Zerson, Mario and Dyakonov, Vladimir and Magerle, Robert and Deibel, Carsten}, title = {The Effect of Diiodooctane on the Charge Carrier Generation in Organic Solar Cells Based on the Copolymer PBDTTT-C}, series = {Scientific Reports}, volume = {5}, journal = {Scientific Reports}, doi = {10.1038/srep08286}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125022}, pages = {8286}, year = {2015}, abstract = {Microstructural changes and the understanding of their effect on photocurrent generation are key aspects for improving the efficiency of organic photovoltaic devices. We analyze the impact of a systematically increased amount of the solvent additive diiodooctane (DIO) on the morphology of PBDTTT-C:PC71BM blends and related changes in free carrier formation and recombination by combining surface imaging, photophysical and charge extraction techniques. We identify agglomerates visible in AFM images of the 0\% DIO blend as PC71BM domains embedded in an intermixed matrix phase. With the addition of DIO, a decrease in the size of fullerene domains along with a demixing of the matrix phase appears for 0.6\% and 1\% DIO. Surprisingly, transient absorption spectroscopy reveals an efficient photogeneration already for the smallest amount of DIO, although the largest efficiency is found for 3\% DIO. It is ascribed to a fine-tuning of the blend morphology in terms of the formation of interpenetrating donor and acceptor phases minimizing geminate and nongeminate recombination as indicated by charge extraction experiments. An increase in the DIO content to 10\% adversely affects the photovoltaic performance, most probably due to an inefficient free carrier formation and trapping in a less interconnected donor-acceptor network.}, language = {en} } @article{SeyfriedvonRahdenMirasetal.2015, author = {Seyfried, Florian and von Rahden, Burkhard H. and Miras, Alexander D. and Gasser, Martin and Maeder, Uwe and Kunzmann, Volker and Germer, Christoph-Thomas and Pelz, J{\"o}rg O. W. and Kerscher, Alexander G.}, title = {Incidence, time course and independent risk factors for metachronous peritoneal carcinomatosis of gastric origin - a longitudinal experience from a prospectively collected database of 1108 patients}, series = {BMC Cancer}, volume = {15}, journal = {BMC Cancer}, number = {73}, doi = {10.1186/s12885-015-1081-8}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125014}, year = {2015}, abstract = {Background Comprehensive evidence on the incidence, time course and independent risk factors of metachronous peritoneal carcinomatosis (metaPC) in gastric cancer patients treated with curative intent in the context of available systemic combination chemotherapies is lacking. Methods Data from a prospectively collected single-institutional Center Cancer Registry with 1108 consecutive patients with gastric adenocarcinoma (GC), clinical, histological and survival data were analyzed for independent risk factors and prognosis with focus on the development of metaPC. Findings were then stratified to the time periods of treatment with surgery alone, 5-Fluorouracil-only and contemporary combined systemic perioperative chemotherapy strategies, respectively. Results Despite R0 D2 gastrectomy (n = 560), 49.6\% (±5.4\%) of the patients were diagnosed with tumour recurrence and 15.5\% (±1.8\%) developed metaPC after a median time of 17.7 (15.1-20.3) months after surgery resulting in a tumour related mortality of 100\% with a median survival of 3.0 months (2.1 - 4.0). Independent risk factors for the development of metaPC were serosa positive T-category, nodal positive-status, signet cell and undifferentiated gradings (G3/G4). Contemporary systemic combination chemotherapy did not improve the incidence and prognosis of metaPC (p = 0.54). Conclusions Despite significant improvements in the overall survival for the complete cohort with gastric cancer over time, those patients with metaPC did not experience the same benefits. The lack of change in the incidence, and persistent poor prognosis of metaPC after curative surgery expose the need for further prevention and/or improved treatment options for this devastating condition.}, language = {en} } @article{LiuHuPelzeretal.2015, author = {Liu, Dan and Hu, Kai and Pelzer, Heinz-Theo and St{\"o}rk, Stefan and Weidemann, Frank}, title = {Journey of a patient with chronic thromboembolic pulmonary hypertension}, series = {European Journal of Medical Research}, volume = {20}, journal = {European Journal of Medical Research}, number = {20}, doi = {10.1186/s40001-015-0112-x}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125009}, year = {2015}, abstract = {Right ventricle (RV) dysfunction is a key outcome determinant and a leading cause of death for patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension (CTEPH). In this report, we followed the 5-year clinical journey of a patient with CTEPH. The tricuspid pressure gradient was significantly increased in the early phase of CTEPH and "normalized" at the late phase of this patient's clinical journey, but this "normalized" gradient is not a positive treatment response but rather an ominous sign of advancing right heart failure owing to an exhaustion of RV contractile function. Thus, appropriate interpretation of the tricuspid pressure gradient change is of importance for assessing RV dysfunction and treatment outcome during follow-up in patients with CTEPH. Besides systolic pulmonary artery pressure (SPAP), other RV functional parameters such as tricuspid annular plane systolic excursion, RV fractional area change, and RV longitudinal strain, together with clinical markers, may provide additional guidance regarding functional improvement or progression in patients with CTEPH.}, language = {en} } @article{FrankMarcudeOliveiraAlmeidaPetersenetal.2015, author = {Frank, Benjamin and Marcu, Ana and de Oliveira Almeida Petersen, Antonio Luis and Weber, Heike and Stigloher, Christian and Mottram, Jeremy C. and Scholz, Claus J{\"u}rgen and Schurigt, Uta}, title = {Autophagic digestion of Leishmania major by host macrophages is associated with differential expression of BNIP3, CTSE, and the miRNAs miR-101c, miR-129, and miR-210}, series = {Parasites \& Vectors}, volume = {8}, journal = {Parasites \& Vectors}, number = {404}, doi = {10.1186/s13071-015-0974-3}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124997}, year = {2015}, abstract = {Background Autophagy participates in innate immunity by eliminating intracellular pathogens. Consequently, numerous microorganisms have developed strategies to impair the autophagic machinery in phagocytes. In the current study, interactions between Leishmania major (L. m.) and the autophagic machinery of bone marrow-derived macrophages (BMDM) were analyzed. Methods BMDM were generated from BALB/c mice, and the cells were infected with L. m. promastigotes. Transmission electron microscopy (TEM) and electron tomography were used to investigate the ultrastructure of BMDM and the intracellular parasites. Affymetrix® chip analyses were conducted to identify autophagy-related messenger RNAs (mRNAs) and microRNAs (miRNAs). The protein expression levels of autophagy related 5 (ATG5), BCL2/adenovirus E1B 19 kDa protein-interacting protein 3 (BNIP3), cathepsin E (CTSE), mechanistic target of rapamycin (MTOR), microtubule-associated proteins 1A/1B light chain 3B (LC3B), and ubiquitin (UB) were investigated through western blot analyses. BMDM were transfected with specific small interfering RNAs (siRNAs) against autophagy-related genes and with mimics or inhibitors of autophagy-associated miRNAs. The infection rates of BMDM were determined by light microscopy after a parasite-specific staining. Results The experiments demonstrated autophagy induction in BMDM after in vitro infection with L. m.. The results suggested a putative MTOR phosphorylation-dependent counteracting mechanism in the early infection phase and indicated that intracellular amastigotes were cleared by autophagy in BMDM in the late infection phase. Transcriptomic analyses and specific downregulation of protein expression with siRNAs suggested there is an association between the infection-specific over expression of BNIP3, as well as CTSE, and the autophagic activity of BMDM. Transfection with mimics of mmu-miR-101c and mmu-miR-129-5p, as well as with an inhibitor of mmu-miR-210-5p, demonstrated direct effects of the respective miRNAs on parasite clearance in L. m.-infected BMDM. Furthermore, Affymetrix® chip analyses revealed a complex autophagy-related RNA network consisting of differentially expressed mRNAs and miRNAs in BMDM, which indicates high glycolytic and inflammatory activity in the host macrophages. Conclusions Autophagy in L. m.-infected host macrophages is a highly regulated cellular process at both the RNA level and the protein level. Autophagy has the potential to clear parasites from the host. The results obtained from experiments with murine host macrophages could be translated in the future to develop innovative and therapeutic antileishmanial strategies for human patients.}, language = {en} } @article{KirscherDeanBenScadengetal.2015, author = {Kirscher, Lorenz and De{\´a}n-Ben, Xos{\´e} Luis and Scadeng, Miriam and Zaremba, Angelika and Zhang, Qian and Kober, Christina and Fehm, Thomas Felix and Razansky, Daniel and Ntziachristos, Vasilis and Stritzker, Jochen and Szalay, Aladar A.}, title = {Doxycycline Inducible Melanogenic Vaccinia Virus as Theranostic Anti-Cancer Agent}, series = {Theranostics}, volume = {5}, journal = {Theranostics}, number = {10}, doi = {10.7150/thno.12533}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124987}, pages = {1045-1057}, year = {2015}, abstract = {We reported earlier the diagnostic potential of a melanogenic vaccinia virus based system in magnetic resonance (MRI) and optoacoustic deep tissue imaging (MSOT). Since melanin overproduction lead to attenuated virus replication, we constructed a novel recombinant vaccinia virus strain (rVACV), GLV-1h462, which expressed the key enzyme of melanogenesis (tyrosinase) under the control of an inducible promoter-system. In this study melanin production was detected after exogenous addition of doxycycline in two different tumor xenograft mouse models. Furthermore, it was confirmed that this novel vaccinia virus strain still facilitated signal enhancement as detected by MRI and optoacoustic tomography. At the same time we demonstrated an enhanced oncolytic potential compared to the constitutively melanin synthesizing rVACV system.}, language = {en} } @article{HamoudaOezkurSinhaetal.2015, author = {Hamouda, Khaled and Oezkur, Mehmet and Sinha, Bhanu and Hain, Johannes and Menkel, Hannah and Leistner, Marcus and Leyh, Rainer and Schimmer, Christoph}, title = {Different duration strategies of perioperative antibiotic prophylaxis in adult patients undergoing cardiac surgery: an observational study}, series = {Journal of Cardiothoracic Surgery}, volume = {10}, journal = {Journal of Cardiothoracic Surgery}, number = {25}, doi = {10.1186/s13019-015-0225-x}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124977}, year = {2015}, abstract = {Background All international guidelines recommend perioperative antibiotic prophylaxis (PAB) should be routinely administered to patients undergoing cardiac surgery. However, the duration of PAB is heterogeneous and controversial. Methods Between 01.01.2011 and 31.12.2011, 1096 consecutive cardiac surgery patients were assigned to one of two groups receiving PAB with a second-generation cephalosporin for either 56 h (group I) or 32 h (group II). Patients' characteristics, intraoperative data, and the in-hospital follow-up were analysed. Primary endpoint was the incidence of surgical site infection (deep and superficial sternal wound-, and vein harvesting site infection; DSWI/SSWI/VHSI). Secondary endpoints were the incidence of respiratory-, and urinary tract infection, as well as the mortality rate. Results 615/1096 patients (56,1\%) were enrolled (group I: n = 283 versus group II: n = 332). There were no significant differences with regard to patient characteristics, comorbidities, and procedure-related variables. No statistically significant differences were demonstrated concerning primary and secondary endpoints. The incidence of DSWI/SSWI/VHSI were 4/283 (1,4\%), 5/283 (1,7\%), and 1/283 (0,3\%) in group I versus 6/332 (1,8\%), 9/332 (2,7\%), and 3/332 (0,9\%) in group II (p = 0,76/0,59/0,63). In univariate analyses female gender, age, peripheral arterial obstructive disease, operating-time, ICU-duration, transfusion, and respiratory insufficiency were determinants for nosocomial infections (all ≤ 0,05). Subgroup analyses of these high-risk patients did not show any differences between the two regimes (all ≥ 0,05). Conclusions Reducing the duration of PAB from 56 h to 32 h in adult cardiac surgery patients was not associated with an increase of nosocomial infection rate, but contributes to reduce antibiotic resistance and health care costs.}, language = {en} } @phdthesis{Leipold2015, author = {Leipold, Winfried}, title = {Der deutsch-franz{\"o}sische Krieg von 1870/71. Die Konfrontation zweier Kulturen im Spiegelbild von Zeitzeugen und Zeitzeugnissen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125434}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Der Fokus dieser Studie liegt auf dem punktuellen Ausleuchten themenrelevanter Aspekte des deutsch-franz{\"o}sischen Krieges von 1870/71. Somit ist die Einhaltung einer chronologischen Abfolge der Kriegsgenese, wie sie g{\"a}ngigen Publikationen zu eigen ist, nicht gegeben. Es sollen vielmehr der Einfluss und die Bedeutung jener kulturell-mentaler und soziomorpher Prozesse recherchiert werden, die sich auf den Fortgang »dieses von vornherein verlorenen Krieges« (»une guerre perdue d'avance«) beziehen und welche in der traditionellen Kriegsliteratur kaum gewichtet bzw. nur marginal gestreift werden. Die Arbeit wird dokumentiert durch eine Vielzahl von Quellen aus der Feder zeitgen{\"o}ssischer Kriegsteilnehmer, Historiker, Politiker und Literaten, von Theodor Fontane bis L{\´e}on Gambetta, von Baron de la Belle-Croix bis Napoleon III., von Hans v. Kretschman bis Alfred Duquet, von Karl Tanera bis General Chancy. Zudem konnten in die Arbeit zus{\"a}tzlich Analysen und Erkenntnisse gegenw{\"a}rtiger Historiker und Milit{\"a}rs mit einbezogen werden, welche, unisono und in aller Offenheit, die eigentlichen Gr{\"u}nde der franz{\"o}sischen Niederlage von 1870/71 darlegen. Des Weiteren wird sichtbar, weshalb die franz{\"o}sische Nation nicht f{\"a}hig und willens war, vom Elfenbeinturm ihrer Selbst{\"u}bersch{\"a}tzung in die Niederungen der Realit{\"a}t hinabzusteigen. Hier seien Autoren wie Audouin-Rouzeau, Henninger, Battesti, Fr{\`e}rejean, David, Guelton, Serman, Bern{\`e}de oder Dreyfus genannt. Letztendlich runden Besuche des Verfassers an den Kriegsschaupl{\"a}tzen sowie Gespr{\"a}che mit Menschen aus der Region das Bild des Kriegsgeschehens ab, wobei deren Rekurs auf tradierte Erinnerungen an diesen nahezu 150 Jahre zur{\"u}ckliegenden Krieg in Erstaunen versetzt. Neben der Gliederung in Kapitel ist diese Arbeit in 4 {\"u}bergeordnete Themengebiete eingeteilt: Der erste, gr{\"o}ßte Teil (Kapitel 1-22) behandelt das Kriegsgeschehen im Allgemeinen, w{\"a}hrend sich der zweite Teil (Kapitel 23-24) explizit der Rolle der zeitgen{\"o}ssischen Medien und der dritte Teil (Kapitel 25-27) der Resonanz des Kriegs in der zeitgen{\"o}ssischen Literatur widmen. Der vierte Teil ist als separater Abbildungsteil konzipiert, der die vorherigen Teile erg{\"a}nzt.}, subject = {Rezeption}, language = {de} } @article{HerterStauchGallantetal.2015, author = {Herter, Eva K. and Stauch, Maria and Gallant, Maria and Wolf, Elmar and Raabe, Thomas and Gallant, Peter}, title = {snoRNAs are a novel class of biologically relevant Myc targets}, series = {BMC Biology}, volume = {13}, journal = {BMC Biology}, number = {25}, doi = {10.1186/s12915-015-0132-6}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124956}, year = {2015}, abstract = {Background Myc proteins are essential regulators of animal growth during normal development, and their deregulation is one of the main driving factors of human malignancies. They function as transcription factors that (in vertebrates) control many growth- and proliferation-associated genes, and in some contexts contribute to global gene regulation. Results We combine chromatin immunoprecipitation-sequencing (ChIPseq) and RNAseq approaches in Drosophila tissue culture cells to identify a core set of less than 500 Myc target genes, whose salient function resides in the control of ribosome biogenesis. Among these genes we find the non-coding snoRNA genes as a large novel class of Myc targets. All assayed snoRNAs are affected by Myc, and many of them are subject to direct transcriptional activation by Myc, both in Drosophila and in vertebrates. The loss of snoRNAs impairs growth during normal development, whereas their overexpression increases tumor mass in a model for neuronal tumors. Conclusions This work shows that Myc acts as a master regulator of snoRNP biogenesis. In addition, in combination with recent observations of snoRNA involvement in human cancer, it raises the possibility that Myc's transforming effects are partially mediated by this class of non-coding transcripts.}, language = {en} } @article{KoberRohnWeibeletal.2015, author = {Kober, Christina and Rohn, Susanne and Weibel, Stephanie and Geissinger, Ulrike and Chen, Nanhai G. and Szalay, Aladar A.}, title = {Microglia and astrocytes attenuate the replication of the oncolytic vaccinia virus LIVP 1.1.1 in murine GL261 gliomas by acting as vaccinia virus traps}, series = {Journal of Translational Medicine}, volume = {13}, journal = {Journal of Translational Medicine}, number = {216}, doi = {10.1186/s12967-015-0586-x}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126517}, year = {2015}, abstract = {Background Oncolytic virotherapy is a novel approach for the treatment of glioblastoma multiforme (GBM) which is still a fatal disease. Pathologic features of GBM are characterized by the infiltration with microglia/macrophages and a strong interaction between immune- and glioma cells. The aim of this study was to determine the role of microglia and astrocytes for oncolytic vaccinia virus (VACV) therapy of GBM. Methods VACV LIVP 1.1.1 replication in C57BL/6 and \(Foxn1^{nu/nu}\) mice with and without GL261 gliomas was analyzed. Furthermore, immunohistochemical analysis of microglia and astrocytes was investigated in non-, mock-, and LIVP 1.1.1-infected orthotopic GL261 gliomas in C57BL/6 mice. In cell culture studies virus replication and virus-mediated cell death of GL261 glioma cells was examined, as well as in BV-2 microglia and IMA2.1 astrocytes with M1 or M2 phenotypes. Co-culture experiments between BV-2 and GL261 cells and apoptosis/necrosis studies were performed. Organotypic slice cultures with implanted GL261 tumor spheres were used as additional cell culture system. Results We discovered that orthotopic GL261 gliomas upon intracranial virus delivery did not support replication of LIVP 1.1.1, similar to VACV-infected brains without gliomas. In addition, recruitment of \(Iba1^+\) microglia and \(GFAP^+\) astrocytes to orthotopically implanted GL261 glioma sites occurred already without virus injection. GL261 cells in culture showed high virus replication, while replication in BV-2 and IMA2.1 cells was barely detectable. The reduced viral replication in BV-2 cells might be due to rapid VACV-induced apoptotic cell death. In BV-2 and IMA 2.1 cells with M1 phenotype a further reduction of virus progeny and virus-mediated cell death was detected. Application of BV-2 microglial cells with M1 phenotype onto organotypic slice cultures with implanted GL261 gliomas resulted in reduced infection of BV-2 cells, whereas GL261 cells were well infected. Conclusion Our results indicate that microglia and astrocytes, dependent on their activation state, may preferentially clear viral particles by immediate uptake after delivery. By acting as VACV traps they further reduce efficient virus infection of the tumor cells. These findings demonstrate that glia cells need to be taken into account for successful GBM therapy development.}, language = {en} } @article{MahmoodMuhammadSchmalzingetal.2015, author = {Mahmood, Zafar and Muhammad, Khalid and Schmalzing, Marc and Roll, Petra and D{\"o}rner, Thomas and Tony, Hans-Peter}, title = {CD27-IgD- memory B cells are modulated by in vivo interleukin-6 receptor (IL-6R) blockade in rheumatoid arthritis}, series = {Arthritis Research \& Therapy}, volume = {17}, journal = {Arthritis Research \& Therapy}, number = {61}, doi = {10.1186/s13075-015-0580-y}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126506}, year = {2015}, abstract = {Introduction Enhanced B cell activity, particularly memory B cells have gained interest in evaluating response during therapies with biologics. CD27-IgD- double-negative (DN) B cells lacking the conventional memory marker CD27 are reported to be part of the memory compartment, however, only scarce data is available for rheumatoid arthritis (RA). We therefore focused on DN B cells in RA, studied their isotypes and modulation during interleukin-6 receptor (IL-6R) inhibition by tocilizumab (TCZ). Methods DN B cells were phenotypically analyzed from 40 RA patients during TCZ at baseline week 12, week 24 and 1 year. A single B cell polymerase chain reaction (PCR) approach was used to study Ig receptors, VH gene rearrangements and specific isotypes. Results Phenotypic analysis showed a significantly expanded population of DN B cells in RA which contain a heterogeneous mixture of IgG-, IgA- and IgM-expressing cells with a clear dominance of IgG+ cells. DN B cells carry rearranged heavy chain gene sequences with a diversified mutational pattern consistent with memory B cells. In contrast to tumor necrosis factor alpha (TNF-α) inhibition, a significant reduction in mutational frequency of BCR gene rearrangements at week 12, 24 and 1 year (P <0.0001) was observed by in vivo IL-6R inhibition. These changes were observed for all BCR isotypes IgG, IgA and IgM at week 12, 24 and 1 year (P <0.0001). IgA-RF, IgA serum level and IgA+ DN B cells decreased significantly (P <0.05) at week 12 and week 24 during TCZ. Patients with a good European League Against Rheumatism (EULAR) response to TCZ had less DN B cells at baseline as compared to moderate responders (P = 0.006). Univariate logistic regression analysis revealed that the frequency of DN B cells at baseline is inversely correlated to a subsequent good EULAR response (P = 0.024) with an odds ratio of 1.48 (95\% confidence interval as 1.05 to 2.06). Conclusions In RA, the heterogeneous DN B cell compartment is expanded and dominated by IgG isotype. TCZ can modulate the mutational status of DN Ig isotype receptors over 1 year. Interestingly, the frequency of DN B cells in RA may serve as a baseline predictor of subsequent EULAR response to TCZ.}, language = {en} } @article{AdolfiCarreiraJesusetal.2015, author = {Adolfi, Mateus C. and Carreira, Ana C. O. and Jesus, L{\´a}zaro W. O. and Bogerd, Jan and Funes, Rejane M. and Schartl, Manfred and Sogayar, Mari C. and Borella, Maria I.}, title = {Molecular cloning and expression analysis of dmrt1 and sox9 during gonad development and male reproductive cycle in the lambari fish, Astyanax altiparanae}, series = {Reproductive Biology and Endocrinology}, volume = {13}, journal = {Reproductive Biology and Endocrinology}, number = {2}, doi = {10.1186/1477-7827-13-2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126486}, year = {2015}, abstract = {Background The dmrt1 and sox9 genes have a well conserved function related to testis formation in vertebrates, and the group of fish presents a great diversity of species and reproductive mechanisms. The lambari fish (Astyanax altiparanae) is an important Neotropical species, where studies on molecular level of sex determination and gonad maturation are scarce. Methods Here, we employed molecular cloning techniques to analyze the cDNA sequences of the dmrt1 and sox9 genes, and describe the expression pattern of those genes during development and the male reproductive cycle by qRT-PCR, and related to histology of the gonad. Results Phylogenetic analyses of predicted amino acid sequences of dmrt1 and sox9 clustered A. altiparanae in the Ostariophysi group, which is consistent with the morphological phylogeny of this species. Studies of the gonad development revealed that ovary formation occurred at 58 days after hatching (dah), 2 weeks earlier than testis formation. Expression studies of sox9 and dmrt1 in different tissues of adult males and females and during development revealed specific expression in the testis, indicating that both genes also have a male-specific role in the adult. During the period of gonad sex differentiation, dmrt1 seems to have a more significant role than sox9. During the male reproductive cycle dmrt1 and sox9 are down-regulated after spermiation, indicating a role of these genes in spermatogenesis. Conclusions For the first time the dmrt1 and sox9 were cloned in a Characiformes species. We show that both genes have a conserved structure and expression, evidencing their role in sex determination, sex differentiation and the male reproductive cycle in A. altiparanae. These findings contribute to a better understanding of the molecular mechanisms of sex determination and differentiation in fish.}, language = {en} } @article{LakovicPoethkeHovestadt2015, author = {Lakovic, Milica and Poethke, Hans-Joachim and Hovestadt, Thomas}, title = {Dispersal timing: Emigration of insects living in patchy environments}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {7}, doi = {10.1371/journal.pone.0128672}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126466}, pages = {e0128672}, year = {2015}, abstract = {Dispersal is a life-history trait affecting dynamics and persistence of populations; it evolves under various known selective pressures. Theoretical studies on dispersal typically assume 'natal dispersal', where individuals emigrate right after birth. But emigration may also occur during a later moment within a reproductive season ('breeding dispersal'). For example, some female butterflies first deposit eggs in their natal patch before migrating to other site(s) to continue egg-laying there. How breeding compared to natal dispersal influences the evolution of dispersal has not been explored. To close this gap we used an individual-based simulation approach to analyze (i) the evolution of timing of breeding dispersal in annual organisms, (ii) its influence on dispersal (compared to natal dispersal). Furthermore, we tested (iii) its performance in direct evolutionary contest with individuals following a natal dispersal strategy. Our results show that evolution should typically result in lower dispersal under breeding dispersal, especially when costs of dispersal are low and population size is small. By distributing offspring evenly across two patches, breeding dispersal allows reducing direct sibling competition in the next generation whereas natal dispersal can only reduce trans-generational kin competition by producing highly dispersive offspring in each generation. The added benefit of breeding dispersal is most prominent in patches with small population sizes. Finally, the evolutionary contests show that a breeding dispersal strategy would universally out-compete natal dispersal.}, language = {en} } @article{SimonKaethnerRufetal.2015, author = {Simon, Nadine and K{\"a}thner, Ivo and Ruf, Carolin A. and Pasqualotto, Emanuele and K{\"u}bler, Andrea and Halder, Sebastian}, title = {An auditory multiclass brain-computer interface with natural stimuli: Usability evaluation with healthy participants and a motor impaired end user}, series = {Frontiers in Human Neuroscience}, volume = {8}, journal = {Frontiers in Human Neuroscience}, number = {1039}, doi = {10.3389/fnhum.2014.01039}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126450}, year = {2015}, abstract = {Brain-computer interfaces (BCIs) can serve as muscle independent communication aids. Persons, who are unable to control their eye muscles (e.g., in the completely locked-in state) or have severe visual impairments for other reasons, need BCI systems that do not rely on the visual modality. For this reason, BCIs that employ auditory stimuli were suggested. In this study, a multiclass BCI spelling system was implemented that uses animal voices with directional cues to code rows and columns of a letter matrix. To reveal possible training effects with the system, 11 healthy participants performed spelling tasks on 2 consecutive days. In a second step, the system was tested by a participant with amyotrophic lateral sclerosis (ALS) in two sessions. In the first session, healthy participants spelled with an average accuracy of 76\% (3.29 bits/min) that increased to 90\% (4.23 bits/min) on the second day. Spelling accuracy by the participant with ALS was 20\% in the first and 47\% in the second session. The results indicate a strong training effect for both the healthy participants and the participant with ALS. While healthy participants reached high accuracies in the first session and second session, accuracies for the participant with ALS were not sufficient for satisfactory communication in both sessions. More training sessions might be needed to improve spelling accuracies. The study demonstrated the feasibility of the auditory BCI with healthy users and stresses the importance of training with auditory multiclass BCIs, especially for potential end-users of BCI with disease.}, language = {en} } @article{SteinertKunzPrageretal.2015, author = {Steinert, Andre F. and Kunz, Manuela and Prager, Patrick and G{\"o}bel, Sascha and Klein-Hitpass, Ludger and Ebert, Regina and N{\"o}th, Ulrich and Jakob, Franz and Gohlke, Frank}, title = {Characterization of bursa subacromialis-derived mesenchymal stem cells}, series = {Stem Cell Research \& Therapy}, volume = {6}, journal = {Stem Cell Research \& Therapy}, number = {114}, doi = {10.1186/s13287-015-0104-3}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126446}, year = {2015}, abstract = {Introduction The bursa subacromialis (BS) provides the gliding mechanism of the shoulder and regenerates itself after surgical removal. Therefore, we explored the presence of mesenchymal stem cells (MSCs) within the human adult BS tissue and characterized the BS cells compared to MSCs from bone marrow (BMSCs) on a molecular level. Methods BS cells were isolated by collagenase digest from BS tissues derived from patients with degenerative rotator cuff tears, and BMSCs were recovered by adherent culture from bone-marrow of patients with osteoarthritis of the hip. BS cells and BMSCs were compared upon their potential to proliferate and differentiate along chondrogenic, osteogenic and adipogenic lineages under specific culture conditions. Expression profiles of markers associated with mesenchymal phenotypes were comparatively evaluated by flow cytometry, immunohistochemistry, and whole genome array analyses. Results BS cells and BMSCs appeared mainly fibroblastic and revealed almost similar surface antigen expression profiles, which was \(CD44^+, CD73^+, CD90^+, CD105^+, CD106^+\),\(STRO-1^+, CD14^-, CD31^-, CD34^- , CD45^-, CD144^-\). Array analyses revealed 1969 genes upregulated and 1184 genes downregulated in BS cells vs. BMSCs, indicating a high level of transcriptome similarity. After 3 weeks of differentiation culture, BS cells and BMSCs showed a similar strong chondrogenic, adipogenic and osteogenic potential, as shown by histological, immunohistochemical and RT-PCR analyses in contrast to the respective negative controls. Conclusions Our in vitro characterizations show that BS cells fulfill all characteristics of mesenchymal stem cells, and therefore merit further attention for the development of improved therapies for various shoulder pathologies.}, language = {en} } @article{TranGiaWechBleyetal.2015, author = {Tran-Gia, Johannes and Wech, Tobias and Bley, Thorsten and K{\"o}stler, Herbert}, title = {Model-Based Acceleration of Look-Locker T1 Mapping}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {4}, doi = {10.1371/journal.pone.0122611}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126436}, pages = {e0122611}, year = {2015}, abstract = {Mapping the longitudinal relaxation time \(T_1\) has widespread applications in clinical MRI as it promises a quantitative comparison of tissue properties across subjects and scanners. Due to the long scan times of conventional methods, however, the use of quantitative MRI in clinical routine is still very limited. In this work, an acceleration of Inversion-Recovery Look-Locker (IR-LL) \(T_1\) mapping is presented. A model-based algorithm is used to iteratively enforce an exponential relaxation model to a highly undersampled radially acquired IR-LL dataset obtained after the application of a single global inversion pulse. Using the proposed technique, a \(T_1\) map of a single slice with 1.6mm in-plane resolution and 4mm slice thickness can be reconstructed from data acquired in only 6s. A time-consuming segmented IR experiment was used as gold standard for \(T_1\) mapping in this work. In the subsequent validation study, the model-based reconstruction of a single-inversion IR-LL dataset exhibited a \(T_1\) difference of less than 2.6\% compared to the segmented IR-LL reference in a phantom consisting of vials with \(T_1\) values between 200ms and 3000ms. In vivo, the \(T_1\) difference was smaller than 5.5\% in WM and GM of seven healthy volunteers. Additionally, the \(T_1\) values are comparable to standard literature values. Despite the high acceleration, all model-based reconstructions were of a visual quality comparable to fully sampled references. Finally, the reproducibility of the \(T_1\) mapping method was demonstrated in repeated acquisitions. In conclusion, the presented approach represents a promising way for fast and accurate \(T_1\) mapping using radial IR-LL acquisitions without the need of any segmentation.}, language = {en} } @article{WeissSchultz2015, author = {Weiß, Clemens Leonard and Schultz, J{\"o}rg}, title = {Identification of divergent WH2 motifs by HMM-HMM alignments}, series = {BMC Research Notes}, volume = {8}, journal = {BMC Research Notes}, number = {18}, doi = {10.1186/s13104-015-0981-7}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126413}, year = {2015}, abstract = {Background The actin cytoskeleton is a hallmark of eukaryotic cells. Its regulation as well as its interaction with other proteins is carefully orchestrated by actin interaction domains. One of the key players is the WH2 motif, which enables binding to actin monomers and filaments and is involved in the regulation of actin nucleation. Contrasting conserved domains, the identification of this motif in protein sequences is challenging, as it is short and poorly conserved. Findings To identify divergent members, we combined Hidden-Markov-Model (HMM) to HMM alignments with orthology predictions. Thereby, we identified nearly 500 proteins containing so far not annotated WH2 motifs. This included shootin-1, an actin binding protein involved in neuron polarization. Among others, WH2 motifs of 'proximal to raf' (ptr)-orthologs, which are described in the literature, but not annotated in genome databases, were identified. Conclusion In summary, we increased the number of WH2 motif containing proteins substantially. This identification of candidate regions for actin interaction could steer their experimental characterization. Furthermore, the approach outlined here can easily be adapted to the identification of divergent members of further domain families.}, language = {en} } @article{AndronicShirakashiPickeletal.2015, author = {Andronic, Joseph and Shirakashi, Ryo and Pickel, Simone U. and Westerling, Katherine M. and Klein, Teresa and Holm, Thorge and Sauer, Markus and Sukhorukov, Vladimir L.}, title = {Hypotonic Activation of the Myo-Inositol Transporter SLC5A3 in HEK293 Cells Probed by Cell Volumetry, Confocal and Super-Resolution Microscopy}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {3}, doi = {10.1371/journal.pone.0119990}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126408}, year = {2015}, abstract = {Swelling-activated pathways for myo-inositol, one of the most abundant organic osmolytes in mammalian cells, have not yet been identified. The present study explores the SLC5A3 protein as a possible transporter of myo-inositol in hyponically swollen HEK293 cells. To address this issue, we examined the relationship between the hypotonicity-induced changes in plasma membrane permeability to myo-inositol Pino [m/s] and expression/localization of SLC5A3. Pino values were determined by cell volumetry over a wide tonicity range (100-275 mOsm) in myo-inositol-substituted solutions. While being negligible under mild hypotonicity (200-275 mOsm), Pino grew rapidly at osmolalities below 200 mOsm to reach a maximum of ∼3 nm/s at 100-125 mOsm, as indicated by fast cell swelling due to myo-inositol influx. The increase in Pino resulted most likely from the hypotonicity-mediated incorporation of cytosolic SLC5A3 into the plasma membrane, as revealed by confocal fluorescence microscopy of cells expressing EGFP-tagged SLC5A3 and super-resolution imaging of immunostained SLC5A3 by direct stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM). dSTORM in hypotonic cells revealed a surface density of membrane-associated SLC5A3 proteins of 200-2000 localizations/μm2. Assuming SLC5A3 to be the major path for myo-inositol, a turnover rate of 80-800 myo-inositol molecules per second for a single transporter protein was estimated from combined volumetric and dSTORM data. Hypotonic stress also caused a significant upregulation of SLC5A3 gene expression as detected by semiquantitative RT-PCR and Western blot analysis. In summary, our data provide first evidence for swelling-mediated activation of SLC5A3 thus suggesting a functional role of this transporter in hypotonic volume regulation of mammalian cells.}, language = {en} } @article{KaemmererGiresPfetzeretal.2015, author = {K{\"a}mmerer, Ulrike and Gires, Olivier and Pfetzer, Nadja and Wiegering, Armin and Klement, Rainer Johannes and Otto, Christoph}, title = {TKTL1 expression in human malign and benign cell lines}, series = {BMC Cancer}, volume = {15}, journal = {BMC Cancer}, number = {2}, doi = {10.1186/1471-2407-15-2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126397}, year = {2015}, abstract = {Background Overexpression of transketolase-like 1 protein TKTL1 in cancer cells has been reported to correlate with enhanced glycolysis and lactic acid production. Furthermore, enhanced TKTL1 expression was put into context with resistance to chemotherapy and ionizing radiation. Here, a panel of human malign and benign cells, which cover a broad range of chemotherapy and radiation resistance as well as reliance on glucose metabolism, was analyzed in vitro for TKTL1 expression. Methods 17 malign and three benign cell lines were characterized according to their expression of TKTL1 on the protein level with three commercially available anti-TKTL1 antibodies utilizing immunohistochemistry and Western blot, as well as on mRNA level with three published primer pairs for RT-qPCR. Furthermore, sensitivities to paclitaxel, cisplatin and ionizing radiation were assessed in cell survival assays. Glucose consumption and lactate production were quantified as surrogates for the "Warburg effect". Results Considerable amounts of tktl1 mRNA and TKTL1 protein were detected only upon stable transfection of the human embryonic kidney cell line HEK293 with an expression plasmid for human TKTL1. Beyond that, weak expression of endogenous tktl1 mRNA was measured in the cell lines JAR and U251. Western blot analysis of JAR and U251 cells did not detect TKTL1 at the expected size of 65 kDa with all three antibodies specific for TKTL1 protein and immunohistochemical staining was observed with antibody JFC12T10 only. All other cell lines tested here revealed expression of tktl1 mRNA below detection limits and were negative for TKTL1 protein. However, in all cell lines including TKTL1-negative HEK293-control cells, antibody JFC12T10 detected multiple proteins with different molecular weights. Importantly, JAR and U251 did neither demonstrate an outstanding production of lactic acid nor increased resistance against chemotherapeutics or to ionizing radiation, respectively. Conclusion Using RT-qPCR and three different antibodies we observed only exceptional occurrence of TKTL1 in a panel of malignant human cell lines in vitro. The presence of TKTL1 was unrelated to either the rate of glucose consumption/lactic acid production or resistance against chemo- and radiotherapy.}, language = {en} } @phdthesis{Rothe2015, author = {Rothe, Dietrich Gernot}, title = {Spin Transport in Topological Insulators and Geometrical Spin Control}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125628}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {In the field of spintronics, spin manipulation and spin transport are the main principles that need to be implemented. The main focus of this thesis is to analyse semiconductor systems where high fidelity in these principles can be achieved. To this end, we use numerical methods for precise results, supplemented by simpler analytical models for interpretation. The material system of 2D topological insulators, HgTe/CdTe quantum wells, is interesting not only because it provides a topologically distinct phase of matter, physically manifested in its protected transport properties, but also since within this system, ballistic transport of high quality can be realized, with Rashba spin-orbit coupling and electron densities that are tunable by electrical gating. Extending the Bernvevig-Hughes-Zhang model for 2D topological insulators, we derive an effective four-band model including Rashba spin-orbit terms due to an applied potential that breaks the spatial inversion symmetry of the quantum well. Spin transport in this system shows interesting physics because the effects of Rashba spin-orbit terms and the intrinsic Dirac-like spin-orbit terms compete. We show that the resulting spin Hall signal can be dominated by the effect of Rashba spin-orbit coupling. Based on spin splitting due to the latter, we propose a beam splitter setup for all-electrical generation and detection of spin currents. Its working principle is similar to optical birefringence. In this setup, we analyse spin current and spin polarization signals of different spin vector components and show that large in-plane spin polarization of the current can be obtained. Since spin is not a conserved quantity of the model, we first analyse the transport of helicity, a conserved quantity even in presence of Rashba spin-orbit terms. The polarization defined in terms of helicity is related to in-plane polarization of the physical spin. Further, we analyse thermoelectric transport in a setup showing the spin Hall effect. Due to spin-orbit coupling, an applied temperature gradient generates a transverse spin current, i.e. a spin Nernst effect, which is related to the spin Hall effect by a Mott-like relation. In the metallic energy regimes, the signals are qualitatively explained by simple analytic models. In the insulating regime, we observe a spin Nernst signal that originates from the finite-size induced overlap of edge states. In the part on methods, we discuss two complementary methods for construction of effective semiconductor models, the envelope function theory and the method of invariants. Further, we present elements of transport theory, with some emphasis on spin-dependent signals. We show the connections of the adiabatic theorem of quantum mechanics to the semiclassical theory of electronic transport and to the characterization of topological phases. Further, as application of the adiabatic theorem to a control problem, we show that universal control of a single spin in a heavy-hole quantum dot is experimentally realizable without breaking time reversal invariance, but using a quadrupole field which is adiabatically changed as control knob. For experimental realization, we propose a GaAs/GaAlAs quantum well system.}, subject = {Elektronischer Transport}, language = {en} } @phdthesis{Wiemer2015, author = {Wiemer, Julian}, title = {Maintaining factors of fear-relevant illusory correlations}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-116960}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Biased cognitive processes are very likely involved in the maintenance of fears and anxiety. One of such cognitive processes is the perceived relationship between fear-relevant stimuli and aversive consequences. If this relationship is perceived although objective contingencies have been random, it is called an (a posteriori) illusory correlation. If this relationship is overestimated before objective contingencies are experienced, it is called an (a priori) expectancy bias. Previous investigations showed that fear-relevant illusory correlations exist, but very few is known about how and why this cognitive bias develops. In the present dissertation thesis, a model is proposed based on a review of the literature on fear-relevant illusory correlations. This model describes how psychological factors might have an influence on fear and illusory correlations. Several critical implications of the model were tested in four experiments. Experiment 1 tested the hypothesis that people do not only overestimate the proportion of aversive consequences (startle sounds) following emotionally negative stimuli (pictures of mutilations) relative to neutral stimuli (pictures of household objects), but also following highly arousing positive stimuli (pictures of erotic scenes), because arousal might be an important determinant of illusory correlations. The result was a significant expectancy bias for negative stimuli and a much smaller expectancy bias for positive stimuli. Unexpectedly, expectancy bias was restricted to women. An a posteriori illusory correlation was not found overall, but only in those participants who perceived the aversive consequences following negative stimuli as particularly aversive. Experiment 2 tested the same hypothesis as experiment 1 using a paradigm that evoked distinct basic emotions (pictures inducing fear, anger, disgust or happiness). Only negative emotions resulted in illusory correlations with aversive outcomes (startle sounds), especially the emotions of fear and disgust. As in experiment 1, the extent of these illusory correlations was correlated with the perceived aversiveness of aversive outcomes. Moreover, only women overestimated the proportion of aversive outcomes during pictures that evoked fear, anger or disgust. Experiment 3 used functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) to measure biased brain activity in female spider phobics during an illusory correlation paradigm. Both spider phobics and healthy controls expected more aversive outcomes (painful electrical shocks) following pictures of spiders than following neutral control stimuli (pictures of mushrooms). Spider phobics but not healthy controls overestimated the proportion of aversive outcomes following pictures of spiders in a trial-by-trial memory task. This a posteriori illusory correlation was correlated with enhanced shock aversiveness and activity in primary sensory-motor cortex in phobic participants. Moreover, spider phobics' brain activity in the left dorsolateral prefrontal cortex was elevated in response to spider images. This activity also predicted the extent of the illusory correlation, which supports the theory that executive and attentional resources play an important role in the maintenance of illusory correlations. Experiment 4 tested the hypothesis that the enhanced aversiveness of some outcomes would be sufficient to causally induce an illusory correlation. Neutral images (colored geometric figures) were paired with differently aversive outcomes (three startle sounds varying in intensity). Participants developed an illusory correlation between those images, which predicted the most aversive sound and this sound, which means that this association was overestimated relative to the other associations. The extent of the illusory correlation was positively correlated with participants' self-reported anxiety. The results imply that the previously found relationship between illusory correlations and outcome aversiveness might reflect a causal impact of outcome aversiveness or salience on illusory correlations. In sum, the conducted experiments indicate that illusory correlations between fear-relevant stimuli and aversive consequences might persist - among other factors - because of an enhanced aversiveness or salience of aversive consequences following feared stimuli. This assumption is based on correlational findings, a neural measure of outcome perception and a causal influence of outcome aversiveness on illusory correlations. Implications of these findings were integrated into a model of fear-relevant illusory correlations and potential implications are discussed. Future investigations should further elucidate the role of executive functions and gender effects. Moreover, the trial-by-trial assessment of illusory correlations is recommended to increase reliability of the concept. From a clinical perspective, the down-regulation of aversive experiences and the allocation of attention to non-aversive experiences might help to cure anxiety and cognitive bias.}, subject = {Verzerrte Kognition}, language = {en} } @phdthesis{Stumpf2015, author = {Stumpf, Anette D.}, title = {Development of fluorescent FRET receptor sensors for investigation of conformational changes in adenosine A1 and A2A receptors}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125469}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Adenosine receptors that belong to the rhodopsin-like G protein-coupled receptors (GPCRs) are involved in a lot of regulatory processes and are widely distributed throughout the body which makes them an attractive target for drugs. However, pharmacological knowledge of these receptors is still limited. A big advance regarding the structural knowledge of adenosine receptors was the development of the first crystal structure of the adenosine A2A receptor in 2008. The crystal structure revealed the amino acids that form the ligand binding pocket of the receptor and depicted the endpoint of receptor movement in the ligand binding process. Within the scope of this work two members of the adenosine receptor family were investigated, namely the adenosine A1 and the A2A receptor (A1R, A2AR). A1R was generated on base of the previously developed A2AR. Receptors were tagged with fluorophores, with the cyan fluorescent protein (CFP) at the C-terminal end of receptor and the Fluorescein Arsenical Hairpin binder (FlAsH) binding sequence within the third intracellular loop of receptors. Resulting fluorescent receptor sensors A1 Fl3 CFP and A2A Fl3 CFP were investigated with help of Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) measurements within living cells. FRET experiments enable the examination of alteration in the distance of two fluorophores and thus the observation of receptor dynamical movements. For comparison of A1R and A2AR regarding receptor dynamical movement upon ligand binding, fluorescent receptor sensors A1 Fl3 CFP and A2A Fl3 CFP were superfused with various ligands and the outcomes of FRET experiments were compared regarding signal height of FRET ratio evoked by the distinct ligand that is correlated to the conformational change of receptor upon ligand binding. Beside the different direction of FRET ratio upon ligand binding at A1R and A2AR sensor, there were differences observable when signal height and association and dissociation kinetics of the various ligands investigated were compared to each other. Differences between the adenosine receptor subtypes were especially remarkable for the A1R subtype selective agonist CPA and the A2AR subtype selective agonist CGS 21680. Another part of the project was to investigate the influence of single amino acids in the ligand binding process within the fluorescent A1R sensor. Amino acid positions were derived from the crystal structure of the A2AR forming the ligand binding pocket and these amino acids were mutated in the A1R structure. Investigation of the A1R sensor and its mutants regarding confocal analysis showed involvement of some amino acids in receptor localization. When these amino acids were mutated receptors were not expressed in the plasma membrane of cells. Some amino acids investigated were found to be involved in the ligand binding process in general whereas other amino acids were found to have an influence on the binding of distinct structural groups of the ligands investigated. In a further step, A1R and A2AR were N-terminally tagged with SNAP or CLIP which allowed to label receptor sensors with multiple fluorophores. With this technique receptor distribution in cells could be investigated with help of confocal analysis. Furthermore, ligand binding with fluorescent adenosine receptor ligands and their competition with help of a non-fluorescent antagonist was examined at the SNAP tagged A1R and A2AR. Finally the previously developed receptor sensors were combined to the triple labeled receptor sensors SNAP A1 Fl3 CFP and SNAP A2A Fl3 CFP which were functional regarding FRET experiments and plasma membrane expression was confirmed via confocal analysis. In the future, with the help of this technique, interaction between fluorescent ligand and SNAP tagged receptor can be monitored simultaneously with the receptor movement that is indicated by the distance alteration between FlAsH and CFP. This can lead to a better understanding of receptor function and its dynamical movement upon ligand binding which may contribute to the development of new and more specific drugs for the A1R and A2AR in the future.}, subject = {Adenosinrezeptor}, language = {en} } @article{BrillMeyerRoessler2015, author = {Brill, Martin F. and Meyer, Anneke and Roessler, Wolfgang}, title = {It takes two—coincidence coding within the dual olfactory pathway of the honeybee}, series = {Frontiers in Physiology}, volume = {6}, journal = {Frontiers in Physiology}, number = {208}, doi = {10.3389/fphys.2015.00208}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126179}, year = {2015}, abstract = {To rapidly process biologically relevant stimuli, sensory systems have developed a broad variety of coding mechanisms like parallel processing and coincidence detection. Parallel processing (e.g., in the visual system), increases both computational capacity and processing speed by simultaneously coding different aspects of the same stimulus. Coincidence detection is an efficient way to integrate information from different sources. Coincidence has been shown to promote associative learning and memory or stimulus feature detection (e.g., in auditory delay lines). Within the dual olfactory pathway of the honeybee both of these mechanisms might be implemented by uniglomerular projection neurons (PNs) that transfer information from the primary olfactory centers, the antennal lobe (AL), to a multimodal integration center, the mushroom body (MB). PNs from anatomically distinct tracts respond to the same stimulus space, but have different physiological properties, characteristics that are prerequisites for parallel processing of different stimulus aspects. However, the PN pathways also display mirror-imaged like anatomical trajectories that resemble neuronal coincidence detectors as known from auditory delay lines. To investigate temporal processing of olfactory information, we recorded PN odor responses simultaneously from both tracts and measured coincident activity of PNs within and between tracts. Our results show that coincidence levels are different within each of the two tracts. Coincidence also occurs between tracts, but to a minor extent compared to coincidence within tracts. Taken together our findings support the relevance of spike timing in coding of olfactory information (temporal code).}, language = {en} } @article{FritzVanselowSaueretal.2015, author = {Fritz, Melanie and Vanselow, Jens and Sauer, Nadja and Lamer, Stephanie and Goos, Carina and Siegel, T. Nicolai and Subota, Ines and Schlosser, Andreas and Carrington, Mark and Kramer, Susanne}, title = {Novel insights into RNP granules by employing the trypanosome's microtubule skeleton as a molecular sieve}, series = {Nucleic Acids Research}, journal = {Nucleic Acids Research}, doi = {10.1093/nar/gkv731}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126180}, year = {2015}, abstract = {RNP granules are ribonucleoprotein assemblies that regulate the post-transcriptional fate of mRNAs in all eukaryotes. Their exact function remains poorly understood, one reason for this is that RNP granule purification has not yet been achieved. We have exploited a unique feature of trypanosomes to prepare a cellular fraction highly enriched in starvation stress granules. First, granules remain trapped within the cage-like, subpellicular microtubule array of the trypanosome cytoskeleton while soluble proteins are washed away. Second, the microtubules are depolymerized and the granules are released. RNA sequencing combined with single molecule mRNA FISH identified the short and highly abundant mRNAs encoding ribosomal mRNAs as being excluded from granules. By mass spectrometry we have identified 463 stress granule candidate proteins. For 17/49 proteins tested by eYFP tagging we have confirmed the localization to granules, including one phosphatase, one methyltransferase and two proteins with a function in trypanosome life-cycle regulation. The novel method presented here enables the unbiased identification of novel RNP granule components, paving the way towards an understanding of RNP granule function.}, language = {en} } @article{KlammertMuellerHellmannetal.2015, author = {Klammert, Uwe and M{\"u}ller, Thomas D. and Hellmann, Tina V. and Wuerzler, Kristian K. and Kotzsch, Alexander and Schliermann, Anna and Schmitz, Werner and Kuebler, Alexander C. and Sebald, Walter and Nickel, Joachim}, title = {GDF-5 can act as a context-dependent BMP-2 antagonist}, series = {BMC Biology}, volume = {13}, journal = {BMC Biology}, number = {77}, doi = {10.1186/s12915-015-0183-8}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125550}, year = {2015}, abstract = {Background Bone morphogenetic protein (BMP)-2 and growth and differentiation factor (GDF)-5 are two related transforming growth factor (TGF)-β family members with important functions in embryonic development and tissue homeostasis. BMP-2 is best known for its osteoinductive properties whereas GDF-5—as evident from its alternative name, cartilage derived morphogenetic protein 1—plays an important role in the formation of cartilage. In spite of these differences both factors signal by binding to the same subset of BMP receptors, raising the question how these different functionalities are generated. The largest difference in receptor binding is observed in the interaction with the type I receptor BMPR-IA. GDF-5, in contrast to BMP-2, shows preferential binding to the isoform BMPR-IB, which is abrogated by a single amino acid (A57R) substitution. The resulting variant, GDF-5 R57A, represents a "BMP-2 mimic" with respect to BMP receptor binding. In this study we thus wanted to analyze whether the two growth factors can induce distinct signals via an identically composed receptor. Results Unexpectedly and dependent on the cellular context, GDF-5 R57A showed clear differences in its activity compared to BMP-2. In ATDC-5 cells, both ligands induced alkaline phosphatase (ALP) expression with similar potency. But in C2C12 cells, the BMP-2 mimic GDF-5 R57A (and also wild-type GDF-5) clearly antagonized BMP-2-mediated ALP expression, despite signaling in both cell lines occurring solely via BMPR-IA. The BMP-2- antagonizing properties of GDF-5 and GDF-5 R57A could also be observed in vivo when implanting BMP-2 and either one of the two GDF-5 ligands simultaneously at heterotopic sites. Conclusions Although comparison of the crystal structures of the GDF-5 R57A:BMPR-IAEC- and BMP-2:BMPR-IAEC complex revealed small ligand-specific differences, these cannot account for the different signaling characteristics because the complexes seem identical in both differently reacting cell lines. We thus predict an additional component, most likely a not yet identified GDF-5-specific co-receptor, which alters the output of the signaling complexes. Hence the presence or absence of this component then switches GDF-5′s signaling capabilities to act either similar to BMP-2 or as a BMP-2 antagonist. These findings might shed new light on the role of GDF-5, e.g., in cartilage maintenance and/or limb development in that it might act as an inhibitor of signaling events initiated by other BMPs.}, language = {en} } @article{ReussPohlKieseletal.2015, author = {Reuss, Heiko and Pohl, Carsten and Kiesel, Andrea and Kunde, Wilfried}, title = {Instructed illiteracy reveals expertise-effects on unconscious processing}, series = {Frontiers in Psychology}, volume = {6}, journal = {Frontiers in Psychology}, number = {239}, doi = {10.3389/fpsyg.2015.00239}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125332}, year = {2015}, abstract = {We used a new methodological approach to investigate whether top-down influences like expertise determine the extent of unconscious processing. This approach does not rely on preexisting differences between experts and novices, but instructs essentially the same task in a way that either addresses a domain of expertise or not. Participants either were instructed to perform a lexical decision task (expert task) or to respond to a combination of single features of word and non-word stimuli (novel task). The stimuli and importantly also the mapping of responses to those stimuli, however, were exactly the same in both groups. We analyzed congruency effects of masked primes depending on the instructed task. Participants performing the expert task responded faster and less error prone when the prime was response congruent rather than incongruent. This effect was significantly reduced in the novel task, and even reversed when excluding identical prime-target pairs. This indicates that the primes in the novel task had an effect on a perceptual level, but were not able to impact on response activation. Overall, these results demonstrate an expertise-based top-down modulation of unconscious processing that cannot be explained by confounds that are otherwise inherent in comparisons between novices and experts.}, language = {en} } @article{BoivinBeyersdorfPalmetal.2015, author = {Boivin, Val{\´e}rie and Beyersdorf, Niklas and Palm, Dieter and Nikolaev, Viacheslav O. and Schlipp, Angela and M{\"u}ller, Justus and Schmidt, Doris and Kocoski, Vladimir and Kerkau, Thomas and H{\"u}nig, Thomas and Ertl, Georg and Lohse, Martin J. and Jahns, Roland}, title = {Novel Receptor-Derived Cyclopeptides to Treat Heart Failure Caused by \(Anti-β_1-Adrenoceptor\) Antibodies in a Human-Analogous Rat Model}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {2}, doi = {10.1371/journal.pone.0117589}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126028}, pages = {e0117589}, year = {2015}, abstract = {Despite recent therapeutic advances the prognosis of heart failure remains poor. Recent research suggests that heart failure is a heterogeneous syndrome and that many patients have stimulating auto-antibodies directed against the second extracellular loop of the \(β_1\) adrenergic receptor \((β_1EC2)\). In a human-analogous rat model such antibodies cause myocyte damage and heart failure. Here we used this model to test a novel antibody-directed strategy aiming to prevent and/or treat antibody-induced cardiomyopathy. To generate heart failure, we immunised n = 76/114 rats with a fusion protein containing the human β1EC2 (amino-acids 195-225) every 4 weeks; n = 38/114 rats were control-injected with 0.9\% NaCl. Intravenous application of a novel cyclic peptide mimicking \(β_1EC2\) (\(β_1EC2-CP\), 1.0 mg/kg every 4 weeks) or administration of the \(β_1-blocker\) bisoprolol (15 mg/kg/day orally) was initiated either 6 weeks (cardiac function still normal, prevention-study, n = 24 (16 treated vs. 8 untreated)) or 8.5 months after the 1st immunisation (onset of cardiomyopathy, therapy-study, n = 52 (40 treated vs. 12 untreated)); n = 8/52 rats from the therapy-study received \(β_1EC2-CP/bisoprolol\) co-treatment. We found that \(β_1EC2-CP\) prevented and (alone or as add-on drug) treated antibody-induced cardiac damage in the rat, and that its efficacy was superior to mono-treatment with bisoprolol, a standard drug in heart failure. While bisoprolol mono-therapy was able to stop disease-progression, \(β_1EC2-CP\) mono-therapy -or as an add-on to bisoprolol- almost fully reversed antibody-induced cardiac damage. The cyclo¬peptide acted both by scavenging free \(anti-β_1EC2-antibodies\) and by targeting \(β_1EC2\)-specific memory B-cells involved in antibody-production. Our model provides the basis for the clinical translation of a novel double-acting therapeutic strategy that scavenges harmful \(anti-β_1EC2-antibodies\) and also selectively depletes memory B-cells involved in the production of such antibodies. Treatment with immuno-modulating cyclopeptides alone or as an add-on to \(β_1\)-blockade represents a promising new therapeutic option in immune-mediated heart failure.}, language = {en} } @article{VamanVSPoppeHoubenetal.2015, author = {Vaman V. S., Anjana and Poppe, Heiko and Houben, Roland and Grunewald, Thomas G. P. and Goebeler, Matthias and Butt, Elke}, title = {LASP1, a Newly Identified Melanocytic Protein with a Possible Role in Melanin Release, but Not in Melanoma Progression}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {6}, doi = {10.1371/journal.pone.0129219}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125994}, pages = {e0129219}, year = {2015}, abstract = {The LIM and SH3 protein 1 (LASP1) is a focal adhesion protein. Its expression is increased in many malignant tumors. However, little is known about the physiological role of the protein. In the present study, we investigated the expression and function of LASP1 in normal skin, melanocytic nevi and malignant melanoma. In normal skin, a distinct LASP1 expression is visible only in the basal epidermal layer while in nevi LASP1 protein is detected in all melanocytes. Melanoma exhibit no increase in LASP1 mRNA compared to normal skin. In melanocytes, the protein is bound to dynamin and mainly localized at late melanosomes along the edges and at the tips of the cell. Knockdown of LASP1 results in increased melanin concentration in the cells. Collectively, we identified LASP1 as a hitherto unknown protein in melanocytes and as novel partner of dynamin in the physiological process of membrane constriction and melanosome vesicle release.}, language = {en} } @article{EderDeutsch2015, author = {Eder, Andreas B. and Deutsch, Roland}, title = {Watch the target! Effects in the affective misattribution procedure become weaker (but not eliminated) when participants are motivated to provide accurate responses to the target}, series = {Frontiers in Psychology}, volume = {6}, journal = {Frontiers in Psychology}, doi = {10.3389/fpsyg.2015.01442}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125982}, pages = {1442}, year = {2015}, abstract = {Previous research showed that priming effects in the affective misattribution procedure (AMP) are unaffected by direct warnings to avoid an influence of the primes. The present research examined whether a priming influence is diminished by task procedures that encourage accurate judgments of the targets. Participants were motivated to categorize the affective meaning of nonsense targets accurately by being made to believe that a true word was presented in each trial and by providing feedback on (allegedly) incorrect responses. This condition produced robust priming effects. Priming was however reduced and less reliable relative to more typical AMP conditions in which participants guessed the meaning of openly presented nonsense targets. Affective judgments of nonsense targets were not affected by advance knowledge of the response mapping during the priming phase, which argues against a response-priming explanation of AMP effects. These findings show that affective primes influence evaluative judgments even in conditions in which the motivation to provide accurate responses is high and a priming of motor responses is not possible. Priming effects were however weaker with high accuracy motivation, suggesting that a focus on accurate judgments is an effective strategy to control for an unwanted priming influence in the AMP.}, language = {en} } @article{KleihHerwegKaufmannetal.2015, author = {Kleih, Sonja C. and Herweg, Andreas and Kaufmann, Tobias and Staiger-S{\"a}lzer, Pit and Gerstner, Natascha and K{\"u}bler, Andrea}, title = {The WIN-speller: a new intuitive auditory brain-computer interface spelling application}, series = {Frontiers in Neuroscience}, volume = {9}, journal = {Frontiers in Neuroscience}, doi = {10.3389/fnins.2015.00346}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125972}, pages = {346}, year = {2015}, abstract = {The objective of this study was to test the usability of a new auditory Brain-Computer Interface (BCI) application for communication. We introduce a word based, intuitive auditory spelling paradigm the WIN-speller. In the WIN-speller letters are grouped by words, such as the word KLANG representing the letters A, G, K, L, and N. Thereby, the decoding step between perceiving a code and translating it to the stimuli it represents becomes superfluous. We tested 11 healthy volunteers and four end-users with motor impairment in the copy spelling mode. Spelling was successful with an average accuracy of 84\% in the healthy sample. Three of the end-users communicated with average accuracies of 80\% or higher while one user was not able to communicate reliably. Even though further evaluation is required, the WIN-speller represents a potential alternative for BCI based communication in end-users.}, language = {en} } @article{GuederBrennerStoerketal.2015, author = {G{\"u}der, G{\"u}lmisal and Brenner, Susanne and St{\"o}rk, Stefan and Held, Matthias and Broekhuizen, Berna D. L. and Lammers, Jan-Willem J. and Hoes, Arno W. and Rutten, Frans H.}, title = {Diagnostic and prognostic utility of mid-expiratory flow rate in older community-dwelling persons with respiratory symptoms, but without chronic obstructive pulmonary disease}, series = {BMC Pulmonary Medicine}, volume = {15}, journal = {BMC Pulmonary Medicine}, number = {83}, doi = {10.1186/s12890-015-0081-4}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125547}, year = {2015}, abstract = {Background The maximal expiratory flow at 50 \% of the forced vital capacity (MEF50) is the flow where half of forced vital capacity (FVC) remains to be exhaled. A reduced MEF50 has been suggested as a surrogate marker of small airways disease. The diagnostic and prognostic utility of this easy to assess spirometric variable in persons with respiratory symptoms, but without COPD is unclear. Methods We used data from the UHFO-COPD cohort in which 405 community-dwelling persons aged 65 years or over, and a general practitioner's diagnosis of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) underwent pulmonary function testing and echocardiography. In total 161 patients had no COPD according to the spirometric GOLD criteria. We considered MEF50 as reduced if < 60 \% of predicted. Results Of the 161 patients without COPD (mean age 72 ± 5.7 years; 35 \% male; follow-up 4.5 ± 1.1 years), 61 (37.9 \%) had a reduced MEF50. They were older, had more pack-years of smoking, more respiratory symptoms, and used more frequently inhaled medication than the remaining 100 subjects. A reduced MEF50 was nearly twice as often associated with newly detected heart failure (HF) at assessment (29.5 \% vs. 15.6 \%, p = 0.045). In age-and sex-adjusted Cox regression analysis, a reduced MEF50 was significantly associated with episodes of acute bronchitis (hazard ratio 2.54 95 \% confidence interval (1.26; 5.13) P = 0.009), and in trend with pneumonia (2.14 (0.98; 4.69) P = 0.06) and hospitalizations for pulmonary reasons (2.28 (0.93; 5.62) P = 0.07). Conclusions In older community-dwelling persons with pulmonary symptoms but without COPD, a reduced MEF50 may help to uncover unrecognized HF, and identify those at a higher risk for episodes of acute bronchitis, pneumonia and hospitalizations for pulmonary reasons. Echocardiography and close follow-up should be considered in these patients.}, language = {en} } @article{WiegeringSchlegelWinkleretal.2015, author = {Wiegering, V. and Schlegel, P. G. and Winkler, B. and Lazarus, M. and Wirth, C. and Ernestus, K. and Walles, T. and Liese, J.}, title = {Persisting Cough as the Single Presenting Symptom of an Intrathoracic Tumor in a Nine-Month-Old Child with Adenovirus Airway Infection}, series = {Journal of Case Reports and Studies}, volume = {3}, journal = {Journal of Case Reports and Studies}, number = {2}, doi = {10.15744/2348-9820.2.504}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125536}, pages = {204}, year = {2015}, abstract = {We report on a nine-month-old girl who presented with persisting cough, and diminished ventilation of the left hemithorax. Viral pneumonia was suspected after Adenovirus detection by PCR, but chest X-rays showed a persistent shadowing of the left hemithorax and persistent coughing despite clinical improvement. Because of the discrepancy between clinical and radiological signs further investigations by ultrasound and CT scan were performed, which visualized an intrathroracic tumor. Histopathology confirmed diagnosis of a teratoma. This case highlights the need for careful evaluation by the treating physicians. If the chest X-ray provides a discrepancy to the clinical findings or persistent pathologies exist, differential diagnosis should be discussed and further diagnostics be performed.}, language = {en} } @article{FalibeneRocesRoessler2015, author = {Falibene, Agustina and Roces, Flavio and R{\"o}ssler, Wolfgang}, title = {Long-term avoidance memory formation is associated with a transient increase in mushroom body synaptic complexes in leaf-cutting ants}, series = {Frontiers in Behavioral Neuroscience}, volume = {9}, journal = {Frontiers in Behavioral Neuroscience}, number = {84}, doi = {10.3389/fnbeh.2015.00084}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125522}, year = {2015}, abstract = {Long-term behavioral changes related to learning and experience have been shown to be associated with structural remodeling in the brain. Leaf-cutting ants learn to avoid previously preferred plants after they have proved harmful for their symbiotic fungus, a process that involves long-term olfactory memory. We studied the dynamics of brain microarchitectural changes after long-term olfactory memory formation following avoidance learning in Acromyrmex ambiguus. After performing experiments to control for possible neuronal changes related to age and body size, we quantified synaptic complexes (microglomeruli, MG) in olfactory regions of the mushroom bodies (MBs) at different times after learning. Long-term avoidance memory formation was associated with a transient change in MG densities. Two days after learning, MG density was higher than before learning. At days 4 and 15 after learning—when ants still showed plant avoidance—MG densities had decreased to the initial state. The structural reorganization of MG triggered by long-term avoidance memory formation clearly differed from changes promoted by pure exposure to and collection of novel plants with distinct odors. Sensory exposure by the simultaneous collection of several, instead of one, non-harmful plant species resulted in a decrease in MG densities in the olfactory lip. We hypothesize that while sensory exposure leads to MG pruning in the MB olfactory lip, the formation of long-term avoidance memory involves an initial growth of new MG followed by subsequent pruning.}, language = {en} } @article{WagnerAshbyKurtzetal.2015, author = {Wagner, Martin and Ashby, Damien R. and Kurtz, Caroline and Alam, Ahsan and Busbridge, Mark and Raff, Ulrike and Zimmermann, Josef and Heuschmann, Peter U. and Wanner, Christoph and Schramm, Lothar}, title = {Hepcidin-25 in diabetic chronic kidney disease is predictive for mortality and progression to end stage renal disease}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {4}, doi = {10.1371/journal.pone.0123072}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125514}, pages = {e0123072}, year = {2015}, abstract = {Background Anemia is common and is associated with impaired clinical outcomes in diabetic chronic kidney disease (CKD). It may be explained by reduced erythropoietin (EPO) synthesis, but recent data suggest that EPO-resistance and diminished iron availability due to inflammation contribute significantly. In this cohort study, we evaluated the impact of hepcidin-25—the key hormone of iron-metabolism—on clinical outcomes in diabetic patients with CKD along with endogenous EPO levels. Methods 249 diabetic patients with CKD of any stage, excluding end-stage renal disease (ESRD), were enrolled (2003-2005), if they were not on EPO-stimulating agent and iron therapy. Hepcidin-25 levels were measured by radioimmunoassay. The association of hepcidin-25 at baseline with clinical variables was investigated using linear regression models. All-cause mortality and a composite endpoint of CKD progression (ESRD or doubling of serum creatinine) were analyzed by Cox proportional hazards models. Results Patients (age 67 yrs, 53\% male, GFR 51 ml/min, hemoglobin 131 g/L, EPO 13.5 U/L, hepcidin-25 62.0 ng/ml) were followed for a median time of 4.2 yrs. Forty-nine patients died (19.7\%) and forty (16.1\%) patients reached the composite endpoint. Elevated hepcidin levels were independently associated with higher ferritin-levels, lower EPO-levels and impaired kidney function (all p<0.05). Hepcidin was related to mortality, along with its interaction with EPO, older age, greater proteinuria and elevated CRP (all p<0.05). Hepcidin was also predictive for progression of CKD, aside from baseline GFR, proteinuria, low albumin- and hemoglobin-levels and a history of CVD (all p<0.05). Conclusions We found hepcidin-25 to be associated with EPO and impaired kidney function in diabetic CKD. Elevated hepcidin-25 and EPO-levels were independent predictors of mortality, while hepcidin-25 was also predictive for progression of CKD. Both hepcidin-25 and EPO may represent important prognostic factors of clinical outcome and have the potential to further define "high risk" populations in CKD.}, language = {en} } @article{ToepferCorovicFetteetal.2015, author = {Toepfer, Martin and Corovic, Hamo and Fette, Georg and Kl{\"u}gl, Peter and St{\"o}rk, Stefan and Puppe, Frank}, title = {Fine-grained information extraction from German transthoracic echocardiography reports}, series = {BMC Medical Informatics and Decision Making}, volume = {15}, journal = {BMC Medical Informatics and Decision Making}, number = {91}, doi = {doi:10.1186/s12911-015-0215-x}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125509}, year = {2015}, abstract = {Background Information extraction techniques that get structured representations out of unstructured data make a large amount of clinically relevant information about patients accessible for semantic applications. These methods typically rely on standardized terminologies that guide this process. Many languages and clinical domains, however, lack appropriate resources and tools, as well as evaluations of their applications, especially if detailed conceptualizations of the domain are required. For instance, German transthoracic echocardiography reports have not been targeted sufficiently before, despite of their importance for clinical trials. This work therefore aimed at development and evaluation of an information extraction component with a fine-grained terminology that enables to recognize almost all relevant information stated in German transthoracic echocardiography reports at the University Hospital of W{\"u}rzburg. Methods A domain expert validated and iteratively refined an automatically inferred base terminology. The terminology was used by an ontology-driven information extraction system that outputs attribute value pairs. The final component has been mapped to the central elements of a standardized terminology, and it has been evaluated according to documents with different layouts. Results The final system achieved state-of-the-art precision (micro average.996) and recall (micro average.961) on 100 test documents that represent more than 90 \% of all reports. In particular, principal aspects as defined in a standardized external terminology were recognized with f 1=.989 (micro average) and f 1=.963 (macro average). As a result of keyword matching and restraint concept extraction, the system obtained high precision also on unstructured or exceptionally short documents, and documents with uncommon layout. Conclusions The developed terminology and the proposed information extraction system allow to extract fine-grained information from German semi-structured transthoracic echocardiography reports with very high precision and high recall on the majority of documents at the University Hospital of W{\"u}rzburg. Extracted results populate a clinical data warehouse which supports clinical research.}, language = {en} } @phdthesis{Wegner2015, author = {Wegner, Julia}, title = {Restoring tissue-like functionality in circulating CD8 T-cells: mechanistic studies and application in immunomonitoring of cancer patients}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124177}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) are the only source of human lymphoid cells routinely available for immunologic research and for immunomonitoring of T-cell responses to microbial and tumor-associated antigens. However the large majority of human T-cells resides in tissues, especially in lymphatic organs, while only 1 \% of the body's T-cells circulate in the blood stream. Previous work in mice and humans had indicated that CD4 T-cells transiently lose antigen sensitivity when cellular contacts are lost, e.g. by leaving lymphoid organs such as lymph nodes (LNs) and entering the circulation. In this study, these findings were extended to CD8 T-cells. Thus, CD8 T-cell responses of the human tonsil show a significant drop in sensitivity to viral antigens if tissue-exit was simulated by keeping cells in dispersed culture at body temperature for two hours. Conversely, tissue-like functionality in blood-derived CD8 T-cells was restored by applying the simple and robust RESTORE protocol. Indeed, application of the RESTORE protocol, i.e. pre-culturing PBMCs for two days at a high cell density before initiation of antigenic stimulation, demonstrated that CD8 T-cell responses to a broad range of viral and to tumor-associated antigens are greatly underestimated, and sometimes even remain undetected if conventional, unprocessed PBMC cultures are used. The latter finding is particularly striking with regard to the appearance of Wilms tumor 1 (WT1)-specific CD8 T-cell responses in leukemia patients after allogeneic bone marrow transplantation. My studies on the mechanism of the RESTORE protocol show that HD preculture of PBMCs does not involve antigen-or cytokine-driven clonal expansion of T-cells. Moreover, the gain in antigen sensitivity cannot be explained by a decreased activity of regulatory T-cells during the preculture step. The increased antigen sensitivity of CD8 T-cells from HD precultures of PBMCs is associated with tonic T-cell receptor signaling as indicated by enhanced tyrosine phosphorylation of the CD3 ζ chains and the tyrosine kinase Lck, thereby preparing T-cells for full responses. The upregulation of genes involved in aerobic glycolysis in "restored" CD8 memory T-cells relative to fresh cells might be an essential requirement for increased T-cell functionality including the regulation of IFN-γ production. Taken together, the RESTORE protocol, which was initially described for the CD4 T-cell response to the antibody TGN1412 permits a more meaningful monitoring of CD8 T-cell responses to viral infections and tumors. Furthermore, when generating T-cell lines for adoptive T-cell therapy, the RESTORE protocol allows the generation of CD8 T-cell lines with an improved representation of clones responding to low antigen concentrations.}, subject = {Antigen CD8}, language = {en} } @phdthesis{Kartaeusch2015, author = {Kart{\"a}usch, Ralf}, title = {Spektroskopische Flussmessung an Pflanzen mittels mobilem Magnetresonanztomographen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125820}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {The main objective of this dissertation was the development of a flow sensor which is specialized on flow measurements of plants. Hence, an accessible mobile magnet and the receiver/transfer hardware have been developed. Additionally, software to control the MR-console has been written. The AC-method was advanced to acquire slow flow profiles. This enables acquiring flow in plants. Additionally, in cooperation with the working group "Lipid Motobolism" of the IPK-Gatersleben studies have been carried out to measure the influence of the ear of wheat on the water transport mechanism. Furthermore, a new technique based on the Bloch-Siegert-effect has been developed which reduces the influence of eddy currents. This simplifies flow measurements that suffer heavily from eddy currents. Hardware development An accessible mobile magnet with a field strength of 0.42 T has been build. The field homogeneity is 0.5 ppm in 1 cm³. In comparison to the existing closed magnet system at the chair EP5 this is an improvement of a factor 40. Those enhancements have been achieved by an adjusted design of the magnet which has been optimized by computer simulations. The implementation of ferrite pole shoes reduced the eddy currents by a factor 7 in comparison to the usually used iron pole shoes. Therefore, phase sensitive flow measurements using fast switching magnet field gradients could be carried out. A foldable coil has been refined to achieve an accessible receiver system. This coil has been used as a transmit/receiver unit. Furthermore, the SNR of measurements in thin plant stalks was enhanced by a constructed system that could be directly wrapped around the stalk. Additionally, two systems to reduce noise in plant measurements have been developed. Those systems can reduce the noise by a factor 92. This was necessary because the longish plant stems guides electric noise from outside of the case into the receiver coil. Both noise reduction systems, the electromagnetic shielding and the common mode rejection, removed the noise to the same level. Flow measurement In the present work a refinement of the AC-method [36] enabled for the first time acquiring quantitative flow profiles. Hence, it was possible to measure slow velocity in the range of 200 µm/s. The precondition was the replacement of the sinusoidal gradient profile by a trapezoid gradient shape. Those allowed increasing the slew rate of the gradients and therefore shorten the total duration of the ramp which finally allows higher encoding strengths. Additionally, due to intervals without applied gradients, more efficient RF-pulses can be used and more data points can be acquired in an echo. The measured flow profiles correlated to the simulation results. The accurate flow profiles have been achieved by a new evaluation technique and a phase correction mechanism. The newly developed extension to imaging enabled spatially encoded spectral flow measurements. Therefore, the location of xylem and phloem can be spatially separated. In the measurement of the black alder this becomes apparent. Here the shape of dicotyledonous plants, which is described in chapter 5.1, is visible. Additionally, due to the spatial separation of the flow directions (up/down) qualitative flow measurements are possible. In pixels where opposite flow directions can spatially be resolved the difference between the left and the right side of the flow spectra yields the total flow without static water. Due to the phase corrections technique in combination with the automatically frequency calibration, long term flow measurements were possible. Therefore, the response of plants on influences like changes in the illumination have been observed in measurements over a duration of nine days. Here flow changes below 200 µm/s can be detected. Bloch-Siegert phase encoding In this work a new spatial phase encoding technique (BS-SET) using a B1-gradient in combination with far off-resonant radio frequency pulses has been demonstrated. Based on the Bloch-Siegert Shift an eddy current free B1-gradient was used to encode images and apply flow encoding. The BS-gradient induces a phase shift which depends on B1² using a constant gradient. Therefore, adapted reconstructions have been developed that provide undistorted images using this nonlinear encoding. Alternatively, a B1-gradient has been developed where the profile of the B1-field follows a square root shape. This supplies a linear phase encoding removing the need for an adapted reconstruction and enables using this technique for flow encoding.}, subject = {Kernspintomografie}, language = {de} } @article{LapaLinsenmannLueckerathetal.2015, author = {Lapa, Constantin and Linsenmann, Thomas and L{\"u}ckerath, Katharina and Samnick, Samuel and Herrmann, Ken and Stoffer, Carolin and Ernestus, Ralf-Ingo and Buck, Andreas K. and L{\"o}hr, Mario and Monoranu, Camelia-Maria}, title = {Tumor-Associated Macrophages in Glioblastoma Multiforme—A Suitable Target for Somatostatin Receptor-Based Imaging and Therapy?}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {3}, doi = {10.1371/journal.pone.0122269}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125498}, pages = {e0122269}, year = {2015}, abstract = {Background Glioblastoma multiforme (GBM) is the most common primary brain tumor in adults. Tumor-associated macrophages (TAM) have been shown to promote malignant growth and to correlate with poor prognosis. [1,4,7,10-tetraazacyclododecane-NN′,N″,N′″-tetraacetic acid]-d-Phe1,Tyr3-octreotate (DOTATATE) labeled with Gallium-68 selectively binds to somatostatin receptor 2A (SSTR2A) which is specifically expressed and up-regulated in activated macrophages. On the other hand, the role of SSTR2A expression on the cell surface of glioma cells has not been fully elucidated yet. The aim of this study was to non-invasively assess SSTR2A expression of both glioma cells as well as macrophages in GBM. Methods 15 samples of patient-derived GBM were stained immunohistochemically for macrophage infiltration (CD68), proliferative activity (Ki67) as well as expression of SSTR2A. Anti-CD45 staining was performed to distinguish between resident microglia and tumor-infiltrating macrophages. In a subcohort, positron emission tomography (PET) imaging using \(^{68}Ga-DOTATATE\) was performed and the semiquantitatively evaluated tracer uptake was compared to the results of immunohistochemistry. Results The amount of microglia/macrophages ranged from <10\% to >50\% in the tumor samples with the vast majority being resident microglial cells. A strong SSTR2A immunostaining was observed in endothelial cells of proliferating vessels, in neurons and neuropile. Only faint immunostaining was identified on isolated microglial and tumor cells. Somatostatin receptor imaging revealed areas of increased tracer accumulation in every patient. However, retention of the tracer did not correlate with immunohistochemical staining patterns. Conclusion SSTR2A seems not to be overexpressed in GBM samples tested, neither on the cell surface of resident microglia or infiltrating macrophages, nor on the surface of tumor cells. These data suggest that somatostatin receptor directed imaging and treatment strategies are less promising in GBM.}, language = {en} } @article{GlaserSchultheisMolletal.2015, author = {Glaser, Jan and Schultheis, Martina and Moll, Heidrun and Hazra, Banasri and Holzgrabe, Ulrike}, title = {Antileishmanial and Cytotoxic Compounds from Valeriana wallichii and Identification of a Novel Nepetolactone Derivative}, series = {Molecules}, volume = {20}, journal = {Molecules}, number = {4}, doi = {10.3390/molecules20045740}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125320}, pages = {5740-5753}, year = {2015}, abstract = {The chloroform extract of Valeriana wallichii (V. wallichii) rhizomes was investigated to elucidate the structures responsible for reported antileishmanial activity. Besides bornyl caffeate (1, already been reported by us previously), bioassay-guided fractionation resulted in two additional cinnamic acid derivatives 2-3 with moderate leishmanicidal activity. The structure of a novel nepetolactone derivative 4 having a cinnamic acid moiety was elucidated by means of spectral analysis. To the best of our knowledge villoside aglycone (5) was isolated from this plant for the first time. The bioassay-guided fractionation yielded two new (compounds 6-7) and two known valtrates (compounds 8-9) with leishmanicidal potential against Leishmania major (L. major) promastigotes. In addition, β-bisabolol (10), α-kessyl alcohol (11), valeranone (12), bornyl isovalerate (13) and linarin-2-O-methylbutyrate (14) were identified. This is the first report on the isolation of 4'-demethylpodophyllotoxin (15), podophyllotoxin (16) and pinoresinol (17) in V. wallichii. In total thirteen known and four new compounds were identified from the extract and their cytotoxic and antileishmanial properties were evaluated.}, language = {en} } @article{LukasczikGerlichSchuleretal.2015, author = {Lukasczik, Matthias and Gerlich, Christian and Schuler, Michael and Neuderth, Silke and Dlugosch, Gabriele and Faller, Hermann}, title = {Stress and resources in women attending an inpatient prevention/rehabilitation measure for parents: Secondary analysis of quality assurance data}, series = {Open Journal of Medical Psychology}, volume = {4}, journal = {Open Journal of Medical Psychology}, doi = {10.4236/ojmp.2015.42003}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125316}, pages = {23-34}, year = {2015}, abstract = {Questionnaire data from two projects on the development of quality assurance instruments for an inpatient rehabilitation/prevention program for parents were used for a secondary analysis. In this analysis, the associations of gains in a psychosocial resource (parenting self-efficacy) and two types of stressors experienced by mothers at the start of treatment (parenting hassles, depressive symptoms) with general life satisfaction and satisfaction with health at the end of treatment were explored. Structural equation modeling was applied to data from N = 1724 female patients. Potential resource-stressor interactions were tested using the Latent Moderated Structural Equations approach. Results showed that parenting hassles were negatively associated with general life satisfaction and satisfaction with health while self-efficacy gains were weakly positively correlated with both variables. No interaction of parenting hassles and self-efficacy gains was found. Depressive symptoms were negatively associated with both satisfaction measures. In these models, self-efficacy gains were not substantially correlated with life satisfaction, but showed a small association with satisfaction with health. There was no significant interaction of depressive symptoms and self-efficacy gains. The findings imply that interventions for distressed mothers—as exemplarily illustrated by this inpatient setting—should focus on identifying and reducing initial stressors as these may continue to impair mothers' subjective health despite gains in parenting-related resources.}, language = {en} } @phdthesis{Wurst2015, author = {Wurst, Jan-Eric}, title = {Hp-Finite Elements for PDE-Constrained Optimization}, publisher = {W{\"u}rzburg University Press}, address = {W{\"u}rzburg}, isbn = {978-3-95826-024-5 (print)}, doi = {10.25972/WUP-978-3-95826-025-2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-115027}, school = {W{\"u}rzburg University Press}, pages = {188}, year = {2015}, abstract = {Diese Arbeit behandelt die hp-Finite Elemente Methode (FEM) f{\"u}r linear quadratische Optimal-steuerungsprobleme. Dabei soll ein Zielfunktional, welches die Entfernung zu einem angestrebten Zustand und hohe Steuerungskosten (als Regularisierung) bestraft, unter der Nebenbedingung einer elliptischen partiellen Differentialgleichung minimiert werden. Bei der Anwesenheit von Steuerungsbeschr{\"a}nkungen k{\"o}nnen die notwendigen Bedingungen erster Ordnung, die typischerweise f{\"u}r numerische L{\"o}sungsverfahren genutzt werden, als halbglatte Projektionsformel formuliert werden. Folglich sind optimale L{\"o}sungen oftmals auch nicht-glatt. Die Technik der hp-Diskretisierung ber{\"u}cksichtigt diese Tatsache und approximiert raue Funktionen auf feinen Gittern, w{\"a}hrend Elemente h{\"o}herer Ordnung auf Gebieten verwendet werden, auf denen die L{\"o}sung glatt ist. Die erste Leistung dieser Arbeit ist die erfolgreiche Anwendung der hp-FEM auf zwei verwandte Problemklassen: Neumann- und Interface-Steuerungsprobleme. Diese werden zun{\"a}chst mit entsprechenden a-priori Verfeinerungsstrategien gel{\"o}st, mit der randkonzentrierten (bc) FEM oder interface konzentrierten (ic) FEM. Diese Strategien generieren Gitter, die stark in Richtung des Randes beziehungsweise des Interfaces verfeinert werden. Um f{\"u}r beide Techniken eine algebraische Reduktion des Approximationsfehlers zu beweisen, wird eine elementweise interpolierende Funktion konstruiert. Außerdem werden die lokale und globale Regularit{\"a}t von L{\"o}sungen behandelt, weil sie entscheidend f{\"u}r die Konvergenzgeschwindigkeit ist. Da die bc- und ic- FEM kleine Polynomgrade f{\"u}r Elemente verwenden, die den Rand beziehungsweise das Interface ber{\"u}hren, k{\"o}nnen eine neue L2- und L∞-Fehlerabsch{\"a}tzung hergeleitet werden. Letztere bildet die Grundlage f{\"u}r eine a-priori Strategie zum Aufdatieren des Regularisierungsparameters im Zielfunktional, um Probleme mit bang-bang Charakter zu l{\"o}sen. Zudem wird die herk{\"o}mmliche hp-Idee, die daraus besteht das Gitter geometrisch in Richtung der Ecken des Gebiets abzustufen, auf die L{\"o}sung von Optimalsteuerungsproblemen {\"u}bertragen (vc-FEM). Es gelingt, Regularit{\"a}t in abz{\"a}hlbar normierten R{\"a}umen f{\"u}r die Variablen des gekoppelten Optimalit{\"a}tssystems zu zeigen. Hieraus resultiert die exponentielle Konvergenz im Bezug auf die Anzahl der Freiheitsgrade. Die zweite Leistung dieser Arbeit ist die Entwicklung einer v{\"o}llig adaptiven hp-Innere-Punkte-Methode, die Probleme mit verteilter oder Neumann Steuerung l{\"o}sen kann. Das zugrundeliegende Barriereproblem besitzt ein nichtlineares Optimilit{\"a}tssystem, das eine numerische Herausforderung beinhaltet: die stabile Berechnung von Integralen {\"u}ber Funktionen mit m{\"o}glichen Singularit{\"a}ten in Elementen h{\"o}herer Ordnung. Dieses Problem wird dadurch gel{\"o}st, dass die Steuerung an den Integrationspunkten {\"u}berwacht wird. Die Zul{\"a}ssigkeit an diesen Punkten wird durch einen Gl{\"a}ttungsschritt garantiert. In dieser Arbeit werden sowohl die Konvergenz eines Innere-Punkte-Verfahrens mit Gl{\"a}ttungsschritt als auch a-posteriori Schranken f{\"u}r den Diskretisierungsfehler gezeigt. Dies f{\"u}hrt zu einem adaptiven L{\"o}sungsalgorithmus, dessen Gitterverfeinerung auf der Entwicklung der L{\"o}sung in eine Legendre Reihe basiert. Hierbei dient das Abklingverhalten der Koeffizienten als Glattheitsindikator und wird f{\"u}r die Entscheidung zwischen h- und p-Verfeinerung herangezogen.}, subject = {Finite-Elemente-Methode}, language = {en} } @article{OttDorschFraunholzetal.2015, author = {Ott, Christine and Dorsch, Eva and Fraunholz, Martin and Straub, Sebastian and Kozjak-Pavlovic, Vera}, title = {Detailed Analysis of the Human Mitochondrial Contact Site Complex Indicate a Hierarchy of Subunits}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {3}, doi = {10.1371/journal.pone.0120213}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125347}, pages = {e0120213}, year = {2015}, abstract = {Mitochondrial inner membrane folds into cristae, which significantly increase its surface and are important for mitochondrial function. The stability of cristae depends on the mitochondrial contact site (MICOS) complex. In human mitochondria, the inner membrane MICOS complex interacts with the outer membrane sorting and assembly machinery (SAM) complex, to form the mitochondrial intermembrane space bridging complex (MIB). We have created knockdown cell lines of most of the MICOS and MIB components and have used them to study the importance of the individual subunits for the cristae formation and complex stability. We show that the most important subunits of the MIB complex in human mitochondria are Mic60/Mitofilin, Mic19/CHCHD3 and an outer membrane component Sam50. We provide additional proof that ApoO indeed is a subunit of the MICOS and MIB complexes and propose the name Mic23 for this protein. According to our results, Mic25/CHCHD6, Mic27/ApoOL and Mic23/ApoO appear to be periphery subunits of the MICOS complex, because their depletion does not affect cristae morphology or stability of other components.}, language = {en} } @article{DjuzenovaZimmermannKatzeretal.2015, author = {Djuzenova, Cholpon S. and Zimmermann, Marcus and Katzer, Astrid and Fiedler, Vanessa and Distel, Luitpold V. and Gasser, Martin and Waaga-Gasser, Anna-Maria and Flentje, Michael and Polat, B{\"u}lent}, title = {A prospective study on histone γ-H2AX and 53BP1 foci expression in rectal carcinoma patients: correlation with radiation therapy-induced outcome}, series = {BMC Cancer}, volume = {15}, journal = {BMC Cancer}, number = {856}, doi = {10.1186/s12885-015-1890-9}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125303}, year = {2015}, abstract = {Background The prognostic value of histone γ-H2AX and 53BP1 proteins to predict the radiotherapy (RT) outcome of patients with rectal carcinoma (RC) was evaluated in a prospective study. High expression of the constitutive histone γ-H2AX is indicative of defective DNA repair pathway and/or genomic instability, whereas 53BP1 (p53-binding protein 1) is a conserved checkpoint protein with properties of a DNA double-strand breaks sensor. Methods Using fluorescence microscopy, we assessed spontaneous and radiation-induced foci of γ-H2AX and 53BP1 in peripheral blood mononuclear cells derived from unselected RC patients (n = 53) undergoing neoadjuvant chemo- and RT. Cells from apparently healthy donors (n = 12) served as references. Results The γ-H2AX assay of in vitro irradiated lymphocytes revealed significantly higher degree of DNA damage in the group of unselected RC patients with respect to the background, initial (0.5 Gy, 30 min) and residual (0.5 Gy and 2 Gy, 24 h post-radiation) damage compared to the control group. Likewise, the numbers of 53BP1 foci analyzed in the samples from 46 RC patients were significantly higher than in controls except for the background DNA damage. However, both markers were not able to predict tumor stage, gastrointestinal toxicity or tumor regression after curative RT. Interestingly, the mean baseline and induced DNA damage was found to be lower in the group of RC patients with tumor stage IV (n = 7) as compared with the stage III (n = 35). The difference, however, did not reach statistical significance, apparently, because of the limited number of patients. Conclusions The study shows higher expression of γ-H2AX and 53BP1 foci in rectal cancer patients compared with healthy individuals. Yet the data in vitro were not predictive in regard to the radiotherapy outcome.}, language = {en} } @article{BratengeierHolubyev2015, author = {Bratengeier, Klaus and Holubyev, Kostyantyn}, title = {Characteristics of non-coplanar IMRT in the presence of target-embedded organs at risk}, series = {Radiation Oncology}, volume = {10}, journal = {Radiation Oncology}, number = {207}, doi = {10.1186/s13014-015-0494-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125292}, year = {2015}, abstract = {Background The aim is to analyze characteristics and to study the potentials of non-coplanar intensity modulated radiation therapy (IMRT) techniques. The planning study applies to generalized organ at risk (OAR) - planning target volume (PTV) geometries. Methods The authors focus on OARs embedded in the PTV. The OAR shapes are spherically symmetric (A), cylindrical (B), and bended (C). Several IMRT techniques are used for the planning study: a) non-coplanar quasi-isotropic; b) two sets of equidistant coplanar beams, half of beams incident in a plane perpendicular to the principal plane; c) coplanar equidistant (reference); d) coplanar plus one orthogonal beam. The number of beam directions varies from 9 to 16. The orientation of the beam sets is systematically changed; dose distributions resulting from optimal fluence are explored. A selection of plans is optimized with direct machine parameter optimization (DMPO) allowing 120 and 64 segments. The overall plan quality, PTV coverage, and OAR sparing are evaluated. Results For all fluence based techniques in cases A and C, plan quality increased considerably if more irradiation directions were used. For the cylindrically symmetric case B, however, only a weak beam number dependence was observed for the best beam set orientation, for which non-coplanar directions could be found where OAR- and PTV-projections did not overlap. IMRT plans using quasi-isotropical distributed non-coplanar beams showed stable results for all topologies A, B, C, as long as 16 beams were chosen; also the most unfavorable beam arrangement created results of similar quality as the optimally oriented coplanar configuration. For smaller number of beams or application in the trunk, a coplanar technique with additional orthogonal beam could be recommended. Techniques using 120 segments created by DMPO could qualitatively reproduce the fluence based results. However, for a reduced number of segments the beam number dependence declined or even reversed for the used planning system and the plan quality degraded substantially. Conclusions Topologies with targets encompassing sensitive OAR require sufficient number of beams of 15 or more. For the subgroup of topologies where beam incidences are possible which cover the whole PTV without direct OAR irradiation, the quality dependence on the number of beams is much less pronounced above 9 beams. However, these special non-coplanar beam directions have to be found. On the basis of this work the non-coplanar IMRT techniques can be chosen for further clinical planning studies.}, language = {en} } @article{StrengPrifertWeissbrichetal.2015, author = {Streng, Andrea and Prifert, Christiane and Weissbrich, Benedikt and Liese, Johannes G.}, title = {Continued high incidence of children with severe influenza A(H1N1)pdm09 admitted to paediatric intensive care units in Germany during the first three post-pandemic influenza seasons, 2010/11-2012/13}, series = {BMC Infectious Diseases}, volume = {15}, journal = {BMC Infectious Diseases}, number = {573}, organization = {Bavarian PICU Study Group on Influenza and Other Viral ARI}, doi = {10.1186/s12879-015-1293-1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125280}, year = {2015}, abstract = {Background Previous influenza surveillance at paediatric intensive care units (PICUs) in Germany indicated increased incidence of PICU admissions for the pandemic influenza subtype A(H1N1)pdm09. We investigated incidence and clinical characteristics of influenza in children admitted to PICUs during the first three post-pandemic influenza seasons, using active screening. Methods We conducted a prospective surveillance study in 24 PICUs in Bavaria (Germany) from October 2010 to September 2013. Influenza cases among children between 1 month and 16 years of age admitted to these PICUs with acute respiratory infection were confirmed by PCR analysis of respiratory secretions. Results A total of 24/7/20 influenza-associated PICU admissions were recorded in the post-pandemic seasons 1/2/3; incidence estimates per 100,000 children were 1.72/0.76/1.80, respectively. Of all 51 patients, 80 \% had influenza A, including 65 \% with A(H1N1)pdm09. Influenza A(H1N1)pdm09 was almost absent in season 2 (incidence 0.11), but dominated PICU admissions in seasons 1 (incidence 1.35) and 3 (incidence 1.17). Clinical data was available for 47 influenza patients; median age was 4.8 years (IQR 1.6-11.0). The most frequent diagnoses were influenza-associated pneumonia (62 \%), bronchitis/bronchiolitis (32 \%), secondary bacterial pneumonia (26 \%), and ARDS (21 \%). Thirty-six patients (77 \%) had underlying medical conditions. Median duration of PICU stay was 3 days (IQR 1-11). Forty-seven per cent of patients received mechanical ventilation, and one patient (2 \%) extracorporeal membrane oxygenation; 19 \% were treated with oseltamivir. Five children (11 \%) had pulmonary sequelae. Five children (11 \%) died; all had underlying chronic conditions and were infected with A(H1N1)pdm09. In season 3, patients with A(H1N1)pdm09 were younger than in season 1 (p = 0.020), were diagnosed more often with bronchitis/bronchiolitis (p = 0.004), and were admitted to a PICU later after the onset of influenza symptoms (p = 0.041). Conclusions Active screening showed a continued high incidence of A(H1N1)pdm09-associated PICU admissions in the post-pandemic seasons 1 and 3, and indicated possible underestimation of incidence in previous German studies. The age shift of severe A(H1N1)pdm09 towards younger children may be explained by increasing immunity in the older paediatric population. The high proportion of patients with underlying chronic conditions indicates the importance of consistent implementation of the current influenza vaccination recommendations for risk groups in Germany.}, language = {en} } @article{GuptaKupperRatzkaetal.2015, author = {Gupta, Shishir K. and Kupper, Maria and Ratzka, Carolin and Feldhaar, Heike and Vilcinskas, Andreas and Gross, Roy and Dandekar, Thomas and F{\"o}rster, Frank}, title = {Scrutinizing the immune defence inventory of Camponotus floridanus applying total transcriptome sequencing}, series = {BMC Genomics}, volume = {16}, journal = {BMC Genomics}, number = {540}, doi = {10.1186/s12864-015-1748-1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125279}, year = {2015}, abstract = {Background Defence mechanisms of organisms are shaped by their lifestyle, environment and pathogen pressure. Carpenter ants are social insects which live in huge colonies comprising genetically closely related individuals in high densities within nests. This lifestyle potentially facilitates the rapid spread of pathogens between individuals. In concert with their innate immune system, social insects may apply external immune defences to manipulate the microbial community among individuals and within nests. Additionally, carpenter ants carry a mutualistic intracellular and obligate endosymbiotic bacterium, possibly maintained and regulated by the innate immune system. Thus, different selective forces could shape internal immune defences of Camponotus floridanus. Results The immune gene repertoire of C. floridanus was investigated by re-evaluating its genome sequence combined with a full transcriptome analysis of immune challenged and control animals using Illumina sequencing. The genome was re-annotated by mapping transcriptome reads and masking repeats. A total of 978 protein sequences were characterised further by annotating functional domains, leading to a change in their original annotation regarding function and domain composition in about 8 \% of all proteins. Based on homology analysis with key components of major immune pathways of insects, the C. floridanus immune-related genes were compared to those of Drosophila melanogaster, Apis mellifera, and other hymenoptera. This analysis revealed that overall the immune system of carpenter ants comprises many components found in these insects. In addition, several C. floridanus specific genes of yet unknown functions but which are strongly induced after immune challenge were discovered. In contrast to solitary insects like Drosophila or the hymenopteran Nasonia vitripennis, the number of genes encoding pattern recognition receptors specific for bacterial peptidoglycan (PGN) and a variety of known antimicrobial peptide (AMP) genes is lower in C. floridanus. The comparative analysis of gene expression post immune-challenge in different developmental stages of C. floridanus suggests a stronger induction of immune gene expression in larvae in comparison to adults. Conclusions The comparison of the immune system of C. floridanus with that of other insects revealed the presence of a broad immune repertoire. However, the relatively low number of PGN recognition proteins and AMPs, the identification of Camponotus specific putative immune genes, and stage specific differences in immune gene regulation reflects Camponotus specific evolution including adaptations to its lifestyle.}, language = {en} } @article{NeuhausSchlundtFehrholzetal.2015, author = {Neuhaus, Winfried and Schlundt, Marian and Fehrholz, Markus and Ehrke, Alexander and Kunzmann, Steffen and Liebner, Stefan and Speer, Christian P. and F{\"o}rster, Carola Y.}, title = {Multiple Antenatal Dexamethasone Treatment Alters Brain Vessel Differentiation in Newborn Mouse Pups}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {8}, doi = {10.1371/journal.pone.0136221}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125471}, pages = {e0136221}, year = {2015}, abstract = {Antenatal steroid treatment decreases morbidity and mortality in premature infants through the maturation of lung tissue, which enables sufficient breathing performance. However, clinical and animal studies have shown that repeated doses of glucocorticoids such as dexamethasone and betamethasone lead to long-term adverse effects on brain development. Therefore, we established a mouse model for antenatal dexamethasone treatment to investigate the effects of dexamethasone on brain vessel differentiation towards the blood-brain barrier (BBB) phenotype, focusing on molecular marker analysis. The major findings were that in total brains on postnatal day (PN) 4 triple antenatal dexamethasone treatment significantly downregulated the tight junction protein claudin-5, the endothelial marker Pecam-1/CD31, the glucocorticoid receptor, the NR1 subunit of the N-methyl-D-aspartate receptor, and Abc transporters (Abcb1a, Abcg2 Abcc4). Less pronounced effects were found after single antenatal dexamethasone treatment and in PN10 samples. Comparisons of total brain samples with isolated brain endothelial cells together with the stainings for Pecam-1/CD31 and claudin-5 led to the assumption that the morphology of brain vessels is affected by antenatal dexamethasone treatment at PN4. On the mRNA level markers for angiogenesis, the sonic hedgehog and the Wnt pathway were downregulated in PN4 samples, suggesting fundamental changes in brain vascularization and/or differentiation. In conclusion, we provided a first comprehensive molecular basis for the adverse effects of multiple antenatal dexamethasone treatment on brain vessel differentiation.}, language = {en} } @article{TsonevaStritzkerBedenketal.2015, author = {Tsoneva, Desislava and Stritzker, Jochen and Bedenk, Kristina and Zhang, Qian and Cappello, Joseph and Fischer, Utz and Szalay, Aladar A.}, title = {Drug-encoded Biomarkers for Monitoring Biological Therapies}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {9}, doi = {10.1371/journal.pone.0137573}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125265}, pages = {e0137573}, year = {2015}, abstract = {Blood tests are necessary, easy-to-perform and low-cost alternatives for monitoring of oncolytic virotherapy and other biological therapies in translational research. Here we assessed three candidate proteins with the potential to be used as biomarkers in biological fluids: two glucuronidases from E. coli (GusA) and Staphylococcus sp. RLH1 (GusPlus), and the luciferase from Gaussia princeps (GLuc). The three genes encoding these proteins were inserted individually into vaccinia virus GLV-1h68 genome under the control of an identical promoter. The three resulting recombinant viruses were used to infect tumor cells in cultures and human tumor xenografts in nude mice. In contrast to the actively secreted GLuc, the cytoplasmic glucuronidases GusA and GusPlus were released into the supernatants only as a result of virus-mediated oncolysis. GusPlus resulted in the most sensitive detection of enzyme activity under controlled assay conditions in samples containing as little as 1 pg/ml of GusPlus, followed by GusA (25 pg/ml) and GLuc (≥375 pg/ml). Unexpectedly, even though GusA had a lower specific activity compared to GusPlus, the substrate conversion in the serum of tumor-bearing mice injected with the GusA-encoding virus strains was substantially higher than that of GusPlus. This was attributed to a 3.2 fold and 16.2 fold longer half-life of GusA in the blood stream compared to GusPlus and GLuc respectively, thus a more sensitive monitor of virus replication than the other two enzymes. Due to the good correlation between enzymatic activity of expressed marker gene and virus titer, we conclude that the amount of the biomarker protein in the body fluid semiquantitatively represents the amount of virus in the infected tumors which was confirmed by low light imaging. We found GusA to be the most reliable biomarker for monitoring oncolytic virotherapy among the three tested markers.}, language = {en} } @phdthesis{Arnold2015, author = {Arnold, Nicole}, title = {Reaktivit{\"a}t von Boranen gegen{\"u}ber {\"U}bergangsmetall-Lewis-Basen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125447}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Dihydroborane (H2BR) sowie Dihalogenborane (X2BR) mit {\"U}bergangsmetall-Lewis-Basen umgesetzt und die Reaktivit{\"a}t der auf diese Weise erhaltenen {\"U}bergangsmetall-Bor-Komplexe eingehend untersucht. So wurde eine Serie neuer Borylkomplexe des Typs trans-[Pt{B(Br)R'}Br(PR3)2] dargestellt und mit Salzen schwach-koordinierender Anionen umgesetzt. Diese Studien sollten die Triebkraft f{\"u}r die Bildung kationischer Borylenkomplexe n{\"a}her beleuchten. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass eine Substitution in ortho-Position des borgebundenen Arylliganden f{\"u}r den notwendigen [1,2]-Halogenshift vom Bor- zum Platinzentrum und somit zur Realisierung einer Pt=B-Mehrfachbindung unabdingbar ist. Demnach reagieren Komplexe mit para-substituierten Arylliganden bei Halogenidabstraktion aus Borylkomplexen zu T-f{\"o}rmigen, kationischen Borylplatinkomplexen, w{\"a}hrend die Duryl-substituierten Analoga unter [1,2]-Halogenwanderung in kationische Borylenplatinkomplexe {\"u}berf{\"u}hrt werden. Neben dem Substitutionsmuster des borgebundenen Arylliganden wurde auch der Einfluss des Phosphanliganden untersucht. Die Molek{\"u}lstrukturen der Borylkomplexe 2 und 4 im Festk{\"o}rper zeigen grundlegende Unterschiede im strukturellen Aufbau. Der Durylsubstituent ist in 2 im Vergleich zur (Ph-4-tBu)-Einheit in 4 deutlich aus der {Br2-Pt-B-Br1}-Ebene herausgedreht (2: Pt-B-C1-C2: 31.4(1); 4: 4.3(7)°), was vermutlich einen [1,2]-Halogenshift in 2 beg{\"u}nstigt. Die Pt-B-Bindungen der kationischen Borylenkomplexe 6 (1.861(5) {\AA}) und 7 (1.863(5) {\AA}) sind deutlich k{\"u}rzer als im neutralen Borylkomplex 2 (2.004(4) {\AA}), was ein eindeutiger Beleg f{\"u}r den Mehrfachbindungscharakter der Pt-B-Bindungen in 6 und 7 ist. Demzufolge scheint der sterische Anspruch des borgebundene Arylsubstituenten entscheidend f{\"u}r den Reaktionspfad bei Halogenidabstraktionen und somit f{\"u}r die Bildung kationischer Borylenplatinkomplexe zu sein, w{\"a}hrend diesen Studien zu Folge der Einfluss der Ligandensph{\"a}re am Platinzentrum eher eine untergeordnete Rolle spielt. Des Weiteren gelang die Synthese der neuartigen heteroleptischen Platinkomplexe [Pt(cAACMe)(PiPr3)] (13) und [Pt(cAACMe)(PCy3)] (14) durch Umsetzung von [Pt(PCy3)2] und [Pt(PiPr3)2] mit dem cyclischen (Alkyl)(Amino)Carben cAACMe (Schema 34, A), bzw. durch Umsetzung von [Pt(nbe)2(PCy3)] (Schema 34, B) mit cAACMe. Die Darstellung des literaturbekannten homoleptischen Komplexes [Pt(cAACMe)2] (11) konnte durch Reaktion von [Pt(nbe)3] mit cAACMe deutlich vereinfacht werden bei gleichzeitiger Steigerung der Ausbeute (96\%, Literatur: 79\%). Die ungew{\"o}hnlich intensiv orangene Farbe dieser Verbindungsklasse geht laut DFT-Rechnungen auf die elektronische Anregung aus dem HOMO in das LUMO zur{\"u}ck, wobei haupts{\"a}chlich die π-Wechselwirkungen zwischen den Platin- und Carbenkohlenstoffatomen des cAACMe-Liganden beteiligt sind (DFT-Rechnungen von Dr. Mehmet Ali Celik). Auch in ihren strukturellen Eigenschaften sind sich 11 - 14 sehr {\"a}hnlich, wohingegen deutliche Unterschiede in deren Elektrochemie und Reaktivit{\"a}t beobachtet wurden. So konnte f{\"u}r 11 eine quasi-reversible Oxidationswelle (E1/2 = -0.30 V gegen [Cp2Fe]/[Cp2Fe]+ in THF) bestimmt werden, w{\"a}hrend die heteroleptischen Komplexe 13 und 14 (Epa = -0.09 V; -0.11 V) sowie deren Vorl{\"a}ufer [Pt(PCy3)2] und [Pt(PiPr3)2] (Epa = 0.00 V; +0.12 V) irreversible Oxidationswellen zeigen. Demnach kann 13 und 14 im Vergleich zu [Pt(PCy3)2] und [Pt(PiPr3)2] ein gr{\"o}ßeres Reduktionsverm{\"o}gen zugeordnet werden. Reaktivit{\"a}tsstudien zeigen, dass der homoleptische Komplex 11 inert gegen{\"u}ber vielen Substraten wie z.B. Boranen, Diboranen(4) und Lewis-S{\"a}uren ist. Im Gegensatz dazu haben sich die heteroleptischen Komplexe 13 und 14 als deutlich reaktiver erwiesen, womit diese eine Mittelstellung zwischen 11 und der Spezies [Pt(PR3)2] einnimmt. Die Umsetzung von [Pt(cAACMe)(PiPr3)] (13) mit BBr3 und Br2BPh lieferte die Borylkomplexe 18 und 19, welche vollst{\"a}ndig charakterisiert wurden. Die Reaktivit{\"a}t von 13 und 14 gegen{\"u}ber den Lewis-S{\"a}uren GaCl3 und HgCl2 zeigt ebenfalls Analogien zu der von Bis(phosphan)platinkomplexen. Reaktion mit GaCl3 f{\"u}hrte hierbei zur Bildung der MOLP-Komplexe [(cAACMe)(PiPr3)Pt→GaCl3] (21) und [(cAACMe)(PCy3)Pt→GaCl3] (22), w{\"a}hrend die oxidative Addition der Hg-Cl-Bindung an das Platinzentrum von 14 im Komplex [PtCl(HgCl)(cAACMe)(PiPr3)] (23) resultierte. Die Synthese von 23 gelang auch durch Umsetzung mit Kalomel unter Abscheidung eines {\"A}quivalentes elementaren Quecksilbers. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit lag auf der {\"U}bergangsmetall-vermittelten Dehydrokupplung von Dihydroboranen. Die Umsetzung von [Pt(cAACMe)(PiPr3)] (13) mit BBr3 und Br2BPh lieferte die Borylkomplexe 18 und 19, welche vollst{\"a}ndig charakterisiert wurden. Die Reaktivit{\"a}t von 13 und 14 gegen{\"u}ber den Lewis-S{\"a}uren GaCl3 und HgCl2 zeigt ebenfalls Analogien zu der von Bis(phosphan)platinkomplexen. Reaktion mit GaCl3 f{\"u}hrte hierbei zur Bildung der MOLP-Komplexe [(cAACMe)(PiPr3)Pt→GaCl3] (21) und [(cAACMe)(PCy3)Pt→GaCl3] (22), w{\"a}hrend die oxidative Addition der Hg-Cl-Bindung an das Platinzentrum von 14 im Komplex [PtCl(HgCl)(cAACMe)(PiPr3)] (23) resultierte. Die Synthese von 23 gelang auch durch Umsetzung mit Kalomel unter Abscheidung eines {\"A}quivalentes elementaren Quecksilbers. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit lag auf der {\"U}bergangsmetall-vermittelten Dehydrokupplung von Dihydroboranen. Vor Beginn dieser Reaktivit{\"a}tsstudien wurde zun{\"a}chst eine vereinfachte Syntheseroute f{\"u}r Dihydroborane entwickelt. Durch Umsetzung von Cl2BDur mit HSiEt3 konnte auf diese Weise der Syntheseaufwand deutlich verringert und die Ausbeute an H2BDur von 74\% auf 98\% deutlich gesteigert werden. Zur Dehydrokupplung wurden neben Gold-, Rhodium- und Iridiumkomplexen auch Platinkomplexe mit H2BDur umgesetzt. Die Untersuchungen mit Gold- und Rhodiumverbindungen erwiesen sich hierbei als erfolglos und die Umsetzung der Iridiumpincerkomplexe [(PCP)IrH2] 26 und 27 (tBuPCP, AdPCP) mit H2BDur lieferte die Boratkomplexe 28 und 29 mit κ2-koordinierten {H2BHDur}-Liganden. Analog konnte bei Umsetzung von 26 mit H2BThx der Boratkomplex 30 spektroskopisch beobachtet, jedoch nicht isoliert werden. Bei den Komplexen 28 - 30 handelt es sich um die ersten κ2-σ:σ-Dihydroboratkomplexe mit sterisch anspruchsvollen Arylsubstituenten. Neben den Iridiumpincerkomplexen wurde auch der Komplex [Cp*IrCl2]2 mit H2BDur umgesetzt. Die Bildung des Boratkomplexes 34 ist mit einem [1,2]-Shift eines Chloratoms von Iridium auf das Borzentrum verbunden. Die Reaktivit{\"a}t von H2BDur gegen{\"u}ber [Pt(PCy3)2] zeigte eine starke Abh{\"a}ngigkeit h{\"a}ngt von der St{\"o}chiometrie. Bei der 1:1-Umsetzung konnten sowohl die farblosen Verbindungen trans-[(PCy3)2PtH2] und Cy3P→BH2Dur (48) isoliert werden, als auch die beiden dunkelroten Verbindungen [(Cy3P)3Pt3(2-B2Dur2)] (36) und [{(PCy3)Pt}4(2-BDur)2(4-BDur)] (37), kristallographisch untersucht werden. Der B-B-Abstand im π-Diborenkomplex 36 (1.614(6) {\AA}) deutet eindeutig auf die Gegenwart einer B=B-Doppelbindung hin, wobei das Diboren side-on gebunden an zwei der drei Platinatome des Pt3-Ger{\"u}sts koordiniert ist. Die Zusammensetzung von 36 und 37 konnte auch durch Elementaranalysen best{\"a}tigt werden. Die Bildung von 36 und 37 deuten auch darauf hin, dass bei dieser Art der Dehydrokupplung multimetallische Wechselwirkungen eine wichtige Rolle f{\"u}r die Stabilisierung der borzentrierten Liganden spielen. So konnten bei der Reaktion von [Pt(PCy3)2] mit zwei {\"A}quivalenten H2BDur neben Cy3P→BH2Dur (48) auch zwei weitere zweikernige Platinverbindungen isoliert und vollst{\"a}ndig charakterisiert werden. Erhitzen der Reaktionsl{\"o}sung auf 68°C f{\"u}r 170 Minuten f{\"u}hrte hierbei zur Bildung von [{(Cy3P)Pt}2(μ-BDur)(ƞ2:(μ-B)-HB(H)Dur)] (38) mit zwei verbr{\"u}ckenden borzentrierten Liganden, einem Borylen- (BDur) und einem Boranliganden (BH2Dur), welche im 11B{1H}-NMR Spektrum bei δ = 101.3 und δ = 32.8 ppm detektiert wurden. Die R{\"o}ntgenstrukturanalyse von 38 l{\"a}sst einen signifikanten σ-BH-Hinbindungsanteil des Boranliganden zu einem der Platinzentren vermuten, was einen anteiligen Pt2→B-Bindungscharakter andeutet. Dieser Befund konnte auch durch DFT-Rechnungen von Dr. William Ewing best{\"a}tigt werden. Die Studien haben auch gezeigt, dass die Bildung von 38 {\"u}ber eine Zwischenstufe verl{\"a}uft, den hypercloso-Cluster [{(Cy3P)HPt}2(μ-H){μ:ƞ2-B2Dur2(μ-H)}] (39) mit einer tetraedrischen {Pt2B2}-Einheit, zwei terminalen Pt-H-Bindungen sowie je einen die Pt-Pt- bzw. B-B-Bindung verbr{\"u}ckenden Hydridliganden. 39 erwies sich als anf{\"a}llig gegen{\"u}ber H2-Eliminierung und lagert bei Raumtemperatur innerhalb von Tagen, bzw. bei 68°C innerhalb einer Stunde unter B-B-Bindungsbruch quantitativ in 38 um, welche selbst keinen direkten Bor-Bor-Kontakt mehr aufweist. Auf Grundlage der beschriebenen Resultate wurde zudem ein einfacher Zugang zu zweikernigen Platinkomplexen entwickelt. Demnach gelang es, den literaturbekannten zweikernigen Komplex [Pt2(μ:ƞ2-dppm)3] (50) (dppm = Ph2PCH2PPh2) durch Umsetzung von [Pt(nbe)3] mit dppm in guten Ausbeuten zu synthetisieren. Des Weiteren wurde die Reaktivit{\"a}t von 50 gegen{\"u}ber verschiedenen Lewis-S{\"a}uren untersucht. Ein Großteil dieser Umsetzungen war mit der Bildung von schwer l{\"o}slichen Feststoffen verbunden, weshalb lediglich bei der Reaktion mit Br2BPh und Br2BMes geringe Mengen an definiertem Produkt isoliert und durch R{\"o}ntgenstrukturanalyse charakterisiert werden konnten. Demnach f{\"u}hrte die Umsetzung von 50 mit Br2BPh oder Br2BMes zur oxidativen Addition beider B-Br-Bindungen an je eines der Platinzentren und der Bildung der verbr{\"u}ckenden Borylenplatinkomplexe 51 und 52. NMR-spektroskopische Studien deuteten eine analoge Reaktivit{\"a}t von Br2BDur und Br2BFc an, wobei die Komplexe 53 und 54 noch nicht vollst{\"a}ndig charakterisiert werden konnten.}, subject = {Metallorganische Verbindungen}, language = {de} } @article{ZhangLeeWehneretal.2015, author = {Zhang, Yi and Lee, Chil-Woo and Wehner, Nora and Imdahl, Fabian and Svetlana, Veselova and Weiste, Christoph and Dr{\"o}ge-Laser, Wolfgang and Deeken, Rosalia}, title = {Regulation of Oncogene Expression in T-DNA-Transformed Host Plant Cells}, series = {PLoS Pathogens}, volume = {11}, journal = {PLoS Pathogens}, number = {1}, doi = {10.1371/journal.ppat.1004620}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125256}, pages = {e1004620}, year = {2015}, abstract = {Virulent Agrobacterium tumefaciens strains integrate their T-DNA into the plant genome where the encoded agrobacterial oncogenes are expressed and cause crown gall disease. Essential for crown gall development are IaaH (indole-3-acetamide hydrolase), IaaM (tryptophan monooxygenase) and Ipt (isopentenyl transferase), which encode enzymes for the biosynthesis of auxin (IaaH, IaaM) and cytokinin (Ipt). Although these oncogenes are well studied as the tumor-inducing principle, nothing is known about the regulation of oncogene expression in plant cells. Our studies show that the intergenic regions (IGRs) between the coding sequences (CDS) of the three oncogenes function as promoters in plant cells. These promoters possess a eukaryotic sequence organization and cis-regulatory elements for the binding of plant transcription factors. WRKY18, WRKY40, WRKY60 and ARF5 were identified as activators of the Ipt promoter whereas IaaH and IaaM is constitutively expressed and no transcription factor further activates their promoters. Consistent with these results, the wrky triple mutant plants in particular, develops smaller crown galls than wild-type and exhibits a reduced Ipt transcription, despite the presence of an intact ARF5 gene. WRKY40 and WRKY60 gene expression is induced by A. tumefaciens within a few hours whereas the ARF5 gene is transcribed later during crown gall development. The WRKY proteins interact with ARF5 in the plant nucleus, but only WRKY40 together with ARF5 synergistically boosts the activation of the Ipt promoter in an auxin-dependent manner. From our data, we propose that A. tumefaciens initially induces WRKY40 gene expression as a pathogen defense response of the host cell. The WRKY protein is recruited to induce Ipt expression, which initiates cytokinin-dependent host cell division. With increasing auxin levels triggered by ubiquitous expression of IaaH and IaaM, ARF5 is activated and interacts with WRKY40 to potentiate Ipt expression and balance cytokinin and auxin levels for further cell proliferation.}, language = {en} } @article{UeceylerKewenigKittelSchneideretal.2015, author = {{\"U}{\c{c}}eyler, Nurcan and Kewenig, Susanne and Kittel-Schneider, Sarah and Fallgatter, Andreas J. and Sommer, Claudia}, title = {Increased cortical activation upon painful stimulation in fibromyalgia syndrome}, series = {BMC Neurology}, volume = {15}, journal = {BMC Neurology}, number = {210}, doi = {10.1186/s12883-015-0472-4}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125230}, year = {2015}, abstract = {Background Fibromyalgia syndrome (FMS) is a chronic condition characterized by widespread pain and associated symptoms. We investigated cerebral activation in FMS patients by functional near-infrared spectroscopy (fNIRS). Methods Two stimulation paradigms were applied: a) painful pressure stimulation at the dorsal forearm; b) verbal fluency test (VFT). We prospectively recruited 25 FMS patients, ten patients with unipolar major depression (MD) without pain, and 35 healthy controls. All patients underwent neurological examination and all subjects were investigated with questionnaires (pain, depression, FMS, empathy). Results FMS patients had lower pressure pain thresholds than patients with MD and controls (p < 0.001) and reported higher pain intensity (p < 0.001). Upon unilateral pressure pain stimulation fNIRS recordings revealed increased bilateral cortical activation in FMS patients compared to controls (p < 0.05). FMS patients also displayed a stronger contralateral activity over the dorsolateral prefrontal cortex in direct comparison to patients with MD (p < 0.05). While all three groups performed equally well in the VFT, a frontal deficit in cortical activation was only found in patients with depression (p < 0.05). Performance and cortical activation correlated negatively in FMS patients (p < 0.05) and positively in patients with MD (p < 0.05). Conclusion Our data give further evidence for altered central nervous processing in patients with FMS and the distinction between FMS and MD.}, language = {en} } @article{OezkurWagnerWeismannetal.2015, author = {Oezkur, Mehmet and Wagner, Martin and Weismann, Dirk and Krannich, Jens Holger and Schimmer, Christoph and Riegler, Christoph and R{\"u}cker, Victoria and Leyh, Rainer and Heuschmann, Peter U.}, title = {Chronic hyperglycemia is associated with acute kidney injury in patients undergoing CABG surgery - a cohort study}, series = {BMC Cardiovascular Disorders}, volume = {15}, journal = {BMC Cardiovascular Disorders}, number = {41}, doi = {10.1186/s12872-015-0028-y}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125224}, year = {2015}, abstract = {Background Chronic hyperglycemia (CHG) with HbA1c as an indicator affects postoperative mortality and morbidity after coronary artery bypass grafting surgery (CABG). Acute kidney injury (AKI) is one of the frequent postoperative complications after CABG impacting short-and long-term outcomes. We investigated the association between CHG and postoperative incidence of AKI in CABG patients with and without history of diabetes mellitus (DM). Methods This cohort study consecutively enrolled patients undergoing CABG in 2009 at the department for cardiovascular surgery. CHG was defined as HbA1c ≥ 6.0 \%. Patients with advanced chronic kidney disease (CKD) were excluded. The incidence of postoperative AKI and its association with CHG was analyzed by univariate and multivariate logistic regression modeling. Results Three-hundred-seven patients were analyzed. The incidence of AKI was 48.2 \%. Patients with CHG (n = 165) were more likely to be female and had greater waist circumference as well as other comorbid conditions, such as smoking, history of DM, CKD, hypertension, pulmonary hypertension, and chronic obstructive pulmonary disease (all p ≤ 0.05). Preoperative eGFR, atrial fibrillation (AF), history of DM and CHG were associated with an increased risk of postoperative AKI in univariate analyses. In multivariate modelling, history of DM as well as preoperative eGFR and AF lost significance, while age, CHG and prolonged OP duration (p < 0.05) were independently associated with postoperative AKI. Conclusions Our results suggest that CHG defined on a single measurement of HbA1c ≥ 6.0 \% was associated with the incidence of AKI after CABG. This finding might implicate that treatment decisions, including the selection of operative strategies, could be based on HbA1c measurement rather than on a recorded history of diabetes.}, language = {en} } @article{PaschLinkBecketal.2015, author = {Pasch, Elisabeth and Link, Jana and Beck, Carolin and Scheuerle, Stefanie and Alsheimer, Manfred}, title = {The LINC complex component Sun4 plays a crucial role in sperm head formation and fertility}, series = {Biology Open}, volume = {4}, journal = {Biology Open}, doi = {10.1242/bio.015768}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125212}, pages = {1792-1802}, year = {2015}, abstract = {LINC complexes are evolutionarily conserved nuclear envelope bridges, physically connecting the nucleus to the peripheral cytoskeleton. They are pivotal for dynamic cellular and developmental processes, like nuclear migration, anchoring and positioning, meiotic chromosome movements and maintenance of cell polarity and nuclear shape. Active nuclear reshaping is a hallmark of mammalian sperm development and, by transducing cytoskeletal forces to the nuclear envelope, LINC complexes could be vital for sperm head formation as well. We here analyzed in detail the behavior and function of Sun4, a bona fide testis-specific LINC component. We demonstrate that Sun4 is solely expressed in spermatids and there localizes to the posterior nuclear envelope, likely interacting with Sun3/Nesprin1 LINC components. Our study revealed that Sun4 deficiency severely impacts the nucleocytoplasmic junction, leads to mislocalization of other LINC components and interferes with the formation of the microtubule manchette, which finally culminates in a globozoospermia-like phenotype. Together, our study provides direct evidence for a critical role of LINC complexes in mammalian sperm head formation and male fertility.}, language = {en} } @article{WieserMoscovitch2015, author = {Wieser, Matthias J. and Moscovitch, David A.}, title = {The effect of affective context on visuocortical processing of neutral faces in social anxiety - An ERP study}, series = {Frontiers in Psychology}, volume = {6}, journal = {Frontiers in Psychology}, doi = {10.3389/fpsyg.2015.01824}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125148}, pages = {1824}, year = {2015}, abstract = {It has been demonstrated that verbal context information alters the neural processing of ambiguous faces such as faces with no apparent facial expression. In social anxiety, neutral faces may be implicitly threatening for socially anxious individuals due to their ambiguous nature, but even more so if these neutral faces are put in self-referential negative contexts. Therefore, we measured event-related brain potentials (ERPs) in response to neutral faces which were preceded by affective verbal information (negative, neutral, positive). Participants with low social anxiety (LSA; n = 23) and high social anxiety (HSA; n = 21) were asked to watch and rate valence and arousal of the respective faces while continuous EEG was recorded. ERP analysis revealed that HSA showed elevated P100 amplitudes in response to faces, but reduced structural encoding of faces as indexed by reduced N170 amplitudes. In general, affective context led to an enhanced early posterior negativity (EPN) for negative compared to neutral facial expressions. Moreover, HSA compared to LSA showed enhanced late positive potentials (LPP) to negatively contextualized faces, whereas in LSA this effect was found for faces in positive contexts. Also, HSA rated faces in negative contexts as more negative compared to LSA. These results point at enhanced vigilance for neutral faces regardless of context in HSA, while structural encoding seems to be diminished (avoidance). Interestingly, later components of sustained processing (LPP) indicate that LSA show enhanced visuocortical processing for faces in positive contexts (happy bias), whereas this seems to be the case for negatively contextualized faces in HSA (threat bias). Finally, our results add further new evidence that top-down information in interaction with individual anxiety levels can influence early-stage aspects of visual perception.}, language = {en} } @article{ChengMacIntyreRamadanAbdelmohsenetal.2015, author = {Cheng, Cheng and MacIntyre, Lynsey and Ramadan Abdelmohsen, Usama and Horn, Hannes and Polymenakou, Paraskevi N. and Edrada-Ebel, RuAngelie and Hentschel, Ute}, title = {Biodiversity, Anti-Trypanosomal Activity Screening, and Metabolomic Profiling of Actinomycetes Isolated from Mediterranean Sponges}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {9}, doi = {10.1371/journal.pone.0138528}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125138}, pages = {e0138528}, year = {2015}, abstract = {Marine sponge-associated actinomycetes are considered as promising sources for the discovery of novel biologically active compounds. In the present study, a total of 64 actinomycetes were isolated from 12 different marine sponge species that had been collected offshore the islands of Milos and Crete, Greece, eastern Mediterranean. The isolates were affiliated to 23 genera representing 8 different suborders based on nearly full length 16S rRNA gene sequencing. Four putatively novel species belonging to genera Geodermatophilus, Microlunatus, Rhodococcus and Actinomycetospora were identified based on a 16S rRNA gene sequence similarity of < 98.5\% to currently described strains. Eight actinomycete isolates showed bioactivities against Trypanosma brucei brucei TC221 with half maximal inhibitory concentration (IC50) values <20 μg/mL. Thirty four isolates from the Milos collection and 12 isolates from the Crete collection were subjected to metabolomic analysis using high resolution LC-MS and NMR for dereplication purposes. Two isolates belonging to the genera Streptomyces (SBT348) and Micromonospora (SBT687) were prioritized based on their distinct chemistry profiles as well as their anti-trypanosomal activities. These findings demonstrated the feasibility and efficacy of utilizing metabolomics tools to prioritize chemically unique strains from microorganism collections and further highlight sponges as rich source for novel and bioactive actinomycetes.}, language = {en} } @article{HornHentschelRamadanAbdelmohsen2015, author = {Horn, Hannes and Hentschel, Ute and Ramadan Abdelmohsen, Usama}, title = {Mining Genomes of Three Marine Sponge-Associated Actinobacterial Isolates for Secondary Metabolism}, series = {Genome Announcements}, volume = {3}, journal = {Genome Announcements}, number = {5}, doi = {10.1128/genomeA.01106-15}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124887}, pages = {e01106-15}, year = {2015}, abstract = {Here, we report the draft genome sequences of three actinobacterial isolates, Micromonospora sp. RV43, Rubrobacter sp. RV113, and Nocardiopsis sp. RV163 that had previously been isolated from Mediterranean sponges. The draft genomes were analyzed for the presence of gene clusters indicative of secondary metabolism using antiSMASH 3.0 and NapDos pipelines. Our findings demonstrated the chemical richness of sponge-associated actinomycetes and the efficacy of genome mining in exploring the genomic potential of sponge-derived actinomycetes.}, language = {en} } @article{PalettaFichtnerStaricketal.2015, author = {Paletta, Daniel and Fichtner, Alina Suzann and Starick, Lisa and Porcelli, Steven A. and Savage, Paul B. and Herrmann, Thomas}, title = {Species Specific Differences of CD1d Oligomer Loading In Vitro}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {11}, doi = {10.1371/journal.pone.0143449}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124879}, pages = {e0143449}, year = {2015}, abstract = {CD1d molecules are MHC class I-like molecules that present glycolipids to iNKT cells. The highly conserved interaction between CD1d:α-Galactosylceramide (αGC) complexes and the iNKT TCR not only defines this population of αβ T cells but can also be used for its direct identification. Therefore, CD1d oligomers are a widely used tool for iNKT cell related investigations. To this end, the lipid chains of the antigen have to be inserted into the hydrophobic pockets of the CD1d binding cleft, often with help of surfactants. In this study, we investigated the influence of different surfactants (Triton X-100, Tween 20, Tyloxapol) on in vitro loading of CD1d molecules derived from four different species (human, mouse, rat and cotton rat) with αGC and derivatives carrying modifications of the acyl-chain (DB01-1, PBS44) and a 6-acetamido-6-deoxy-addition at the galactosyl head group (PBS57). We also compared rat CD1d dimers with tetramers and staining of an iNKT TCR transductant was used as readout for loading efficacy. The results underlined the importance of CD1d loading efficacy for proper analysis of iNKT TCR binding and demonstrated the necessity to adjust loading conditions for each oligomer/glycolipid combination. The efficient usage of surfactants as a tool for CD1d loading was revealed to be species-specific and depending on the origin of the CD1d producing cells. Additional variation of surfactant-dependent loading efficacy between tested glycolipids was influenced by the acyl-chain length and the modification of the galactosyl head group with PBS57 showing the least dependence on surfactants and the lowest degree of species-dependent differences.}, language = {en} } @article{HansenKahnZelleretal.2015, author = {Hansen, Niels and Kahn, Ann-Kathrin and Zeller, Daniel and Katsarava, Zaza and Sommer, Claudia and {\"U}{\c{c}}eyler, Nurcan}, title = {Amplitudes of pain-related evoked potentials are useful to detect small fiber involvement in painful mixed fiber neuropathies in addition to quantitative sensory testing - an electrophysiological study}, series = {Frontiers in Neurology}, volume = {6}, journal = {Frontiers in Neurology}, doi = {10.3389/fneur.2015.00244}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124824}, pages = {244}, year = {2015}, abstract = {To investigate the usefulness of pain-related evoked potentials (PREP) elicited by electrical stimulation for the identification of small fiber involvement in patients with mixed fiber neuropathy (MFN). Eleven MFN patients with clinical signs of large fiber impairment and neuropathic pain and ten healthy controls underwent clinical and electrophysiological evaluation. Small fiber function, electrical conductivity and morphology were examined by quantitative sensory testing (QST), PREP, and skin punch biopsy. MFN was diagnosed following clinical and electrophysiological examination (chronic inflammatory demyelinating neuropathy: n = 6; vasculitic neuropathy: n = 3; chronic axonal ­neuropathy: n = 2). The majority of patients with MFN characterized their pain by descriptors that mainly represent C-fiber-mediated pain. In QST, patients displayed elevated cold, warm, mechanical, and vibration detection thresholds and cold pain thresholds indicative of MFN. PREP amplitudes in patients correlated with cold (p < 0.05) and warm detection thresholds (p < 0.05). Burning pain and the presence of par-/dysesthesias correlated negatively with PREP amplitudes (p < 0.05). PREP amplitudes correlating with cold and warm detection thresholds, burning pain, and par-/dysesthesias support employing PREP amplitudes as an additional tool in conjunction with QST for detecting small fiber impairment in patients with MFN.}, language = {en} } @phdthesis{Witterauf2015, author = {Witterauf, Franziska}, title = {Ein neues Pro-Prodrug-Konzept zur Synthese antitumoraler Wirkstoffe sowie N,C- und C,C-verkn{\"u}pfter dimerer und trimerer Porphyrine}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124922}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Seit Anfang des 20. Jahrhunderts ist die Krankheit Krebs die zweith{\"a}ufigste Todesursache. Die immer besser werdende Diagnostik zur Fr{\"u}herkennung von Krebserkrankungen bringt zudem mit sich, dass eine steigende Anzahl an Krankheitsf{\"a}llen bekannt wird; gleichzeitig hat eine sichere Erkennung im Fr{\"u}hstadium einen hohen Stellenwert, da nur so fr{\"u}hzeitig therapeutische Maßnahmen ergriffen werden k{\"o}nnen. Obwohl zur kurativen oder zur palliativen Behandlung schon lange viele ausgereifte Therapiemethoden und -konzepte erfolgreich angewendet werden, sind bis heute viele Krebserkrankungen noch immer unheilbar und es gibt bislang in vielen F{\"a}llen noch keine potenten Arzneistoffe f{\"u}r eine wirkungsvolle Therapie. Die Suche nach neuen Wirkstoffen ist daher ein Schwerpunkt aktueller Forschung. Auch unsere Arbeitsgruppe besch{\"a}ftigt sich mit dieser Thematik und hat in Zusammenarbeit mit dem Universit{\"a}tsklinikum W{\"u}rzburg ein neuartiges Pro-Prodrug- Konzept f{\"u}r antitumorale Wirkstoffe entwickelt. Daher war es ein Ziel der vorliegenden Arbeit, aufbauend auf medizinischen und biochemischen Vorarbeiten, eine Leitstruktur f{\"u}r antitumorale Wirkstoffe zu erarbeiten, die auf dem hier vorgestellten Pro-Prodrug-Konzept basiert, und eine entsprechende Syntheseroute zur Gewinnung erster Fluoreszenz-markierter Pro-Prodrug-Modellverbindungen zu etablieren. Eine andere interessante Substanzklasse, die nicht nur aufgrund ihrer Wirkeigenschaften als Photosensibilisatoren in der photodynamischen Therapie bereits Gegenstand intensiver Forschung ist, sondern auch in weiteren Bereichen der angewandten Chemie, wie beispielsweise in der metallorganischen Katalyse oder in den Materialwissenschaften Anwendung findet, sind die Porphyrine. Neben den achiralen Vertretern finden die chiralen Porphyrinoide Anwendung in der chiralen Erkennung oder in der asymmetrischen Synthese. Auf dem Gebiet der Porphyrine war das Ziel der vorliegenden Arbeit die gezielte Synthese N,C- und C,C-verkn{\"u}pfter dimerer und trimerer Porphyrine, einhergehend mit intensiven Untersuchungen der Reaktivit{\"a}t der verwendeten Bausteine, des Reaktionsmechanismus und der hohen Regioselektivit{\"a}t. Da einige der synthetisierten Substanzen Axial- oder Helikalchiralit{\"a}t aufweisen, wurden diese durch HPLC-CD eingehend auf ihre chiroptischen Eigenschaften untersucht.}, subject = {Porphyrine}, language = {de} } @phdthesis{Grimmig2015, author = {Grimmig, Tanja Maria}, title = {Immunity, Inflammation and Cancer: The role of Foxp3, TLR7 and TLR8 in gastrointestinal cancer}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125248}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Regulatory T cells (Treg) expressing the transcription factor forkhead box protein P3 (Foxp3) have been demonstrated to mediate evasion from anti-tumor immune responses during tumor progression. Moreover, Foxp3 expression by tumor cells themselves may allow them to counteract effector T cell responses, resulting in a survival benefit of the tumor. For gastrointestinal cancers, in particular pancreatic and colorectal cancer (CRC), the clinical relevance of Foxp3 is not clear to date. Therefore the aim of this study was to analyze its impact in CRC and pancreatic cancer. To determine the relevance of Foxp3 for tumor progression and patient survival, gene and protein analysis of human pancreatic and colon cancer cell lines as well as tumor tissues from patients with CRC was performed. The results derived from the patients with CRC were correlated with clinicopathological parameters and patients' overall survival. Cancer cell mediated Foxp3 expression in vitro was demonstrated in human pancreatic cancer cell lines PANC1, PaCa DD 135, PaCa DD 159 and PaCa DD 185 as well as in human colon cancer cell lines SW480 and SW620. Additionally, Foxp3 expressing cancer cells were found in ex vivo tumor tissue samples of patients with CRC. The percentage of Foxp3+ cancer cells increased from stages UICC I/II to UICC III/IV compared to normal tissue. Moreover, high tumor cell mediated Foxp3 expression was associated with poor prognosis compared to patients with low Foxp3 expression. In contrast, low and high Foxp3 level in tumor infiltrating Treg cells demonstrated no significant differences in patients' overall survival. Correlation analysis demonstrated a significant association of Foxp3 cancer cell expression with the expression of immunosuppressive cytokines IL-10 and TGF-β. These findings suggest that Immunosuppressive cytokines such as IL-10 and TGF-β released by rather Foxp3+ cancer cells than Foxp3+ Treg cells may inhibit the activation of naive T cells, hence limiting antitumor immune responses and favoring tumorigenesis and progression. Chronic inflammation has been shown to be an important epigenetic and environmental factor in numerous tumor entities. Recent data suggest that tumorigenesis and tumor progression may be associated with inflammation-triggered activation of Toll-like receptors (TLR). In this study, the specific impact of both TLR7 and TLR8 expression and signaling on tumor cell proliferation and chemoresistance is analyzed in inflammation linked CRC and pancreatic cancer. By gene and protein expression analysis of human pancreatic and colon cancer cell lines TLR7 and TLR8 expression was determined in vitro. Additionally, expression of TLR7/TLR8 in UICC stage I-IV pancreatic cancer, chronic pancreatitis and normal pancreatic tissue was examined. For in vitro/in vivo studies TLR7/TLR8 overexpressing PANC1 cell lines were generated and analyzed for effects of TLR expression and stimulation on tumor cell proliferation and chemoresistance. Cancer cell mediated TLR7 and TLR8 expression in vitro was demonstrated in human colon cancer cell lines SW480, SW620 and HT-29 as well as in primary pancreatic cancer cell lines PaCa DD 135, PaCa DD 159 and PaCa DD 185. Additionally, TLR7 and TLR8 expressing tumor cells were found in ex vivo tissue samples of patients with pancreatic cancer and chronic pancreatitis. Significantly elevated expression levels of TLR7 and TLR8 were found in advanced tumor stages (UICC III) compared to early tumor stages (UICC II) and chronic pancreatitis. No or occasionally low expression was detected in normal pancreatic tissue. In contrast to the tissues from patients with pancreatic cancer or chronic pancreatitis, established pancreatic tumor cell lines express only very low levels of TLR7 and TLR8. Therefore, for in vitro and xenograft studies TLR7 or TLR8 overexpressing PANC1 cells were generated. Proliferation promoting effects of TLR7 and TLR8 expression and stimulation with R848 were detected in vitro. Additionally, increased tumor growth of TLR expressing PANC1 cells was demonstrated in subcutaneously injected Balb/c nude mice. Interestingly, activation of TLR7 or TLR8 induced not only an increase in tumor cell proliferation but also a strong chemoresistance of PANC1 cells against 5-fluorouracil (5-FU). Moreover, treatment with R848 resulted in elevated expression levels of NF-κB, COX-2 and inflammatory cytokines IL-1β, IL-8 and TNF-α, suggesting TLR7/8 signaling to contribute to an inflammatory, anti-apoptotic and proliferation promoting tumor microenvironment. These findings emphasize the particular role of TLR7 and TLR8 in inflammation related cancers and their relevance as potential targets for cancer therapy.  }, subject = {Bauchspeicheldr{\"u}senkrebs}, language = {en} } @phdthesis{Kajtazovic2015, author = {Kajtazovic, Jasmina}, title = {Ermittlung des Variabilit{\"a}tsbereiches der mittleren Grundfrequenz in Vokalisationen von S{\"a}uglingen mit syndromaler und nicht-syndromaler Spaltbildung in den ersten 90 Lebenstagen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125061}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die Grundfrequenz (F0) galt in der bisherigen klinisch orientierten Untersuchung von S{\"a}uglingsvokalisationen (Schreiforschung) als besonders sensible Gr{\"o}ße zum Nachweis neurophysiologischer Dysfunktionen bei der Phonation. Sie wurde in Verbindung mit diversen endokrinen und metabolischen St{\"o}rungen, verschiedenen Syndromen wie auch bei Sauerstoffmangelzust{\"a}nden und ZNS-Sch{\"a}den des Neugeborenen als ver{\"a}ndert beschrieben. In der vorliegenden Dissertationsschrift wurden vorsprachliche Laute der ersten 90 Lebenstage von 46 S{\"a}uglingen mit orofazialen Spalten analysiert. Das Ziel der Arbeit bestand darin, zu pr{\"u}fen ob sich diese S{\"a}uglinge von gesunden Gleichaltrigen in ihren Lauteigenschaften unterscheiden. Zur Ber{\"u}cksichtigung relevanter Einflussfaktoren auf die mittlere Grundfrequenz und deren Variabilit{\"a}tsbereich wurden die Probanden in folgende Untergruppen eingeteilt: (1) S{\"a}uglinge mit nicht-syndromaler Spaltbildung, (2) Fr{\"u}hgeborene, (3) Small-for-gestational-age-S{\"a}uglinge, (4) S{\"a}uglinge mit nicht-spontanem Geburtsmodus, (5) S{\"a}uglinge mit perinatalen Risikofaktoren sowie (6) S{\"a}uglinge mit syndromaler Spaltbildung. Die hier durchgef{\"u}hrte Analyse der mittleren Grundfrequenz der fr{\"u}hen vorsprachlichen Vokalisationen lieferte neben einer hohen, altersunabh{\"a}ngigen Stabilit{\"a}t keinen Unterschied zwischen gesunden Neugeborenen und S{\"a}uglingen mit orofazialen Spalten (Ausnahme: Fr{\"u}hgeborene und S{\"a}uglinge mit perinatalen Risikofaktoren) {\"u}ber den gesamten Untersuchungszeitraum. Auch die errechneten Werte der Einzellautl{\"a}nge der Spontanlaute stimmten mit Ergebnissen bei unauff{\"a}lligen S{\"a}uglingen in Studien anderer Autoren {\"u}berein. In der vorliegenden Arbeit wurden erstmalig spezifische Grundfrequenz-Perzentilkurven f{\"u}r S{\"a}uglinge mit orofazialen Spalten erstellt. Diese sollen eine einheitliche Klassifizierung anhand der mittleren F0 erm{\"o}glichen sowie eventuelle Risikokinder f{\"u}r Entwicklungsst{\"o}rungen bereits in den ersten Lebenswochen identifizieren helfen. Dabei konnte eine entwicklungsspezifische Variabilit{\"a}tsverteilung der mittleren Grundfrequenz in drei charakteristischen Zeitintervallen ermittelt werden, die durch Adaptationsvorg{\"a}nge in den ersten zehn Tagen, durch vorr{\"u}bergehende Stabilisierung neurophysiologischer Mechanismen von der zweiten bis hin zur siebten Woche und das Einsetzen von Regressionsphasen ab der achten bis hin zur dreizehnten Woche gepr{\"a}gt sind.}, subject = {Lippen-Kiefer-Gaumenspalte}, language = {de} } @phdthesis{Fimmel2015, author = {Fimmel, Benjamin}, title = {Perylene Bisimide Foldamers: Synthesis and In-Depth Studies of the Ground- and Excited States Properties}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125173}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {In this thesis the syntheses and detailed investigations on two foldable PBI systems were presented. The reversible, solvent-dependet folding/unfolding-behavior was used to study the ground and excited states properties of folda-dimer and folda-trimer by means of different spectroscopic methods as well as theoretical studies. The switching between charge transfer or excimer formation pathways of photoexcited molecules influenced by the spatial arrangement of chromophores within defined dye systems illustrates the impact of conformational preferences on functional properties.}, subject = {Perylenbisdicarboximide }, language = {en} } @phdthesis{Streib2015, author = {Streib, Rebekka}, title = {Die Bedeutung einer Zweitmalignomentwicklung nach prim{\"a}rer Hirntumorerkrankung im Kindesalter}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124306}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurden Patienten untersucht, die im Rahmen der Hirntumorstudien SKK 87, SKK 92, HIT 88, HIT 91, der Interimsstudie HIT 99 sowie HIT 2000 der HIT-Studienzentrale in W{\"u}rzburg aufgrund eines Hirntumors im Kindesalter behandelt wurden und an einem Zweitmalignom erkrankten. Es erfolgte die genauere Betrachtung insbesondere im Hinblick auf Patienteneigenschaften, zeitliche Verl{\"a}ufe, Risikofaktoren, kumulative Zweitmalignomh{\"a}ufigkeiten und die Prognose nach einer Zweiterkrankung. Bis zum 01.01.2008 waren 54 Patienten bekannt, die nach einem prim{\"a}ren Hirntumor im Kindesalter ein Zweitmalignom entwickelten, davon waren 29 m{\"a}nnlich und 25 weiblich, 11 hatten ein bekanntes Tumorpr{\"a}dispositionssyndrom. Als Zweitmalignomhistologie traten vor allem sekund{\"a}re Hirntumoren (17) und sekund{\"a}re h{\"a}matologische Neoplasien (13) auf. Dabei traten h{\"a}matologische Zweitneoplasien deutlich fr{\"u}her als sekund{\"a}re Hirntumoren auf (im Median 4.9 versus 8.9 Jahre). Das mittlere Erkrankungsalter bei Erst- und Zweitdiagnose war 6.4 bzw. 13.1 Jahre bei einem mittleren Follow-up aller Studienpatienten seit Erstdiagnose von 10.8 Jahren. Als Risikofaktoren einer Zweitmalignomentwicklung konnte ein junges Erkrankungsalter und das weibliche Geschlecht ermittelt werden. Die kumulative Inzidenz einer Zweitmalignomentwicklung nach Aalen-Johansen lag 5, 10 und 15 Jahre nach Prim{\"a}rerkrankung bei 0.6\%, 2\% und 5\%. Die 5-Jahres-{\"U}berlebensrate f{\"u}r alle 54 Zweitmalignompatienten nach Zweittumordiagnose betrug 35\%. Die Arbeit verdeutlicht, dass mit steigender Langzeitprognose nach kindlichen Hirntumorerkrankungen Sp{\"a}tfolgen der Therapie immer relevanter werden. Damit steigt die Bedeutung der engmaschigen Nachsorge zur fr{\"u}hzeitigen Erkennung und Quantifizierung dieser Sp{\"a}tfolgen.}, subject = {Zweittumor}, language = {de} } @phdthesis{Leiblein2015, author = {Leiblein, Maximilian}, title = {MPFL-Rekonstruktion mit autologer Gracilissehne bei Patellaluxation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124273}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die patellofemorale Instabilit{\"a}t bzw. die Patellaluxation hat eine Inzidenz von 7 - 49 pro 100.000 Einwohner und verursacht 2-3\% aller Knieverletzungen. {\"U}ber 10\% der muskuloskelettalen Symptome werden durch die patellofemorale Instabilit{\"a}t verursacht. Die {\"A}tiologie der Patellaluxation ist stets multifaktoriell, als Risikofaktoren gelten jedoch die Trochleadysplasie, ein erh{\"o}hter Patellatilt, die Patella alta, ein erh{\"o}hter TTTG- Abstand und die Beschaffenheit des Ligamentum patellofemorale mediale. Zur Therapie eignen sich je nach individueller Symptomatik und Risikofaktoren sowohl konservative als auch operative Maßnahmen. In den letzten Jahren wurden zahlreiche Operationsmethoden und -techniken mit unterschiedlichem Ansatz und Erfolg beschrieben. Bei der hier untersuchten Technik wird das Ligamentum patellofemorale mediale mit Hilfe einer autologen Sehnenplastik (Sehne des M. gracilis) und einer Weichteilfixation an der patellaren Insertion ohne Einbringung weiteren Fremdmaterials anatomisch rekonstruiert. Das Ziel dieser prospektiven Verlaufsbeobachtung war es, die postoperative Entwicklung von Funktion, Stabilit{\"a}t und Schmerzen, sowie die Beurteilung der Einschr{\"a}nkung des Gesamtgesundheitszustandes der Patienten nach MPFL-Rekonstruktion zu untersuchen. Dazu wurden 27 Patienten im Alter zwischen zw{\"o}lf und 45 Jahren, die zwischen Januar 2011 und November 2012 wegen habitueller bzw. habituell rezidivierender und in einem Fall traumatischer Patellaluxation operiert wurden, nach festgesetzten Kriterien in die Studie eingeschlossen und {\"u}ber den Zeitraum von zw{\"o}lf Monaten postoperativ nachuntersucht. Die Ergebnisse wurden anhand des „Kujala Anterior Knee Pain Score" und des „Validierten Fragebogen {\"u}ber Kniebeschwerden nach F. Flandry" erhoben. Außerdem wurde eine standardisierte k{\"o}rperliche Untersuchung durchgef{\"u}hrt. Von den 27 eingeschlossenen Patienten konnten 24 {\"u}ber die volle Dauer nachuntersucht werden, drei Patienten nur {\"u}ber sechs Monate postoperativ. Die Ergebnisse im Kujala- Score verbesserten sich von durchschnittlich 72 Punkten (IQR = 35) pr{\"a}operativ auf 95 Punkte (IQR = 9,25) nach zw{\"o}lf Monaten. Nach bereits sechs Monaten war die Verbesserung hochsignifikant. Die Ergebnisse des Flandry-Score zeigten eine Verbesserung von 65,7 Punkten (IQR = 29,5) pr{\"a}operativ auf 89,9 Punkte (IQR = 7,75) nach zw{\"o}lf Monaten. Auch hier war die Verbesserung bereits nach einem halben Jahr hochsignifikant. Postoperativ gaben die Patienten am h{\"a}ufigsten Schwierigkeiten bei der Hocke und beim Knien an. Weitere Einschr{\"a}nkungen der Alltagsaktivit{\"a}ten traten sechs Monate postoperativ nicht mehr auf. Auch die H{\"a}ufigkeit und Intensit{\"a}t der Schmerzen aufgrund des Kniegelenkes entwickelten sich nach Ablauf eines halben Jahres sehr gut. Probleme bei sportlichen Aktivit{\"a}ten wurden nach sechs Monaten nicht mehr angegeben, allerdings war bei 51,9\% der Patienten noch nach einem Jahr eine Atrophie der Quadrizepsmuskulatur festzustellen. Bereits nach drei Monaten wurde kein „Giving Way" mehr berichtet. Bei den 27 untersuchten Patienten trat insgesamt eine traumatische Reluxation auf. Weitere Komplikationen wurden nicht bekannt. Die subjektive Beurteilung des Gesamtgesundheitszustandes verbesserte sich bereits ein halbes Jahr nach der Operation hochsignifikant im Vergleich zum pr{\"a}operativen Status. Die MPFL-Rekonstruktion mit autologer Gracilissehne und Weichteilfixation zeigte bez{\"u}glich Reluxationen und Stabilit{\"a}t nach einem Jahr sehr gute Ergebnisse. Die Rehabilitation und Wiederaufnahme von sportlichen Aktivit{\"a}ten verlief z{\"u}gig. Die Resultate dieser Untersuchung sind vielversprechend, es wird jedoch noch Studien mit gr{\"o}ßeren Patientenzahlen und l{\"a}ngerem Nachuntersuchungszeitraum geben m{\"u}ssen.}, subject = {Patellaluxation}, language = {de} } @misc{OPUS4-12459, title = {einBlick - Ausgabe 45 - 22. Dezember 2015}, volume = {45/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124599}, year = {2015}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @misc{OPUS4-12458, title = {einBlick - Ausgabe 44 - 15. Dezember 2015}, volume = {44/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124581}, year = {2015}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @phdthesis{Weigold2015, author = {Weigold, Lena}, title = {Ermittlung des Zusammenhangs zwischen mechanischer Steifigkeit und W{\"a}rmetransport {\"u}ber das Festk{\"o}rperger{\"u}st bei hochpor{\"o}sen Materialien}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124806}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Ziel dieser Arbeit ist es, ein verbessertes Verst{\"a}ndnis f{\"u}r den Zusammenhang zwischen mechanischer Steifigkeit und W{\"a}rmetransport {\"u}ber das Festk{\"o}rperger{\"u}st bei hochpor{\"o}sen Materialien zu erlangen. Im Fokus dieser Arbeit steht die Fragestellung, wie mechanische Steifigkeit und W{\"a}rmeleitf{\"a}higkeit bei hochpor{\"o}sen Materialien miteinander zusammenh{\"a}ngen und ob es m{\"o}glich ist, diese beiden Eigenschaften durch geometrische Modifikationen der Mikrostruktur unabh{\"a}ngig voneinander zu ver{\"a}ndern. Die durchgef{\"u}hrten Untersuchungen haben gezeigt, dass ein Großteil der mikrostrukturellen Modifikationen beide Materialeigenschaften beeinflussen und die mechanische Steifigkeit in der Regel eng mit dem W{\"a}rmetransport {\"u}ber das Festk{\"o}rperger{\"u}st verkn{\"u}pft ist. Es konnte jedoch auch nachgewiesen werden, dass die mechanische Steifigkeit bei hochpor{\"o}sen Materialien nicht eindeutig mit dem W{\"a}rmetransport {\"u}ber das Festk{\"o}rperger{\"u}st zusammenh{\"a}ngt und spezifische mikrostrukturelle Modifikationen einen st{\"a}rkeren Einfluss auf die mechanische Steifigkeit besitzen, als auf den W{\"a}rmetransport {\"u}ber das Festk{\"o}rperger{\"u}st. Umgekehrt ist diese Aussage nicht ganz so eindeutig. Die theoretische Betrachtung des Zusammenhangs zeigt, dass in die Berechnung der mechanischen Steifigkeit teils andere geometrische Strukturgr{\"o}ßen einfließen, als in die Berechnung des W{\"a}rmetransports {\"u}ber das Festk{\"o}rperger{\"u}st, so dass die mechanische Steifigkeit unabh{\"a}ngig von der W{\"a}rmeleitf{\"a}higkeit ver{\"a}ndert werden kann. Es zeigt sich jedoch auch, dass die meisten strukturellen Ver{\"a}nderungen beide Eigenschaften beeinflussen und die mechanische Steifigkeit aufgrund der Biegedeformation der Netzwerkelemente systematisch st{\"a}rker auf strukturelle Ver{\"a}nderungen reagiert als die W{\"a}rmeleitf{\"a}higkeit der Struktur, so dass die mechanische Steifigkeit in der Regel quadratisch mit der W{\"a}rmeleitf{\"a}higkeit des Festk{\"o}rperger{\"u}stes skaliert. Mit den Methoden der effective-media-theory lassen sich Grenzen ermitteln, innerhalb derer sich mechanische Steifigkeit und W{\"a}rmeleitf{\"a}higkeit unabh{\"a}ngig voneinander variieren lassen. Im experimentellen Teil der Arbeit wurden Probenserien von Polyurethan-Sch{\"a}umen, Polyurea Aerogelen und organisch / anorganischen Hybrid Aerogelen herangezogen, so dass por{\"o}se Materialien mit geordneten, voll vernetzten Mikrostrukturen, mit statistisch isotropen, teilvernetzen Mikrostrukturen, sowie Mikrostrukturen mit anisotropen Charakter in die Untersuchung einbezogen werden konnten. Als Struktureigenschaften, die die mechanische Steifigkeit ungew{\"o}hnlich stark beeinflussen, konnten die Regelm{\"a}ßigkeit der Struktur und der Kr{\"u}mmungsradius der Netzwerkelemente sicher identifiziert werden. Alle weiteren strukturellen Ver{\"a}nderungen f{\"u}hren zu dem ann{\"a}hernd quadratischen Zusammenhang. In einem dritten Abschnitt dieser Arbeit wird das vereinfachte Phononendiffusionsmodell herangezogen, um den Zusammenhang zwischen mechanischer Steifigkeit und W{\"a}rmetransport {\"u}ber das Festk{\"o}rperger{\"u}st bei Aerogelen grundlagenphysikalisch zu modellieren. Zur Diskussion werden die experimentell ermittelten Eigenschaften der isotropen Polyurea Aerogele herangezogen und eine qualitative Modellierung ihrer Schwingungszustandsdichten durchgef{\"u}hrt. Es konnte gezeigt werden, dass die Kombination aus Probendichte und Schallgeschwindigkeit, mit der sich die mechanische Steifigkeit berechnen l{\"a}sst, unter bestimmten Randbedingungen auch die Energie und Transporteigenschaften der Phononen beschreibt, die den W{\"a}rmetransport {\"u}ber das Festk{\"o}rperger{\"u}st bei Aerogelen bestimmen. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen sich zum Beispiel heranziehen, um die Eigenschaften hochpor{\"o}ser Materialien f{\"u}r eine gegebene Anwendung durch mikrostrukturelle Modifikationen optimal zu gestalten.}, subject = {Por{\"o}ser Stoff}, language = {de} } @misc{OPUS4-12457, title = {einBlick - Ausgabe 43 - 08. Dezember 2015}, volume = {43/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124571}, year = {2015}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @misc{OPUS4-12455, title = {einBlick - Ausgabe 42 - 01. Dezember 2015}, volume = {42/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124552}, year = {2015}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @misc{OPUS4-12454, title = {einBlick - Ausgabe 41 - 24. November 2015}, volume = {41/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124547}, year = {2015}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @misc{OPUS4-12453, title = {einBlick - Ausgabe 40 - 17. November 2015}, volume = {40/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124534}, year = {2015}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @misc{OPUS4-12452, title = {einBlick - Ausgabe 39 - 10. November 2015}, volume = {39/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124526}, year = {2015}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @misc{OPUS4-12451, title = {einBlick - Ausgabe 38 - 03. November 2015}, volume = {38/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124510}, year = {2015}, abstract = {einBlick - Ausgabe 37 - 27. Oktober 2015}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @misc{OPUS4-12449, title = {einBlick - Ausgabe 37 - 27. Oktober 2015}, volume = {37/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124491}, year = {2015}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @misc{OPUS4-12448, title = {einBlick - Ausgabe 36 - 20. Oktober 2015}, volume = {36/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124486}, year = {2015}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @misc{OPUS4-12447, title = {einBlick - Ausgabe 35 - 13. Oktober 2015}, volume = {35/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124475}, year = {2015}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @misc{OPUS4-12445, title = {einBlick - Ausgabe 34 - 06. Oktober 2015}, volume = {34/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124454}, year = {2015}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @misc{OPUS4-12444, title = {einBlick - Ausgabe 33 - 29. September 2015}, volume = {33/2015}, organization = {Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124448}, year = {2015}, abstract = {Nachrichten aus der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, subject = {W{\"u}rzburg}, language = {de} } @phdthesis{Paletta2015, author = {Paletta, Daniel Sylvester}, title = {Die Variabilit{\"a}t des Ratten iNKT TCR}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-114521}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Typ 1 NKT Zellen oder iNKT Zellen (invariante Nat{\"u}rliche Killer T Zellen) stellen eine Subpopulation der abT Zellen dar, die sich durch mehrere charakteristische Eigenschaften aus- zeichnet. Ihr Hauptmerkmal ist die Expression eines semi-invarianten T Zellrezeptors (TCR), der die Bindung von CD1d:Glycolipid Komplexen erm{\"o}glicht, wohingegen ‚klassische' T Zellen an Komplexe aus MHC (Haupthistokompatibilit{\"a}tskomplex) Molek{\"u}len und Peptiden binden. Die w{\"a}hrend der Reifung im Thymus durch Transkriptionsfaktoren festgelegte Voraktivierung der iNKT Zellen erm{\"o}glicht das unmittelbare Freisetzen von Cytokinen bei Antigenkontakt, wodurch iNKT Zellen die adaptive Immunantwort stark beeinflussen k{\"o}nnen: Sie tragen sowohl zur Regulation von Autoimmunerkrankungen als auch der Bek{\"a}mpfung von Krebs und Infektionen bei. Der iNKT TCR setzt sich aus einer invarianten a-Kette (AV14/AJ18 in der Maus bzw. AV24/AJ18 im Menschen) und einer charakteristischen Auswahl an b-Ketten (vorwiegend BV8S2, BV7 und BV2 in der Maus und BV11 im Menschen) zusammen. Das Cerebrosid a-Galactosylceramid (aGC, KRN7000) stellt eines der potentesten Antigene f{\"u}r iNKT Zellen dar. Die Pr{\"a}sentation dieser Antigenklasse erfolgt durch CD1d Molek{\"u}le, die, abgesehen von tiefen hydrophoben Bindungstaschen, strukturell MHC I Molek{\"u}len {\"a}hneln, jedoch nicht polymorph sind und außerhalb des MHC Locus codiert sind. Die, zwischen Maus und Mensch hochkon- servierte, Interaktion von iNKT TCR und CD1d:aGC Komplex zeichnet sich bei potenten Antigenen durch die eingeschr{\"a}nkte Nutzung der Antigenspezifit{\"a}t bestimmenden Regionen aus: CDR1a, CDR3a und CDR2b. Die den CDR3b definierende V-D-J Umlagerung der b-Kette stellt im iNKT TCR den Bereich der h{\"o}chsten Variabilit{\"a}t dar, beeinflusst jedoch nur die Bindung schw{\"a}cherer Antigene. Nat{\"u}rlich auftretende Variabilit{\"a}t innerhalb der a-Kette kann durch Abweichungen von der kanonischen V-J Umlagerung am Beginn des CDR3a entstehen und beeinflusst ebenfalls die Bindung des iNKT TCR. Die iNKT Zellpopulation in F344 Ratten {\"a}hnelt in Frequenz und Korezepotorexpression derjenigen des Menschen. Ratten besitzen ein CD1D Gen, welches hoch homolog zu denen der Maus ist und zwei dem BV8S2 Gensegment der Maus homologe BV Segmente (BV8S2 und BV8S4), die in F344 Ratten beide funktionell sind. Eine Besonderheit der Ratte ist jedoch das Auftreten einer AV14 Multigenfamilie von bis zu zehn Gensegmenten. Diese unterscheiden sich neben dem HV4 vor allem in ihren CDR2 Sequenzen und werden anhand dieser Unterschiede in zwei Gruppen (Typ 1 und 2) eingeteilt. Zus{\"a}tzlich wurde in der iNKT Zellpopulation eine hohe Frequenz an nat{\"u}rlich auftretenden A93G Substitutionen in der TCR↵ Kette beschrieben und es wurde gezeigt, dass, im Gegensatz zur Kreuzreaktivit{\"a}t zwischen iNKT TCR und CD1d von Maus und Mensch, iNKT Zellen der Ratte nicht an Maus CD1d binden. Die Besonderheiten des Ratten iNKT TCR und deren Auswirkungen auf die TCR Expression und Ligandenbindung der Ratten iNKT Zellpopulation wurden in der vorliegenden Arbeit untersucht. Durch in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrte in vitro Mutagenesestudien konnten Position 68 in der vierten Hypervariablen Schleife (HV4↵) und Position 93 zu Be- ginn des CDR3↵ als entscheidende Modulatoren der CD1d Bindung im iNKT TCR von Ratte und Maus identifiziert werden, wobei auch speziesspezifische Unterschiede aufgedeckt werden konnten. Die Spezieskreuzreaktivit{\"a}t des Ratten iNKT TCR selbst hing stark von einer A93G Substitution im TCRa ab. Bei Untersuchungen der b-Kette zeigte sich, dass sowohl BV Segmente als auch CDR3b Region die Ligandenbindung in differenziellem Zusammenspiel beeinflussen, was bei Paarung mit unterschiedlichen AV14 Segmenten verschieden ausgepr{\"a}gt sein konnte. Weiterhin wurden humane CD1d Dimere generiert und zum ersten Mal die Bindung von Ratten CD1d an humane iNKT TCR gezeigt. Weiterhin wurde in dieser Arbeit das TCR Repertoire von iNKT Zellen der F344 Ratte und deren CD1d Bindungseigenschaften charakterisiert. Hierzu wurde die bereits etablierte Methode der in vitro Expansion von iNKT Zellen aus der Rattenmilz weiterentwickelt, was die Langzeitkultur und -expansion der sortierten iNKT Zellpopulation erm{\"o}glichte. Bei Untersuchung der TCR Expression konnte gezeigt werden, dass die Auswahl der im Ratten iNKT TCR genutzten BV Gensegmente {\"a}hnlich limitiert ist wie in der Maus. Neben der dominanten Nutzung der BV8S4 und BV8S2 Gensegmente wurden haupts{\"a}chlich BV8S1, BV14 und BV7 gefunden. Bei Untersuchungen der CD1d Dimerbindung der iNKT Zellpopulation konnte der Einfluss der na- t{\"u}rlich auftretenden A93G Substitution in der iNKT TCRa Kette best{\"a}tigt werden. Außerdem zeigte sich hier ebenfalls der Einfluss des BV Gensegments auf die Ligandenbindung, wobei BV8S4 negative Zellen im Vergleich zu BV8S4 positiven Zellen eine st{\"a}rkere Ratten CD1d Dimerbindung zeigten.}, subject = {T-Lymphozyt}, language = {de} } @phdthesis{Ebert2015, author = {Ebert, S{\"o}nke}, title = {Small- und Large-fiber-Beteiligung bei Morbus Parkinson}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124647}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die hier vorliegende Forschungsarbeit {\"u}berpr{\"u}fte eine m{\"o}gliche Beteiligung des peripheren Nervensystems bei M. Parkinson und den atypischen Parkinson-Syndromen. 31 Patienten mit einem idiopathischen Parkinson-Syndrom (IPD-Patienten) und neun Patienten mit einem atypischen Parkinson-Syndrom (APD-Patienten) sowie 35 altersentsprechende Kontrollprobanden wurden zwischen 2011 und 2012 f{\"u}r diese Studie rekrutiert. Neben der Eigenanamnese und der neurologischen Untersuchung erhielten die Patienten eine Suralisneurographie zur {\"U}berpr{\"u}fung der large fibers und eine Quantitative sensorische Testung (QST) zur Detektion einer m{\"o}glichen Small-fiber-Dysfunktion. Die Vitamin-Bestimmung diente der Untersuchung m{\"o}glicher Zusammenh{\"a}nge zwischen der Levodopa-Therapie, eventuell daraus resultierenden Vitamin-Mangelzust{\"a}nden und einer reduzierten intraepidermalen Nervenfaser-Dichte (IENF-Dichte) beim M. Parkinson. F{\"u}r die histologische Auswertung der IENF-Dichte und der dermalen, myelinisierten Nervenfaserb{\"u}ndel (PGP 9.5- / MBP- Doppelf{\"a}rbung) sowie f{\"u}r die immunohistochemische Untersuchung der Nervenfasersubtypen (anti-alpha-CGRP- und anti-Substanz P-Antik{\"o}rper) wurden bei jedem Probanden vier Hautbiopsien von den Extremit{\"a}ten und dem K{\"o}rperstamm entnommen. Sieben IPD-Patienten und ein Proband mit einem atypischen Parkinson-Syndrom wiesen ein vermindertes sensorisches Nervenaktionspotenzial (SNAP) in der Suralisneurographie auf. Dagegen war eine pathologisch reduzierte Nervenleitgeschwindigkeit nur bei einem IPD-Patienten nachweisbar. Auff{\"a}llig war zudem eine negative Korrelation zwischen der Erkrankungsdauer und dem SNAP (Korrelationskoeffizient -0,367, p<0,03). In der Auswertung der Hautbiopsien konnte eine statistisch signifikante Reduktion der myelinisierten B{\"u}ndel am Unterschenkel der IPD-Patienten festgestellt werden. Bei zehn von 30 IPD-Patienten, jedoch bei keinem der Probanden mit einem atypischen Parkinson-Syndrom, konnte eine verminderte IENF-Dichte nachgewiesen werden. In der statistischen {\"U}berpr{\"u}fung wurde außerdem am Unterschenkel ein signifikanter Unterschied zwischen den IPD-Patienten und der Kontrollkohorte sowie eine negative Korrelation zwischen der Krankheitsdauer und der IENF-Dichte (Korrelationskoeffizient -0,320, p<0,05) festgestellt. Die QST konnte dagegen keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den einzelnen Kohorten aufzeigen. Im Kontrast dazu fand sich eine l{\"a}ngenunabh{\"a}ngige Reduktion der CGRP-positiven und der Substanz P-positiven IENF-Dichte bei den Patienten mit einem idiopathischen Parkinson-Syndrom. Bemerkenswert war zudem eine signifikante Verminderung der Substanz P-positiven intraepidermalen Nervenfasern am Oberschenkel und R{\"u}cken bei den APD-Patienten. Eine statistisch signifikante Abweichung der CGRP- und Substanz P-positiven B{\"u}ndel konnte dagegen nicht festgestellt werden. In der laborchemischen Untersuchung war ein Zusammenhang zwischen den bestimmten Vitamin-Spiegeln und der kumulativen Levodopa-Dosis sowie zwischen den Vitaminen und der IENF-Dichte lediglich bei dem Vitamin B6 nachweisbar. Zusammengefasst erscheint eine Beteiligung des peripheren Nervensystems beim idiopathischen Parkinson als wahrscheinlich, wohingegen bei den atypischen Parkinson-Syndromen vor allem von einer zentralen Genese ausgegangen werden kann. Basierend auf den Ergebnissen der Suralisneurographie und der Bestimmung der myelinisierten B{\"u}ndel erscheint eine krankheitsbedingte Large-fiber-Beeintr{\"a}chtigung beim M.Parkinson m{\"o}glich. Die nachgewiesene l{\"a}ngenabh{\"a}ngige Small-fiber-Reduktion bei IPD-Patienten wird vermutlich durch eine axonale Transportst{\"o}rung verursacht. Einen krankheitsbedingten Erkl{\"a}rungsansatz f{\"u}r die l{\"a}ngenunabh{\"a}ngige Reduktion der CGRP-positiven und der Substanz P-positiven IENF-Dichte bei IPD-Patienten liefert der Nachweis von neurotoxischem α-Synuclein in den sensiblen Spinatganglien mit einem daraus resultierenden Untergang von sensorischen Nervenfasern. Aufgrund der geringen Anzahl an Parkinson-Patienten mit sensiblen Symptomen und dem fehlenden Nachweis eines statistisch signifikanten Unterschiedes in der QST liegt der Verdacht nahe, dass die ermittelte intraepidermale Nervenfaserreduktion der IPD-Patienten nicht stark genug ausgepr{\"a}gt ist, um eine signifikante Abweichung der QST-Ergebnisse zu verursachen. Weiterhin konnte kein Zusammenhang zwischen der kumulativen Levodopa-Menge, den Vitaminen B12, Methylmalons{\"a}ure sowie Homocystein und dem Auftreten einer Nervenfaserverminderung nachgewiesen werden, was gegen eine iatrogene Beteiligung des peripheren Nervensystems als Nebenwirkung der Levodopa-Therapie spricht. Das idiopathische Parkinson-Syndrom geht mit einer Reduktion der kleinen Nervenfasern einher, welche vermutlich auf die Grunderkrankung selbst zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Die Untersuchung der Haut erscheint somit vielversprechend f{\"u}r die Erforschung der Pathogenese und f{\"u}r die Differentialdiagnostik des M. Parkinson.}, subject = {Parkinson-Krankheit}, language = {de} } @phdthesis{Dusik2015, author = {Dusik, Verena}, title = {Immunhistochemische und funktionelle Charakterisierung der Mitogen-aktivierten Proteinkinase p38 in der inneren Uhr von Drosophila melanogaster}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124636}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Circadianes und Stress-System sind zwei physiologische Systeme, die dem Organismus helfen sich an Ver{\"a}nderungen ihrer Umwelt anzupassen. W{\"a}hrend letzteres spontane und schnelle Antworten auf akute, unvorhersehbare Umweltreize liefert, sagt das circadiane System t{\"a}glich wiederkehrende Ereignisse vorher and bereitet den Organismus so vorzeitig auf diese nahende Umweltver{\"a}nderung vor. Dennoch, trotz dieser unterschiedlichen Reaktionsmechanismen agieren beide Systeme nicht komplett autonom. Studien der vergangen Jahre belegen vielmehr eine Interaktion beider Systeme. So postulieren sie zum einem Unterschiede in der Stressantwort in Abh{\"a}ngigkeit von der Tageszeit zu der der Reiz auftritt und weisen zugleich auf eine Zunahme von gest{\"o}rten biologischen Tagesrhythmen, wie zum Beispiel Schlafst{\"o}rungen, in Folge von unkontrollierten oder exzessiven Stress hin. Ebenso liefern k{\"u}rzlich durchgef{\"u}hrte Studien an Vertebraten und Pilzen Hinweise, dass mit p38, eine Stress-aktivierte Kinase, an der Signalweiterleitung zur inneren Uhr beteiligt ist (Hayashi et al., 2003), sogar durch dieses endogene Zeitmesssystem reguliert wird (Vitalini et al., 2007; Lamb et al., 2011) und deuten damit erstmals eine m{\"o}gliche Verbindung zwischen Stress-induzierten und regul{\"a}ren rhythmischen Anpassungen des Organismus an Umweltver{\"a}nderungen an. Molekulare und zellul{\"a}re Mechanismen dieser Verkn{\"u}pfung sind bisher noch nicht bekannt. W{\"a}hrend die Rolle von p38 MAPK bei der Stress- und Immunantwort in Drosophila melanogaster gut charakterisiert ist, wurden Expression und Funktion von p38 in der inneren Uhr hingegen bislang nicht untersucht. Die hier vorliegende Arbeit hatte daher zum Ziel mittels immunhistochemischer, verhaltensphysiologischer und molekularer Methoden eine m{\"o}gliche Rolle der Stress-aktivierten Kinase im circadianen System der Fliege aufzudecken. Antik{\"o}rperf{\"a}rbungen sowie Studien mit Reporterlinien zeigen deutliche F{\"a}rbesignale in den s-LNv, l-LNv und DN1a und erbringen erstmals einen Nachweis f{\"u}r p38 Expression in den Uhrneuronen der Fliege. Ebenso scheint die Aktivit{\"a}t von p38 MAPK in den DN1a uhrgesteuert zu sein. So liegt p38 vermehrt in seiner aktiven Form in der Dunkelphase vor und zeigt, neben seiner circadian regulierten Aktivierung, zus{\"a}tzlich auch eine Inaktivierung durch Licht. 15-Minuten-Lichtpulse in der subjektiven Nacht f{\"u}hren zu einer signifikanten Reduktion von aktivierter, phosphorylierter p38 MAPK in den DN1a von Canton S Wildtypfliegen im Vergleich zu Fliegen ohne Lichtpuls-Behandlung. Aufzeichnungen der Lokomotoraktivit{\"a}t offenbaren zus{\"a}tzlich die Notwendigkeit von p38 MAPK f{\"u}r wildtypisches Timing der Abendaktivit{\"a}t sowie zum Erhalt von 24-Stunden-Verhaltensrhythmen unter konstanten Dauerdunkel-Bedindungen. So zeigen Fliegen mit reduzierten p38 Level in Uhrneuronen einen verz{\"o}gerten Beginn der Abendaktivit{\"a}t und stark verl{\"a}ngerte Freilaufperioden. In {\"U}bereinstimmung mit Effekten auf das Laufverhalten scheint dar{\"u}ber hinaus die Expression einer dominant-negativen Form von p38b in Drosophila's wichtigsten Uhrneuronen eine versp{\"a}tete nukle{\"a}re Translokation von Period zur Folge zu haben. Westernblots legen zus{\"a}tzlich einen Einfluss von p38 auf den Phosphorylierungsgrad von Period nahe und liefern damit einen m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung f{\"u}r den versp{\"a}teten Kerneintritt des Uhrproteins. Abschließende St{\"u}tzung der Westernblotergebnisse bringen in vitro Kinasenassays und deuten auf p38 als eine potentielle „Uhrkinase" hin, welche auch in vivo Period an Serin 661 sowie weiteren potentiellen Phosphorylierungsstellen phosphorylieren k{\"o}nnte. Zusammengenommen deuten die Ergebnisse der hier vorliegenden Arbeit eindeutig auf eine bedeutende Rolle von p38, neben dessen Funkion im Stress-System, auch im circadianen System der Fliege hin und offenbaren damit die M{\"o}glichkeit, dass p38 als Schnittstelle zwischen beider Systeme fungiert.}, subject = {Taufliege}, language = {de} } @phdthesis{vonRottkay2015, author = {von Rottkay, Eberhard}, title = {Aktivit{\"a}t und Funktionalit{\"a}t nach H{\"u}fttotalendoprothese {\"u}ber einen direkten anterioren Zugang verglichen mit einem gesunden Bev{\"o}lkerungskollektiv}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123448}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die M{\"o}glichkeiten der operativen Rekonstruktion degenerativ ver{\"a}nderter H{\"u}ftgelenke sind komplex und vielf{\"a}ltig. Bei den derzeit zur Verf{\"u}gung stehenden operativen Behandlungsmassnahmen f{\"u}hren die Vor- und Nachteile immer wieder zur Diskussionen und Abw{\"a}gung der Operationsverfahren. Hierbei stehen sich die rasche postoperative Mobilisierung sowie eine verminderte Rekonvaleszenzzeit mit den diskutierten Nachteilen einer schlechteren {\"U}bersichtlichkeit und damit verbundenen Fehlimplantationen gegen{\"u}ber. Dies und die damit verbundene volkswirtschaftliche Bedeutung sind ein st{\"a}ndiger Ausgangspunkt f{\"u}r das Bem{\"u}hen den optimalen Zugangsweg zu etablieren. Daher stellte das von Smith-Peterson 1949 publizierte Verfahren einen Meilenstein in der operativen Therapie dar. Hierdurch konnten zum einen die operationstechnischen Vorteile wie auch das volkswirtschaftliche Begehren nach k{\"u}rzeren postoperativen Verweildauern vereint werden. Die Modifizierung dieses Zugangsweges hat sich bereits in einer großen Anzahl prospektiver Studien als zuverl{\"a}ssiges Rekonstruktionsverfahren etabliert und erf{\"u}llt zudem auch die Anforderungen der heutigen Medizin nach {\"a}sthetisch sch{\"o}nen Ergebnissen. In der vorliegenden Arbeit wurde eine prospektive Fallstudie des direkten anterioren Zugangs mit einem gesunden Vergleichskollektiv durchgef{\"u}hrt. Mit dem Ziel, die Aktivit{\"a}t ein Jahr postoperativ nach Implantation einer HTEP mit gesunden Probanden zu vergleichen. Von Januar 2009 bis Mai 2011 wurden insgesamt 77 Patienten und 59 Probanden in die Studie aufgenommen. Als Vergleichswerte wurde zum einen die klinische wie auch die radiologische Untersuchung herangezogen. In der klinischen Untersuchung zeigte sich insgesamt ein signifikanter Anstieg der untersuchten Scores im Vergleich mit den pr{\"a}operativen Ergebnissen bei den Operierten. Im Vergleich zu den Probanden erzielen die Patienten ein Jahr nach HTEP teilweise noch schlechtere Werte in dem Bewegungsumfang und den Aktivit{\"a}tsniveaus welche mittels der Auswertung des Stepwatches, des TWB und des Arzt-Patienten-Fragebogens erhoben wurden. Die radiologische Bewertung diente zur Feststellung der Positionierung der HTEP. Mit guten Positionierungen durch den direkten anterioren Zugang. Die Bewertung der Funktionalit{\"a}t zwischen den beiden Gruppen erfolgte durch den HHS, XSFMA- D und den Arzt-Patientenfragenbogen. Hierbei konnten {\"a}hnliche Ergebnisse, wie bereits oben beschrieben, verzeichnet werden mit guten Werten in der Gruppe der untersuchten Patienten, jedoch einer geringeren Funktionalit{\"a}t im Vergleich zu den Probanden. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass der direkte anteriore Zugang die Wiederherstellung eines guten postoperativen Gesundheitszustandes mit erreichen eines hohen postoperativen Aktivit{\"a}tslevels der Patienten erm{\"o}glicht. Ebenso erf{\"u}llt dieser Zugangsweg die Anforderungen der heutigen Medizin im Sinne einer schnellen postoperativen Mobilisation. Im Vergleich zu anderen minimal-invasiven Verfahren zeigen sich eine gute Implantierbarkeit, eine gute Positionierung und ein niedriges Komplikationsniveau. Prinzipiell hat der minimal-invasive anteriore Zugang das Potenzial sich als ein Standardverfahren in der operativen Rekonstruktion bei H{\"u}ftgelenksersatz zu etablieren, jedoch w{\"a}re ein direkter Vergleich mit dem lateralen Zugang erstrebenswert und sollte in weiteren Studien verglichen werden.}, subject = {AMIS, Direct anterior approach, hip arthroplasty, stepwatch, comparison}, language = {de} } @phdthesis{Frank2015, author = {Frank, Nicolas Clemens}, title = {Lokale axonale Wirkungen der CNTF-STAT3 Signalkaskade in Motoneuronen der pmn Maus - einem Mausmodel f{\"u}r die Amyotrophe Lateralsklerose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-121065}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {1. Zusammenfassung W{\"a}hrend der Embryogenese und nach Verletzungen von Nerven regulieren neurotrophe Faktoren Signalwege f{\"u}r Apoptose, Differenzierung, Wachstum und Regeneration von Neuronen. In vivo Experimente an neugeborenen Nagern haben gezeigt, dass der Verlust von Motoneuronen nach peripherer Nervenl{\"a}sion durch die Behandlung mit GDNF, BDNF, und CNTF reduziert werden kann In der pmn-Mausmutante, einem Modell f{\"u}r die Amyotrophe Lateralsklerose, f{\"u}hrt die Gabe von CNTF, nicht aber von GDNF zu einem verz{\"o}gerten Krankheitsbeginn und einem verlangsamten Fortschreiten der Motoneuronendegeneration. Ausl{\"o}ser der Motoneuronendegeneration in der pmn-Maus ist eine Mutation im Tubulin spezifischen Chaperon E (Tbce) Gen, das f{\"u}r eines von f{\"u}nf Tubulin spezifischen Chaperonen (TBCA-TBCE) kodiert und an der Bildung von -Tubulinheterodimeren beteiligt ist. Diese Arbeit sollte dazu beitragen, die CNTF-induzierten Signalwege zu entschl{\"u}sseln, die sich lindernd auf den progredienten Verlauf der Motoneuronendegeneration in der pmn-Maus auswirken. Prim{\"a}re pmn mutierte Motoneurone zeigen ein reduziertes Axonwachstum und eine erh{\"o}hte Anzahl axonaler Schwellungen mit einer anomalen H{\"a}ufung von Mitochondrien - ein fr{\"u}hes Erkennungsmerkmal bei ALS-Patienten. Die Applikation von CNTF nicht aber von BDNF oder GDNF, kann in vitro die beobachteten Wachstumsdefekte und das bidirektionale axonale Transportdefizit in pmn mutierten Motoneurone verhindern. Aus {\"a}lteren Untersuchungen war bekannt, dass CNTF {\"u}ber den dreiteiligen transmembranen Rezeptorkomplex, bestehend aus CNTFR, LIFR und gp130, Januskinasen aktiviert, die STAT3 an Tyrosin 705 phosphorylieren (pSTAT3Y705). Ich konnte beobachten, dass axonales fluoreszenzmarkiertes pSTAT3Y705 nach CNTF-Gabe nicht retrograd in den Nukleus transportiert wird. Stattdessen f{\"u}hrt die CNTF-induzierte Phosphorylierung von STAT3 an Tyrosin 705 zu einer transkriptionsunabh{\"a}ngigen lokalen Reaktion im Axon. Diese pSTAT3Y705 abh{\"a}ngige Reaktion ist notwendig und ausreichend, um das reduzierte Axonwachstum pmn mutierter Motoneurone zu beheben. Wie die Kombination einer CNTF Behandlung mit dem shRNA vermittelten knock-down von Stathmin in pmn mutierten Motoneuronen zeigt, zielt die CNTF-STAT3 Signalkaskade auf die Stabilisierung axonaler Mikrotubuli ab und wirkt sich positiv auf die anterograde und retrograde Mobilit{\"a}t von axonalen Mitochondrien aus. Interessanter Weise konnte ich außerdem feststellen, dass eine akute Gabe von CNTF das mitochondriale Membranpotential in Axonen prim{\"a}rer pmn mutierter und wildtypischer Motoneurone erh{\"o}ht und einen Anstieg von ATP ausl{\"o}st. Meine Beobachtungen legen nahe, dass CNTF unerwarteter Weise auch eine transiente Phosphorylierung an STAT3 Serin 727 (pSTAT3S727) ausl{\"o}st, die zur anschließenden Translokation von pSTAT3S727 in Mitochondrien f{\"u}hrt. Diese Ergebnisse zeigen, dass STAT3 mehrere lokale Ziele im Axon besitzt, n{\"a}mlich axonale Mikrotubuli und Mitochondrien.}, subject = {Motoneuron}, language = {de} } @phdthesis{Meyer2015, author = {Meyer, Frank}, title = {Soft X-ray Spectroscopic Study of Amino Acid and Salt Solutions}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124295}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {This thesis focuses on the investigation of the electronic structure of amino acids and salts in aqueous solution using X-ray spectroscopic methods. Both material groups are of fundamental importance with regards to many physiological reactions, especially for the Hofmeister effect which describes the solubility of proteins in salt solutions. Hence, the investigation of the electronic structure of amino acids and the influence of ions on the hydrogen bonding network of liquid water are important milestones to a deeper understanding of the Hofmeister series. Besides investigating the electronic structure of amino acids in aqueous solution, the spectra were used to develop a building block model of the spectral fingerprints of the functional groups and were compared to spectral signatures of suitable reference molecules. In the framework of this thesis, it is shown that the building block approach is a useful tool with allows the interpretation of spectral signatures of considerably more complex molecules In this work, the focus lies on the investigation of the occupied and unoccupied electronic states of molecules in solid state, as well as in aqueous solution. Hereby, different X-ray spectroscopic methods were applied. X-ray emission spectroscopy (XES) was used to probe the occupied electronic structure of the solution, while the unoccupied electronic structure was addressed by using X-ray absorption spectroscopy (XAS). Finally, resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) as a combination of XAS and XES measurements provides the combined information about the unoccupied and occupied molecular levels. The element specific character of the three measurement methods is a feature which allows the investigation of the local electronic structure of a single functional group. With RIXS, also non-equivalent atoms of the same element can be addressed separately. Within this thesis firstly, a library of the XE spectra of all 20 proteinogenic amino acids in zwitterionic form is presented. From this sample-set XES fingerprints of the protonated alpha-amino group NH3+ and the deprotonated carboxylic group COO- were evaluated and used to identify the XES fingerprints of the nitrogen and oxygen containing functional groups of the side chains of the amino acids. The data is discussed based on a building block approach. Furthermore, the XE spectra of the functional groups of lysine and histidine, namely the NH2 group and the C3N2H4 ring structure, are both compared to XE spectra of suitable reference molecules (imidazole, ammonia and methylamine). It is found that the XE and RIXS spectra of the side chains of lysine and histidine show large similarities to the XE spectra of the reference molecules. This agreement in the XE and RIXS spectra allows a qualitative investigation of XE and RIXS spectra of more complex amino acids using the XE and RIXS spectra of suitable reference molecules. The chemical structure of histidine and proline is quite different from the structures of the other proteinogenic amino acids. Due to the unique chemical structure of the side chain which in both cases consists of a heterocyclic ring structure, these two amino acids were investigated in more detail. Zubavichus et al. [1] have shown that amino acids are decomposing while exposed to X-ray radiation of the experiment. The damage is irreversible and molecular fragments can adsorb on the membrane of the experimental setup. This contamination can also create a spectral signature which then overlaps with the signal of the solution and which complicates the interpretation of the data. To record spectra which are free from contributions of adsorbed molecular fragments on the membrane, the adsorption behavior was investigated. In contrast to the solid phase in which the amino acids are present as salts in one electronic conformation, the charge state of the amino acids can be manipulated in aqueous solution by tuning the pH-value. By doing this, all possible charge states are accessible (cation, anion, zwitterion). In this work it is shown that also the spectra of the different charge states can be modeled by the spectra of suitable reference molecules using the building block approach. The spectral changes occurring upon protonation and deprotonation of the functional groups are explored and verified by comparing them to theoretical calculations. The comparison with measurements of pyrrolidine show that the electronic structure which surrounds the nitrogen atom of proline is strongly influenced by the ring structure of the side chain. Furthermore, the proline, pyrrolidine, and histidine molecules are also degrading during the liquid sample measurements. This can be observed by the detection of a new spectral component which increases with the measurement time originating from the window membrane. In all cases, the speed of the agglomeration of molecular fragments at the membrane was observed to be highly sensitive to the pH value of the solution. To understand the Hofmeister series, also the impact of the salt ions have to be investigated. In this study the influence of potassium chloride (KCl) on the hydrogen bond network of water was studied by using non-resonantly excited XES as well as RIXS. A decreased dissociation of hydrogen molecules and changes in the molecular vibrations could be detected. These changes were interpreted with a molecular reorganization of the water molecules and a decreased number of hydrogen bonds.}, subject = {Aminos{\"a}uren}, language = {en} } @phdthesis{Spaeth2015, author = {Sp{\"a}th, Florian Leonhard}, title = {Pr{\"a}paration und Charakterisierung einwandiger Kohlenstoffnanorohr-Polyfluoren-Komplexe}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123874}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Im Fokus dieser Arbeit standen (6,5)-SWNT-PFO-BPy-Komplexe als Vertreter f{\"u}r polyfluorenstabilisierte, einwandige Kohlenstoffnanor{\"o}hren. In einem ersten Projekt wurden pr{\"a}parative Verfahren zur Dispergierung und Abscheidung dieser Proben weiterentwickelt. Es ist gelungen, die Ansatzgr{\"o}ße von 15 mL auf 200 mL hochzuskalieren sowie d{\"u}nne SWNT-Filme {\"u}ber Rotationsbeschichtung herzustellen. Des Weiteren wurde die lichtinduzierte Dynamik in halbleitenden SWNTs von der ps- bis zur µs-Zeitskala untersucht. Hier wurde ein umfassendes Bild zur Singulett- und Triplett-Exzitonendynamik in halbleitenden Kohlenstoffnanor{\"o}hren gezeichnet, welches maßgeblich durch diffusionslimitierte Prozesse gepr{\"a}gt ist. Abschließend wurde eine Methode vorgestellt, mit der sich Informationen zur Struktur von SWNT-Polymer-Komplexen und anderen supramolekularen Systemen gewinnen lassen. Diese basiert auf der Kombination von polarisationswinkelaufgel{\"o}ster Absorptionsspektroskopie an anisotropen Proben und globaler Datenanalyse.}, subject = {Kohlenstoff-Nanor{\"o}hre}, language = {de} } @phdthesis{Stroebele2015, author = {Str{\"o}bele, Hannah}, title = {Neuropsychologische Diagnostik bei sehr und extrem Fr{\"u}hgeborenen im Alter von sechs bis acht Jahren - eine Pilotstudie mit der WUEP-KD (W{\"u}rzburger Psychologische Kurz-Diagnostik)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123896}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die gesetzlich vorgeschriebene Nachsorge von Fr{\"u}hgeborenen in Deutschland beschr{\"a}nkt sich nach den Vorgaben des G-BA momentan auf eine Entwicklungstestung mit den Bayley Scales of Infant Development im Alter von zwei Jahren. Entwicklungsuntersuchungen zu einem sp{\"a}teren Zeitpunkt sind jedoch notwendig, da neurologische Folgen bzw. Auswirkungen dann besser beurteilt und gemessen werden k{\"o}nnen. Die WUEP-KD ist eine neuropsychologische Testbatterie, die auf der CHC-Theorie basiert und den Vorteil einer guten Normierung und Validierung f{\"u}r deutsche Kinder, sowie einer kurzen Durchf{\"u}hrungszeit hat. Außerdem wurden bereits langj{\"a}hrig Erfahrungen in der Anwendung bei Kindern mit anderen neuropsychologischen Problemen gesammelt. Wir wendeten die WUEP-KD bei sechs bis acht Jahre alten Kindern an, die in den Jahren 2001 und 2002 in der Frauenklinik der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg mit einem Geburtsgewicht von unter 1500g zur Welt gekommen waren und in der Universit{\"a}tskinderklinik W{\"u}rzburg behandelt wurden. Weiterhin wurden zehn termingerecht geborene und gesunde Kinder im gleichen Alter untersucht. Es stellte sich heraus, dass die Fr{\"u}hgeborenen, die an unserer Studie teilgenommen hatten, signifikant besser bei den BSID-II im Alter von zwei Jahren abgeschnitten hatten als diejenigen, die wir leider nicht von einer Teilnahme {\"u}berzeugen konnten. Tendenziell zeigte sich in unserer Studie bez{\"u}glich der zentralen mentalen Leistungsf{\"a}higkeit dennoch eine geringere Leistung bei geringerem Gestationsalter und bzw. oder geringerem Geburtsgewicht. Die Ergebnisse des Untertests CPM, welcher die fluide Intelligenz abbildet, waren signifikant unterschiedlich beim Gruppenvergleich der Geburtsgewichte sowie des Gestationsalters. Somit konnten wir mit unserer Methodik ebenso wie in anderen Studien einen Unterschied in der kognitiven Leistung zwischen den VLBW-Kindern und den ELBW-Kindern im Alter von sechs bis acht Jahren nachweisen. Beim Vergleich mit den Untersuchungen im Alter von zwei bis drei Jahren konnten wir weitgehend eine gleichbleibende Leistung nachweisen, die Ergebnisse der Bayley-Scales und der mentalen Gesamtleistung der WUEP-KD korrelierten signifikant. Um eine umfassende Diagnostik durchzuf{\"u}hren und weitere Intelligenzfaktoren nach der CHC-Theorie zu erfassen, werden in der WUEP-KD computerisierte Tests verwendet. Zur Messung der feinmotorischen Leistung wurde hierf{\"u}r das Speed-Tapping verwendet, welches bisher nicht in der Untersuchung Fr{\"u}hgeborener angewandt wurde. Die feinmotorischen F{\"a}higkeiten der Fr{\"u}h- und Reifgeborenen lagen durchschnittlich im Normbereich, jedoch hatten doppelt so viele Fr{\"u}hgeborene als Reifgeborene Defizite in der Feinmotorik. Insbesondere die ELBW-Kinder waren hiervon betroffen. Bei Betrachtung der Fr{\"u}hgeborenen konnte eine signifikante Korrelation zwischen dem Gestationsalter und der feinmotorischen Leistung nachgewiesen werden. Somit konnten wir nachweisen, dass ein geringeres Geburtsgewicht und Gestationsalter das Risiko erh{\"o}hen, feinmotorische Defizite im Schulalter nachweisen zu k{\"o}nnen - auch wenn keine h{\"o}hergradigen intrakraniellen Blutungen im Neugeborenenalter aufgetreten waren und die kognitive Leistung zum Zeitpunkt der Untersuchung im Normbereich liegt. Die WUEP-KD kann zus{\"a}tzlich im Bereich der motorischen F{\"a}higkeiten Defizite aufdecken. Die Aufmerksamkeitsleistung, gemessen mit dem CPT, lag im Normbereich, dennoch waren wiederum vermehrt Defizite bei den ELBW-Kindern und den Kindern mit einem Gestationsalter unter 29 SSW zu beobachten. Um das Verhalten und die Lebensqualit{\"a}t der fr{\"u}hgeborenen Kinder einsch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen, ließen wir die Eltern drei Frageb{\"o}gen beantworten (CBCL, SDQ, KINDL-R). Hier konnten wir gr{\"o}ßtenteils keine signifikanten Unterschiede zwischen den Reif- und Fr{\"u}hgeborenen feststellen. Im Fragebogen zur Lebensqualit{\"a}t konnten bei den Fr{\"u}hgeborenen sogar signifikant bessere Ergebnisse in den Bereichen „Freunde" und „Selbstwert" nachgewiesen werden. Die WUEP-KD stellt aus unserer Sicht eine geeignete Methodik dar, um fr{\"u}hgeborene Kinder in ihrer weiteren Entwicklung nachzuuntersuchen - sie basiert auf der CHC-Theorie, dem Goldstandard der Intelligenzdiagnostik, hat eine kurze Durchf{\"u}hrungsdauer, es besteht eine langj{\"a}hrige Anwendung und Erfahrung in der Durchf{\"u}hrung bei Kindern mit neuropsychologischer Problematik und hat die nun nachgewiesene F{\"a}higkeit kognitive und motorische Defizite bei fr{\"u}hgeborenen Kindern aufzudecken. Hierdurch k{\"o}nnen die betroffenen Kinder in ihren F{\"a}higkeiten und Grenzen besser eingesch{\"a}tzt und somit gezielt betreut werden.}, subject = {Neuropsychologische Diagnostik}, language = {de} } @phdthesis{Steindamm2015, author = {Steindamm, Andreas}, title = {Exzitonische Verlustmechanismen in organischen Bilagen-Solarzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124002}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Um die Wirkungsgrade organischer Solarzellen weiter zu steigern, ist ein Verst{\"a}ndnis der auftretenden Verlustmechanismen entscheidend. Im Vergleich zu anorganischen photovoltaischen Zellen sind in den organischen Halbleitern die durch Absorption erzeugten Elektron-Loch-Paare, die als Exzitonen bezeichnet werden, sehr viel st{\"a}rker gebunden. Daher m{\"u}ssen sie an einer Heterogrenzfl{\"a}che, gebildet durch ein Donator- und ein Akzeptormaterial, in freie Ladungstr{\"a}ger getrennt werden. Mit dem erforderlichen Transportweg an die Heterogrenzschicht sind Rekombinationsverluste der exzitonischen Anregungen verbunden, die aus einer Vielzahl unterschiedlicher Prozesse resultieren und einen der Hauptverlustkan{\"a}le in organischen Solarzellen darstellen. Aus diesem Grund wird der Fokus dieser Arbeit auf die Charakterisierung und m{\"o}gliche Reduzierung solcher exzitonischen Verlustmechanismen gelegt. Als Modellsystem wird dazu eine planare Bilagen-Struktur auf Basis des Donatormaterials Diindenoperylen (DIP) und des Akzeptors Fulleren C60 verwendet. Durch die Kombination von elektrischen und spektroskopischen Messmethoden werden unterschiedliche exzitonische Verlustmechanismen in den aktiven Schichten charakterisiert und die zugrunde liegenden mikroskopischen Ursachen diskutiert. Dazu wird zuerst auf die strukturellen, optischen und elektrischen Eigenschaften von DIP/C60-Solarzellen eingegangen. In einem zweiten Abschnitt werden die mikroskopischen Einfl{\"u}sse einer Exzitonen blockierenden Lage (EBL, exciton blocking layer) aus Bathophenanthrolin (BPhen) durch eine komplement{\"a}re Charakterisierung von Photolumineszenz und elektrischen Parametern der Solarzellen untersucht, wobei auch die Notwendigkeit der EBL zur Unterbindung von Metalleinlagerungen in den aktiven organischen Schichten analysiert wird. Die anschließende Studie der Intensit{\"a}ts- und Temperaturabh{\"a}ngigkeit der j(U)-Kennlinien gibt Aufschluss {\"u}ber die intrinsischen Zellparameter sowie die Rekombinationsmechanismen von Ladungstr{\"a}gern in den aktiven Schichten. Ferner werden durch temperaturabh{\"a}ngige spektroskopische Untersuchungen der Photo- und Elektrolumineszenz der Solarzellen Informationen {\"u}ber die elektronischen Zust{\"a}nde der DIP-Schicht erlangt, die f{\"u}r Rekombinationsverluste der generierten Exzitonen verantwortlich sind. Zus{\"a}tzlich werden Raman-Messungen an den Solarzellen und Einzelschichten diskutiert. In einer abschließenden Studie werden exzitonische Verluste unter Arbeitsbedingungen der Solarzelle durch Ladungstr{\"a}gerwechselwirkungen in der Donator-Schicht quantifiziert. In dieser Arbeit konnten verschiedene relevante Verlustprozesse in organischen Solarzellen reduziert werden. Durch die Identifizierung der mikroskopischen Ursachen dieser Verluste wurde eine wichtige Voraussetzung f{\"u}r eine weitere Steigerung der Leistungseffizienz geschaffen.}, subject = {Organische Solarzelle}, language = {de} } @phdthesis{Fuchs2015, author = {Fuchs, Franziska}, title = {Optical spectroscopy on silicon vacancy defects in silicon carbide}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124071}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {This work sheds light on different aspects of the silicon vacancy in SiC: (1) Defect creation via irradiation is shown both with electrons and neutrons. Optical properties have been determined: the excitation of the vacancy is most efficient at excitation wavelengths between 720nm and 800nm. The PL decay yields a characteristic excited state lifetime of (6.3±0.6)ns. (2) Defect engineering, meaning the controlled creation of vacancies in SiC with varying neutron fluence. The defect density could be engineered over eight orders of magnitude. On the one hand, in the sample with highest emitter density, the huge PL signal could even be enhanced by factor of five via annealing mechanisms. On the other hand, in the low defect density samples, single defects with photostable room temperature NIR emission were doubtlessly proven. Their lifetime of around 7ns confirmed the value of the transient measurement. (3) Also electrical excitation of the defects has been demonstrated in a SiC LED structure. (4) The investigations revealed for the first time that silicon vacancies can even exist SiC nanocrystals down to sizes of about 60 nm. The defects in the nanocrystals show stable PL emission in the NIR and even magnetic resonance in the 600nm fraction. In conclusion, this work ascertains on the one hand basic properties of the silicon vacancy in silicon carbide. On the other hand, proof-of-principle measurements test the potential for various defect-based applications of the vacancy in SiC, and confirm the feasibility of e.g. electrically driven single photon sources or nanosensing applications in the near future.}, subject = {Siliciumcarbid}, language = {en} } @phdthesis{Boehm2015, author = {B{\"o}hm, Jennifer}, title = {Die N{\"a}hrstoffresorption in den Fallen von Dionaea muscipula weist Parallelen zur N{\"a}hrsalzaufnahme in Wurzeln auf}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123958}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die Venusfliegenfalle, Dionaea muscipula, weckte aufgrund ihrer karnivoren Lebensweise schon sehr fr{\"u}h das Interesse vieler Wissenschaftler. F{\"u}r karnivore Pflanzen, die auf N{\"a}hrstoff-armen B{\"o}den wachsen, spielen Insekten als Beute und somit als N{\"a}hrstofflieferant eine entscheidende Rolle. So k{\"o}nnen die Pflanzen durch die Verdauung der Beute mit wichtigen Makro- und Mikron{\"a}hrstoffen, wie Stickstoff, Phosphat, Kalium oder Natrium versorgt werden. Aus diesem Grund sollte im Rahmen meiner Arbeit ein besonderes Augenmerk auf die molekularen Mechanismen der Kationenaufnahme w{\"a}hrend der N{\"a}hrstoffresorption gerichtet werden. Insbesondere die aus dem Insekt stammenden N{\"a}hrstoffe Kalium und Natrium waren dabei von großem Interesse. Im Allgemeinen sind Kaliumionen f{\"u}r Pflanzen eine essentielle anorganische Substanz und von großer physiologischer Bedeutung f{\"u}r die Entwicklung, den Metabolismus, die Osmoregulation, das Membranpotential und viele zellul{\"a}re Prozesse. Analysen der Kaliumaufnahme an Wurzeln von Modellpflanzen wie Arabidopsis thaliana und Reis zeigten, dass die Aufnahme von K+ ein Zusammenspiel von hoch-affinen K+-Transportern der HAK5-Familie und nieder-affinen Kaliumkan{\"a}len (AKT1/AtKC1) erfordert, die in ein komplexes (De-)Phosphorylierungsnetzwerk eingebunden sind. In der vorliegenden Arbeit war es mir m{\"o}glich das Netzwerk zur Kaliumaufnahme in den Dr{\"u}sen der Venusfliegenfalle zu entschl{\"u}sseln. Es konnten Orthologe zum Kaliumtransporter HAK5 aus Arabidopsis (DmHAK5) und zum Kaliumkanal AKT1 (DmKT1) identifiziert und im heterologen Expressionssystem der Xenopus laevis Oozyten elektrophysiologisch charakterisiert werden. Dabei zeigte sich, das DmKT1 durch einen Ca2+-Sensor/Kinase-Komplex aus der CBL/CIPK-Familie phosphoryliert und somit aktiviert wird. Phylogenetische Analysen von DmKT1 best{\"a}tigten die Eingruppierung dieses Kaliumkanals in die Gruppe der pflanzlichen Shaker-Kaliumkan{\"a}le des AKT1-Typs. Die Transporteigenschaften zeigten zudem, dass DmKT1 bei hyperpolarisierenden Membranpotentialen aktiviert wird und einen K+-selektiven Einw{\"a}rtsstrom vermittelt. In Oozyten konnte eine Kaliumaufnahme bis zu einer externen Konzentration von ≥1 mM beobachtet werden. DmKT1 repr{\"a}sentiert also einen Kaliumkanal mit einer hohen Transportkapazit{\"a}t, der die nieder-affine Kaliumaufnahme in die Dr{\"u}senzellen der Venusfliegenfalle vermitteln kann. Unterhalb einer externen Kaliumkonzentration von 1 mM w{\"u}rde der anliegende elektrochemische Kaliumgradient einen Kaliumausstrom und somit einen Verlust von Kalium favorisieren. Hoch-affine K+/H+-Symporter k{\"o}nnen durch die Ausnutzung des Protonengradienten eine Kaliumaufnahme im mikromolaren Bereich gew{\"a}hrleisten. In Wurzelhaaren von Arabidopsis vermittelt der Transporter AtHAK5 die Kaliumaufnahme unter Kaliummangelbedingungen. DmHAK5, ein Ortholog zu AtHAK5, ist in Dionaea Dr{\"u}sen exprimiert und konnte zum ersten Mal im heterologen Expressionssystem der Xenopus Oozyten im Detail charakterisiert werden. Interessanterweise zeigte sich, dass DmHAK5 wie der K+-Kanal DmKT1 durch denselben CBL/CIPK-Komplex posttranslational reguliert und aktiviert wird. Die Transporteigenschaften von DmHAK5 wiesen auf einen Transporter mit einer breiten Substratspezifit{\"a}t hin, sodass sich DmHAK5 neben Kalium auch f{\"u}r Ammonium permeabel zeigte. Affinit{\"a}tsuntersuchungen von DmHAK5 zu seinem Substrat Kalium klassifizierten das Protein als einen hoch-affinen Kaliumtransporter, der im Symport mit Protonen die Kaliumaufnahme im mikromolaren Konzentrationsbereich vermitteln kann. Das Kaliumtransportmodul besteht also aus dem K+-selektiven Kanal DmKT1 und dem K+/H+-Symporter DmHAK5, die die hoch- und nieder-affine Kaliumaufnahme in den Dr{\"u}senzellen w{\"a}hrend der Beuteverdauung in Dionaea muscipula Fallen erm{\"o}glichen. Beide Transportmodule werden Kalzium-abh{\"a}ngig durch die Kinase CIPK23 und den Ca2+-Sensor CBL9 auf posttranslationaler Ebene reguliert. Zusammenfassend gelang es in dieser Arbeit Einblicke in die Kationenaufnahme w{\"a}hrend der N{\"a}hrstoffresorptionsphase der Venusfliegenfalle, Dionaea muscipula, zu gewinnen. Dabei wurde klar, dass Dionaea muscipula im Laufe ihrer Evolution zu einer karnivoren Pflanze, nicht neue Transportmodule zur N{\"a}hrstoffresorption aus der Beute entwickelte, sondern bekannte aus Wurzeln stammende Transportmodule umfunktionierte. Auf molekularer Ebene konnten die biophysikalischen Charakteristika der K+- und Na+-Transportproteine, sowie ihre Regulation entschl{\"u}sselt werden. Diese Erkenntnisse wurden schließlich in den Kontext des Beutefangs der Venusfliegenfalle gebracht und diskutiert.}, subject = {Venusfliegenfalle}, language = {de} } @phdthesis{Suchanka2015, author = {Suchanka, Julia Anne}, title = {Systematischer Review nach PRISMA-Statement zu Auswirkungen der Thymektomie auf Infektionsh{\"a}ufigkeit, Krebsentstehung und Auftreten von Autoimmunerkrankungen beim Menschen und im Tiermodell unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung der Antik{\"o}rperavidit{\"a}t in der infektiologischen Diagnostik}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123349}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Der Thymus ist das zentrale Organ der T-Zell-Reifung. T-Vorl{\"a}uferzellen aus dem Knochenmark wandern in den Thymus ein und entwickeln sich dort zu naiven, nicht-autoreaktiven T-Zellen unterschiedlicher Spezifit{\"a}ten, wie beispielsweise T-Helfer-Zellen oder T-Effektor-Zellen. Ab der Pubert{\"a}t wird das Thymusgewebe zunehmend mit Fettgewebe durchsetzt, wodurch der funktionelle Anteil des Thymusgewebes ab-nimmt. Beim alternden Menschen wurde eine Zunahme an Infektionen, Autoimmun-krankheiten und Neoplasien festgestellt. Dies wird mit dem Begriff der Immunalte-rung beschrieben. Die Rolle der verminderten Thymusfunktion bei der Immunalte-rung ist aktuell Gegenstand vielf{\"a}ltiger Forschungen. In dieser Arbeit wurde mittels eines systematischen Reviews die Frage beleuchtet, ob nach Thymektomie die Rate an Infektionen, Autoimmunerkrankungen und Neoplasien steigt und folglich, ob die Thymektomie ein Modell f{\"u}r vorzeitige Immunalterung darstellt. Zudem wurde unter-sucht, ob die Thymektomie einen Einfluss auf die zellul{\"a}ren Kompartimente des Im-munsystems hat. Es wurden sowohl Tierstudien als auch Humanstudien ber{\"u}cksich-tigt. Bei der Erstellung des Reviews wurde nach dem PRISMA-Statement vorgegangen. Die wissenschaftlichen Datenbanken PubMed und Cochrane Library wurden mittels einer zuvor festgelegten Suchstrategie nach Publikationen in deutscher und engli-scher Sprache ab dem Jahr 1975 systematisch durchsucht. Diese Suche lieferte ins-gesamt 6304 Ergebnisse. Nach weiter Selektion durch Beurteilung von Abstracts und Volltexten wurden schließlich 97 Studien in den Ergebnissteil dieser Arbeit aufge-nommen. Diese Studien wurden in Form von Datenextraktionstabellen katalogisiert und ihre interne Studienqualit{\"a}t anhand zuvor festgelegter Kriterien bewertet. Aufgrund der großen Heterogenit{\"a}t der Studiendesigns und der inhaltlichen Schwer-punkte der Studien erfolgte eine qualitative Synthese der Ergebnisse. Einzelne Stu-dien berichteten vom Auftreten opportunistischer Infektionen nach Thymektomie. Andere wiederum konnten keinen Anstieg der Infektionsrate feststellen. Die Immun-antwort auf Neoantigene bei Impfung scheint bei thymektomierten Individuen beein-flusst. Das Auftreten von diversen Autoimmunkrankheiten wurde nach Durchf{\"u}hrung einer Thymektomie beschrieben. Einzelne Studien kommen zu dem Schluss, dass die Rate an Neoplasien nach Thymektomie nicht erh{\"o}ht ist. Um wissenschaftlich hin-reichend fundierte Aussagen {\"u}ber diese Themenschwerpunkte treffen zu k{\"o}nnen, bedarf es jedoch zuk{\"u}nftig Langzeitbeobachtungsstudien an thymektomierten Indivi-duen mit nicht-thymektomierten Kontrollgruppen. Eine mathematisch-statistische Analyse wurde f{\"u}r den Einfluss der Thymektomie auf das zellul{\"a}re Immunsystem durchgef{\"u}hrt. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Zahl der CD3+ CD4+ und CD8+ Zellen im Anteil der Gesamtlymphozyten bei thy-mektomierten Individuen im Vergleich zur nicht-thymektomierten Kontrollgruppe sta-tistisch signifikant vermindert ist. Die Ergebnisse dieses Reviews unterst{\"u}tzen daher die These, dass Thymektomie eine vorzeitige Immunalterung induziert. Jedoch ist weitere experimentelle Grundla-genforschung, sowie klinische Forschung an thymektomierten Individuen notwendig, um dies weiter zu untermauern. Die Antik{\"o}rperavidit{\"a}t beschreibt die Summe der Bindungsst{\"a}rke eines polyvalenten Antik{\"o}rpers zu einem multivalenten Antigen. Beim ersten Kontakt des Immunsys-tems mit einem fremden Antigen ist die Avidit{\"a}t der Antik{\"o}rper zun{\"a}chst gering. Es folgt ein Vorgang, der als Reifung der Immunantwort beschrieben wird und in dessen Verlauf Antik{\"o}rper mit h{\"o}herer Bindungsst{\"a}rke selektioniert werden. Der Stellenwert der Bestimmung der Antik{\"o}rperavidit{\"a}t ergibt sich aus Schwachstel-len der konventionellen Serodiagnostik. So kann die Bestimmung von IgM- und IgG-Antik{\"o}rpern bei Vorliegen einer Infektion R{\"u}ckschl{\"u}sse zulassen, ob es sich um eine prim{\"a}re oder sekund{\"a}re Infektion handelt oder ob die Infektion akut oder chronisch ist. Allerdings kann es beispielweise durch polyklonale B-Zell-Reaktivierung oder per-sistierende IgM-Antik{\"o}rper auch zu unklaren Ergebnissen kommen.}, subject = {Thymektomie}, language = {de} } @phdthesis{Bauer2015, author = {Bauer, Ulrich Josef}, title = {Conformal Mappings onto Simply and Multiply Connected Circular Arc Polygon Domains}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123914}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {The goal of this thesis is to investigate conformal mappings onto circular arc polygon domains, i.e. domains that are bounded by polygons consisting of circular arcs instead of line segments. Conformal mappings onto circular arc polygon domains contain parameters in addition to the classical parameters of the Schwarz-Christoffel transformation. To contribute to the parameter problem of conformal mappings from the unit disk onto circular arc polygon domains, we investigate two special cases of these mappings. In the first case we can describe the additional parameters if the bounding circular arc polygon is a polygon with straight sides. In the second case we provide an approximation for the additional parameters if the circular arc polygon domain satisfies some symmetry conditions. These results allow us to draw conclusions on the connection between these additional parameters and the classical parameters of the mapping. For conformal mappings onto multiply connected circular arc polygon domains, we provide an alternative construction of the mapping formula without using the Schottky-Klein prime function. In the process of constructing our main result, mappings for domains of connectivity three or greater, we also provide a formula for conformal mappings onto doubly connected circular arc polygon domains. The comparison of these mapping formulas with already known mappings allows us to provide values for some of the parameters of the mappings onto doubly connected circular arc polygon domains if the image domain is a polygonal domain. The different components of the mapping formula are constructed by using a slightly modified variant of the Poincar{\´e} theta series. This construction includes the design of a function to remove unwanted poles and of different versions of functions that are analytic on the domain of definition of the mapping functions and satisfy some special functional equations. We also provide the necessary concepts to numerically evaluate the conformal mappings onto multiply connected circular arc polygon domains. As the evaluation of such a map requires the solution of a differential equation, we provide a possible configuration of curves inside the preimage domain to solve the equation along them in addition to a description of the procedure for computing either the formula for the doubly connected case or the case of connectivity three or greater. We also describe the procedures for solving the parameter problem for multiply connected circular arc polygon domains.}, subject = {Konforme Abbildungen}, language = {en} } @phdthesis{Weick2015, author = {Weick, Stefan}, title = {Retrospektive Bewegungskorrektur zur hochaufgel{\"o}sten Darstellung der menschlichen Lunge mittels Magnetresonanztomographie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124084}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war es, das gesamte Lungenvolumen in hoher dreidimensionaler Aufl{\"o}sung mittels der MRT darzustellen. Um trotz der niedrigen Protonendichte der Lunge und der geforderten hohen Aufl{\"o}sung ausreichend Signal f{\"u}r eine verl{\"a}ssliche Diagnostik zu erhalten, sind Aufnahmezeiten von einigen Minuten n{\"o}tig. Um die Untersuchung f{\"u}r den Patienten angenehmer zu gestalten oder auf Grund der eingeschr{\"a}nkten F{\"a}higkeit eines Atemstopps {\"u}berhaupt erst zu erm{\"o}glichen, war eine Anforderung, die Aufnahmen in freier Atmung durchzuf{\"u}hren. Dadurch entstehen allerdings Bewegungsartefakte, die die Diagnostik stark beeintr{\"a}chtigen und daher m{\"o}glichst vermieden werden m{\"u}ssen. F{\"u}r eine Bewegungskompensation der Daten muss die auftretende Atembewegung detektiert werden. Die Bewegungsdetektion kann durch externe Messger{\"a}te (Atemgurt oder Spirometer) oder durch eine zus{\"a}tzliche Anregungen erfolgen (konventionelle Navigatoren) erfolgen. Nachteile dieser Methoden bestehen darin, dass die Bewegung w{\"a}hrend der Atmung nicht direkt verfolgt wird, dass elektronische Messger{\"a}te in die N{\"a}he des Tomographen gebracht werden und das die Patienten zus{\"a}tzlich vorbereitet und eingeschr{\"a}nkt werden. Des Weiteren erfordert eine zus{\"a}tzliche Anregung extra Messzeit und kann unter Umst{\"a}nden die Magnetisierung auf unterw{\"u}nschte Weise beeinflussen. Um die angesprochenen Schwierigkeiten der Bewegungsdetektion zu umgehen, wurden in dieser Arbeit innerhalb einer Anregung einer 3d FLASH-Sequenz sowohl Bilddaten- als auch Navigatordaten aufgenommen. Als Navigator diente dabei das nach der Rephasierung aller bildgebenden Gradienten entstehende Signal (DC Signal). Das DC Signal entspricht dabei der Summe aller Signale, die mit einem bestimmten Spulenelement detektiert werden k{\"o}nnen. Bewegt sich beispielsweise die Leber bedingt durch die Atmung in den Sensitivit{\"a}tsbereich eines Spulenelementes, wird ein st{\"a}rkeres DC Signal detektiert werden. Je nach Positionierung auf dem K{\"o}rper kann so die Atembewegung mit einzelnen r{\"a}umlich lokalisierten Spulenelementen nachverfolgt werden. Am DC Signalverlauf des f{\"u}r die Bewegungskorrektur ausgew{\"a}hlten Spulenelementes sind dann periodische Signalschwankungen zu erkennen. Zus{\"a}tzlich k{\"o}nnen aus dem Verlauf Expirations- von Inspirationszust{\"a}nden unterschieden werden, da sich Endexpirationszust{\"a}nde im Regelfall durch eine l{\"a}ngere Verweildauer auszeichnen. Grunds{\"a}tzlich kann das DC Signal vor oder nach der eigentlichen Datenaufnahme innerhalb einer Anregung aufgenommen werden. Auf Grund der kurzen Relaxationszeit T∗2 des Lungengewebes f{\"a}llt das Signal nach der RF Anregung sehr schnell ab. Um m{\"o}glichst viel Signal zu erhalten sollten, wie in dieser Arbeit gezeigt wurde, innerhalb einer Anregung zuerst die Bilddaten und danach die Navigatordaten aufgenommen werden. Dieser Ansatz f{\"u}hrt zu einer Verk{\"u}rzung der Echozeit TE um 0.3 ms und damit zu einem SNR Gewinn von etwa 20 \%. Gleichzeitig ist das verbleibende Signal nach der Datenakquisition und Rephasierung der bildgebenden Gradienten noch ausreichend um die Atembewegung zu erfassen und somit eine Bewegungskorrektur der Daten (Navigation) zu erm{\"o}glichen. Um eine retrospektive Bewegungskorrektur durchf{\"u}hren zu k{\"o}nnen, m{\"u}ssen Akzeptanzbedingungen (Schwellenwerte) f{\"u}r die Datenauswahl festgelegt werden. Bei der Wahl des Schwellenwertes ist darauf zu achten, dass weder zu wenige noch zu viele Daten akzeptiert werden. Akzeptiert man sehr wenige Daten, zeichnen sich die Rekonstruktionen durch einen scharfen {\"U}bergang zwischen Lunge und Diaphragma aus, da man sehr wenig Bewegung in den Rekonstruktionen erlaubt. Gleichzeitig erh{\"o}ht sich allerdings das Risiko, dass nach der Navigation Linien fehlen. Dies f{\"u}hrt zu Einfaltungsartefakten, die in Form von gest{\"o}rten Bildintensit{\"a}ten in den Rekonstruktionen zu sehen sind und die diagnostische Aussagekraft einschr{\"a}nken. Um Einfaltungsartefakte zu vermeiden sollte der Schwellenwert so gew{\"a}hlt werden, dass nach der Datenauswahl keine Linien fehlen. Aus dieser Anforderung l{\"a}sst sich ein maximaler Schwellenwert ableiten. Akzeptiert man dagegen sehr viele Daten, zeichnen sich die Rekonstruktionen durch erh{\"o}htes Signal und das vermehrte Auftreten von Bewegungsartefakten aus. In diesem Fall m{\"u}sste der Arzt entscheiden, ob Bewegungsartefakte die Diagnostik zu stark beeinflussen. W{\"a}hlt man den Schwellenwert so, dass weder Linien fehlen noch zu viel Bewegung erlaubt wird, erh{\"a}lt man Rekonstruktionen die sich durch einen scharfen Diaphragma{\"u}bergang auszeichnen und in denen noch kleinste Gef{\"a}ße auch in der N{\"a}he des Diaphragmas deutlich zu erkennen sind. Hierf{\"u}r haben sich Schwellenwerte, die zu einer Datenakzeptanz von ca. 40 \% f{\"u}hren als g{\"u}nstig erwiesen. Um Einfaltungsartefakte auf Grund der retrospektiven Datenauswahl zu verhindern, muss das Bildgebungsvolumen mehrfach abgetastet werden. Dadurch wird gew{\"a}hrleistet, dass f{\"u}r die letztendliche Rekonstruktion ausreichend Daten zur Verf{\"u}gung stehen, wobei mehrfach akzeptierte Daten gemittelt werden. Dies spielt auf Grund der niedrigen Protonendichte der Lunge eine wesentliche Rolle in der Rekonstruktion hochaufgel{\"o}ster Lungendatens{\"a}tze. Weiterhin f{\"u}hrt das Mitteln von mehrfach akzeptierten Daten zu einer Unterdr{\"u}ckung der sogenannten Ghost Artefakte, was am Beispiel der Herzbewegung in der Arbeit gezeigt wird. Da die Messungen unter freier Atmung durchgef{\"u}hrt werden und keine zus{\"a}tzlichen externen Messger{\"a}te angeschlossen werden m{\"u}ssen, stellte die Untersuchung f{\"u}r die Patienten in dieser Arbeit kein Problem dar. Im ersten Teil dieser wurde Arbeit gezeigt, dass sich mit Hilfe des DC Signales als Navigator und einer retrospektiven Datenauswahl das gesamte Lungenvolumen in hoher dreidimensionaler Aufl{\"o}sung von beispielsweise 1.6 x 1.6 x 4 mm3 innerhalb von 13 min. darstellen l{\"a}sst. Die Anwendbarkeit der vorgestellten Methode zur Bewegungskorrektur wurde neben Probanden auch an Patienten demonstriert. Da wie bereits beschrieben das Bildgebungsvolumen mehrfach abgetastet werden muss, wiederholt sich auch die Abfolge der f{\"u}r die Bildgebung verantwortlichen Gradienten periodisch. Da sich der Atemzyklus aber auch periodisch wiederholt, kann es zu Korrelationen zwischen der Atmung und den wiederholten Messungen kommen. Dies f{\"u}hrt dazu, dass auch nach vielen wiederholten Messungen immer noch gr{\"o}ßere Bereiche fehlender Linien im k-Raum bleiben, was zu Artefakten in den Rekonstruktionen f{\"u}hrt. Dies konnte im Falle der konventionellen Bewegungskorrektur in den Gatingmasken, die die Verteilung und H{\"a}ufigkeit der einzelnen akzeptierten Phasenkodierschritte im k-Raum zeigen, beobachtet werden. Da eine vors{\"a}tzliche Unterbrechung der Atemperiodizit{\"a}t (der Patient wird dazu angehalten, seine Atemfrequenz w{\"a}hrend der Messung absichtlich zu variieren) zur Vermeidung der angesprochenen Korrelationen nicht in Frage kommt, musste die Periodizit{\"a}t in der Datenaufnahme unterbrochen werden. In dieser Arbeit wurde dies durch eine quasizuf{\"a}llige Auswahl von Phasen- und Partitionskodiergradienten erreicht, da Quasizufallszahlen so generiert werden, dass sie unabh{\"a}ngig von ihrer Anzahl einen Raum m{\"o}glichst gleichf{\"o}rmig ausf{\"u}llen. Die quasizuf{\"a}llige Datenaufnahme f{\"u}hrt deshalb dazu, das sowohl akzeptierte als auch fehlende Linien nach der Bewegungskorrektur homogen im k-Raum verteilt auftreten. Vergleicht man das auftreten von Ghosting zeichnen sich die quasizuf{\"a}lligen Rekonstruktionen im Vergleich zur konventionellen Datenaufnahme durch eine verbesserte Reduktion von Ghost Artefakten aus. Dies ist auf die homogene Verteilung mehrfach akzeptierter Linien im k-Raum zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Die homogenere Verteilung von fehlenden Linien im k-Raum f{\"u}hrt weiterhin zu einer wesentlich stabileren Rekonstruktion fehlender Linien mit parallelen MRT-Verfahren (z.B. iterativem Grappa). Dies wird umso deutlicher je h{\"o}her der Anteil fehlender Linien im k-Raum wird. Im Falle der konventionellen Datenaufnahme werden die zusammenh{\"a}ngenden Bereiche fehlender Linien immer gr{\"o}ßer, was eine erfolgreiche Rekonstruktion mit iterativem Grappa unm{\"o}glich macht. Im Falle der quasizuf{\"a}lligen Datenaufnahme dagegen k{\"o}nnen auch Datens{\"a}tze in denen 40\% der Linien fehlen einfaltungsartefaktfrei rekonstruiert werden. Im weiteren Verlauf der Arbeit wurde gezeigt, wie die Stabilit{\"a}t der iterativen Grappa Rekonstruktion im Falle der quasizuf{\"a}lligen Datenaufnahme f{\"u}r eine erhebliche Reduktion der gesamten Messzeit genutzt werden kann. So ist in einer Messzeit von nur 74s die Rekonstruktion eines artefaktfreien und bewegungskorrigierten dreidimensionalen Datensatzes der menschlichen Lunge mit einer Aufl{\"o}sung von 2 x 2 x 5 mm3 m{\"o}glich. Des Weiteren erlaubt die quasizuf{\"a}llige Datenaufnahme in Kombination mit iterativem Grappa die Rekonstruktion von Datens{\"a}tzen unterschiedlicher Atemphasen von Inspiration bis Expiration (4D Bildgebung). Nach einer Messzeit von 15min. wurden 19 unterschiedliche Atemzust{\"a}nde rekonstruiert, wobei sich der Anteil der fehlenden Linien zwischen 0 und 20 \% lag. Im Falle der konventionellen Datenaufnahme w{\"a}re eine wesentlich l{\"a}ngere Messzeit n{\"o}tig gewesen, um {\"a}hnliche Ergebnisse zu erhalten. Zum Schluss soll noch ein Ausblick {\"u}ber m{\"o}gliche Weiterentwicklungen und Anwendungsm{\"o}glichkeiten, die sich aus den Erkenntnissen dieser Arbeit ergeben haben, gegeben werden. So k{\"o}nnte das quasizuf{\"a}llige Aufnahmeschema um eine Dichtegewichtung erweitert werden. Hierbei w{\"u}rde der zentrale k-Raum Bereich etwas h{\"a}ufiger als die peripheren Bereiche akquiriert werden. Dadurch sollte die iterative Grappa Rekonstruktion noch stabiler funktionieren und Ghost Artefakte besser reduziert werden. Die Verteilung der Linien sollte allerdings nicht zu inhomogen werden, um gr{\"o}ßere L{\"u}cken im k-Raum zu vermeiden. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnte die vorgestellte Methode der Bewegungskompensation auch f{\"u}r die Untersuchung anderer Organe oder K{\"o}rperteile verwendet werden. Voraussetzung w{\"a}re lediglich das Vorhandensein dezidierter Spulenanordnungen, mit denen die Bewegung nachverfolgt werden kann. So ist beispielsweise eine dynamische Bildgebung des frei und aktiv bewegten Knies m{\"o}glich, wobei zwischen Beugung und Streckung durch die erste Ableitung des zentralen k-Raum Signales unterschieden werden kann. Dies kann zus{\"a}tzliche Diagnoseinformationen liefern oder f{\"u}r Verlaufskontrollen nach Operationen benutzt werden [15]. Eine Weiterentwicklung mit hohem klinischen Potential k{\"o}nnte die Kombination der in dieser Arbeit vorgestellten retrospektiven Bewegungskorrektur mit einer Multi- Gradienten-Echo Sequenz darstellen. Hierzu musste die bestehende Sequenz lediglich um eine mehrfache Abfolge von Auslesegradienten innerhalb einer Anregung erweitert werden. Dies erm{\"o}glicht eine bewegungskorrigierte voxelweise Bestimmung der transversalen Relaxationszeit T∗2 in hoher r{\"a}umlicher Aufl{\"o}sung. Unter zus{\"a}tzlicher Sauerstoffgabe kann es zu einer Ver{\"a}nderung von T∗2 kommen, die auf den sogenannten BOLD Effekt (Blood Oxygen Level Dependent) zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Aus dieser {\"A}nderung k{\"o}nnten R{\"u}ckschl{\"u}sse auf hypoxische Tumorareale gezogen werden. Da diese eine erh{\"o}hte Strahlenresistenz aufweisen, k{\"o}nnte auf diese Bereiche innerhalb des Tumors eine erh{\"o}hte Strahlendosis appliziert und so m{\"o}glicherweise Behandlungsmisserfolge reduziert werden. Gleichzeitig kann durch die 4D Bildgebung eine m{\"o}gliche Tumorbewegung durch die Atmung erfasst und diese Information ebenfalls in der Bestrahlungsplanung benutzt werden. Die Lungen MRT k{\"o}nnte somit um eine hochaufgel{\"o}ste dreidimensionale funktionelle Bildgebung erweitert werden.}, subject = {Kernspintomografie}, language = {de} } @phdthesis{Roediger2015, author = {R{\"o}diger, Jan}, title = {Modellversuch zur Rekonstruktion kraniomaxillofazialer Defekte mittels individueller 3D-pulverdruckgefertigter Calciumphosphatimplantate}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-122781}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war die Etablierung einer Prozesskette zur Herstellung anatomischer PSI aus CaPC im 3D-Pulverdruck-Verfahren. Der Modellversuch sollte die klinische Anwendung des Verfahrens simulieren und gegen{\"u}ber alternativen Verfahren einordnen. Weiterhin sollten wichtige Parameter der DCP erhoben werden, um deren Eignung als KEM f{\"u}r PSI darzulegen. Vier Defekte eines Kadaversch{\"a}dels dienten der Pr{\"u}fung der Prozesskette in Hinsicht auf Pr{\"a}zision und Praktikabilit{\"a}t des Verfahrens. Grundlage der Prozesskette waren dreidimensionale CT-Datens{\"a}tze der Defektsituationen, welche eine computergest{\"u}tzte Rekonstruktion erlaubten. Eine eigens programmierte CAD-Software berechnete die virtuellen Entw{\"u}rfe der individuellen Defektdeckungen anhand kontralateraler Strukturen. Abschließend wurden die PSI im 3D-Pulverdruck-Verfahren hergestellt und am Kadaversch{\"a}del bewertet. Zur Bewertung der DCP als geeignete KEM wurden mechanische, strukturelle und thermische Eigenschaften mit g{\"a}ngigen experimentellen Verfahren bestimmt. Die ermittelten Druck- und Biegefestigkeiten zeigten gute Ergebnisse f{\"u}r nicht bis gering lasttragende Bereiche, wie sie am Gesichts- und Hirnsch{\"a}del vorliegen. Ebenso konnte die stabile Integration der Implantate durch osteosynthetische Fixierung im Schraubenausreißversuch nachgewiesen werden. Vorangegangene Untersuchungen zum klinischen Verhalten der Materialien konnten gute osteokonduktive Eigenschaften herausstellen und machen diese zu einer potentiellen Alternative zum autologen Transplantat. Die etablierte Prozesskette zeigte eine gute Praktikabilit{\"a}t und Wirtschaftlichkeit im Umgang mit DCPD / DCPA. Alle Modelldefekte konnten mit PSI rekonstruiert werden. Diese zeigten eine gute Passung in der Defektregion und eine gute {\"a}ußere Kontur. F{\"u}r eine tats{\"a}chliche klinische Anwendung 3D-pulvergedruckter CaPC-Implantate wird eine Validierung und schließlich Zertifizierung der gesamten Prozesskette einschließlich der Herstellung der Reaktanden erforderlich. Um das Verhalten der Implantate im menschlichen Organismus bewerten zu k{\"o}nnen, w{\"a}re zun{\"a}chst der Einsatz als tempor{\"a}res Implantat (z. B. als Platzhalter nach Unterkieferresektion vor definitiver autologer Rekonstruktion) als sinnvolle Erstanwendung denkbar.}, subject = {3D-Druck}, language = {de} } @phdthesis{Bruno2015, author = {Bruno, Raphael Romano}, title = {Auswirkung von Infusionsl{\"o}sungen mit Hydroxyethylst{\"a}rke (HES) auf humane proximale Tubulusepithelzellen der Niere in vitro}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123278}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die Volumentherapie durch Infusionsl{\"o}sungen spielt eine herausragende Rolle im klinischen Alltag von Intensivmedizin, perioperativer Medizin und Notfallmedizin. F{\"u}r diesen Zweck stehen verschiedene kristalloide und kolloidale Infusionsl{\"o}sungen zur Verf{\"u}gung. Das in Deutschland am h{\"a}ufigsten eingesetzte Kolloid ist die Hydroxyethylst{\"a}rke (HES). Dessen Stellenwert ist stark umstritten. Insbesondere die Wirkung von Hydroxyethylst{\"a}rke auf die f{\"u}r den kritisch Kranken eine zentrale Rolle spielende Niere gilt als zentrales Problem. Die vorliegende Arbeit untersuchte aufbauend auf die in vivo-Versuche von Schick et al. die Auswirkungen klinisch relevanter Dosierungen von Hydroxyethylst{\"a}rke und anderen Infusionsl{\"o}sungen (Gelatine, Humanalbumin, 0,9\% NaCl, Sterofundin® ISO) auf die Viabilit{\"a}t von immortalisierten humanen proximalen Tubulusepithelzellen (HK-2). Im Anschluss wurde die Relevanz des pH - Wertes, der Osmolalit{\"a}t, der Tr{\"a}gerl{\"o}sung, des Molek{\"u}lursprungs, der Molek{\"u}lgr{\"o}ße, der HES - Generation und der Inkubationsdauer auf die von HES ausgel{\"o}sten Effekte gepr{\"u}ft. Danach wurde gezeigt, ob der beobachtete Effekt reversibel war, ob es sich um ein direkt zytotoxisches Ph{\"a}nomen handelte, ob die HES _ Wirkung durch proinflammatorische Stimuli verst{\"a}rkt und ob HES selbst eine Inflammation auf mRNA - Ebene induzieren konnte. HES bewirkte keine proinflammatorische Stimulation der Zellen und wird durch die Anwesenheit proinflammatorischer Stimuli in seiner sch{\"a}digenden Wirkung nicht verst{\"a}rkt. Die mitochondriale Leistungsf{\"a}higkeit als Schl{\"u}sselaspekt des kritisch Kranken wurde durch den EZ4U („Viabilit{\"a}t") bestimmt. Ein Messartefakt konnte nicht identifiziert werden. HES reduziert mit steigender Dosis die Viabilit{\"a}t der HK - 2 Zellen in deutlichem Ausmaß, obwohl die Zellen immortalisiert und nicht vorgesch{\"a}digt waren. Diese Reduktion erfolgte durch alle untersuchten HES - Pr{\"a}parate. Dabei war niedermolekulares HES leicht weniger sch{\"a}dlich als hochmolekulares HES. Der HES - Effekt war unmittelbar nach Beginn der Inkubation nachweisbar. Der Viabilit{\"a}tsreduktion stand eine verz{\"o}gert einsetzende Zytoxoxizit{\"a}t gegen{\"u}ber. Der HES - Effekt war auch nach einer „Regenerationsphase" der Zellen nachweisbar und somit in vitro nur partiell reversibel. Gelatine erwies sich im Vergleich als ebenso bis schlechter vertr{\"a}glich. Gelatine war deutlich zytotoxischer. Humanalbumin zeigte in niedrigen Dosierungen protektive, in hohen Dosierungen ebenfalls negative Einfluss auf Zellviabilit{\"a}t und war in h{\"o}heren Dosierungen zytotoxisch. Die balancierte Vollelektrolytl{\"o}sung Sterofundin® ISO war gr{\"o}ßtenteils inert, in seiner Wirkung auf die mRNA im Vergleich zur 0,9\% NaCl Kontrolll{\"o}sung protektiv. Zusammenfassend konnte eine {\"U}bergelegenheit des HES der „3. Generation" gegen{\"u}ber anderen HES - Pr{\"a}paraten nicht gefunden werden. Alles deutete darauf hin, dass ausschließlich die applizierte Gesamtmasse von HES ausschlaggebend ist. Synthetische Kolloide sind in vitro nephrotoxisch und beeintr{\"a}chtigen die mitochondriale Funktionsf {\"a}higkeit deutlich. Diese Beobachtungen entsprechen denen großer klinischer Studien. Die Ursache dieses Ph{\"a}nomens bleibt unklar. Weitere Grundlagenforschung ist notwendig, um den zugrundeliegenden Pathomechanimus aufzukl{\"a}ren.}, subject = {Hydroxy{\"a}thylst{\"a}rke}, language = {de} } @phdthesis{Link2015, author = {Link, Daniela}, title = {Die Untersuchung von Asymmetrischem und Symmetrischem Dimethylarginin, Homoarginin und C-reaktivem Protein als kardiovaskul{\"a}re Biomarker mit besonderer Ber{\"u}cksichtigung des Schlaganfalls bei terminal niereninsuffizienten Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 an der H{\"a}modialyse}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123603}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {In dieser post-hoc Analyse der 4D Studie wurde evaluiert, in welchem Maße endotheliale Dysfunktion und Inflammation f{\"u}r die deutlich erh{\"o}hte kardiovaskul{\"a}re Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t terminal niereninsuffizienter Patienten verantwortlich sind. Das untersuchte Patientenkollektiv bestand aus 1255 H{\"a}modialyse-Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2, die multizentrisch, randomisiert und kontrolliert mit 20 mg Atorvastatin pro Tag oder Placebo behandelt wurden. Nutzen und Risiken dieser Therapie in Hinblick auf den prim{\"a}ren Endpunkt bestehend aus kardialem Tod, Myokardinfarkt und Schlaganfall wurden {\"u}ber einen medianen follow-up Zeitraum von vier Jahren evaluiert. Bei diesem Kollektiv wurden die Biomarker ADMA, SDMA, H-Arginin und SCRP gemessen und mit Hilfe eines multivariaten Cox-Regressionsmodells hinsichtlich ihres pr{\"a}diktiven Wertes in Bezug auf Schlaganfall und kardiovaskul{\"a}re Ereignisse untersucht. SCRP wurde zus{\"a}tzlich in Relation zu dem traditionellen kardiovaskul{\"a}ren Biomarker LDL-Cholesterin analysiert und der Einfluss von Atorvastatin auf die untersuchten Marker erforscht. Im Folgenden werden die wichtigsten Ergebnisse zusammengefasst. Patienten der zweiten Quartile (ADMA >0,77 bis ≤0,86 µmol L-1) hatten ein um 66\% h{\"o}heres Risiko einen Myokardinfarkt (HR 1.66, 95\% KI 1.12-2.46) und ein um 36\% h{\"o}heres Risiko den kombinierten kardiovaskul{\"a}ren Endpunkt zu erreichen (HR 1.36, 95\% KI 1.05-1.77) als Patienten der ersten Quartile (ADMA ≤0,77 µmol L-1). SDMA war mit einer erh{\"o}hten Inzidenz von Schlaganf{\"a}llen verbunden. Das Risiko einen Schlaganfall zu erleiden war f{\"u}r Patienten aus Quartile 3 (SDMA >2,45 bis ≤2,96 µmol L-1) um 125\% (HR 2.25, 95\% KI 1.24-4.11) und f{\"u}r Patienten aus Quartile 4 (SDMA >2,96 µmol L-1) um 90\% (HR 1.89, 95\% KI 1.02-3.53) h{\"o}her als f{\"u}r Patienten aus Quartile 1. In Abh{\"a}ngigkeit des H-Arginin-Wertes sank das Risiko des pl{\"o}tzlichen Herztodes und der Gesamtmortalit{\"a}t: Patienten in Quartile 4 (>1,4 µmol L-1) hatten ein um 51\% niedrigeres Risiko an pl{\"o}tzlichem Herztod zu versterben als Patienten in Quartile 1 (≤0,87 µmol L-1) (HR 0.49, 95\% KI 0.29-0.85). Das Risiko der Gesamtmortalit{\"a}t war in Quartile 3 (>1,1 bis ≤1,4 µmol L-1) (HR 0.78, 95\% KI 0.62-0.99) und 4 (HR 0.65, 95\% KI 0.50-0.84) im Vergleich zu Quartile 1 am niedrigsten. Sensitives CRP als Baseline-Parameter wurde als Pr{\"a}diktor f{\"u}r den kombinierten kardiovaskul{\"a}ren Endpunkt (HR 1.10, 95\% KI 1.01-1.18) und die Gesamtmortalit{\"a}t (HR 1.25, 95\% KI 1.17-1.33) identifiziert. Ebenso war der Mittelwert zweier Messungen mit einem erh{\"o}hten kardiovaskul{\"a}ren Risiko assoziiert: Das Risiko einen Schlaganfall (HR 1.20, 95\% KI 1.01-1.42) oder den pl{\"o}tzlichen Herztod (HR 1.20, 95\% KI 1.05-1.37) zu erleiden stieg um 20\% pro Einheit Anstieg in logarithmisch-transformiertem CRP, das den kombinierten kardiovaskul{\"a}ren Endpunkt zu erreichen um 10\% (HR 1.10, 95\% KI 1.02-1.20) und die Gesamtmortalit{\"a}t um 30\% (HR 1.30, 95\% KI 1.21-1.39). Patienten, deren SCRP-Wert initial unterhalb des Medians von 5 mg L-1 lag und im Verlauf um mehr als 100\% anstieg, hatten ein um mehr als 4fach erh{\"o}htes Risiko einen Schlaganfall zu erleiden (HR 4.07, 95\% KI 1.20-13.78) und ein um mehr als 60\% erh{\"o}htes Risiko zu versterben (HR 1.63, 95\% KI 1.08-2.45) als Patienten, deren SCRP im Verlauf um 47,3\% fiel. LDL in Kombination mit SCRP zeigte sich hier nicht pr{\"a}diktiv f{\"u}r kardiovaskul{\"a}re Ereignisse. Die Atorvastatin-Behandlung beeinflusste außer dem LDL-Cholesterin keinen der untersuchten Parameter. In der Subgruppe der Patienten mit den h{\"o}chsten CRP-Werten fand sich eine erh{\"o}hte Schlaganfallinzidenz unter denen, die mit Atorvastatin behandelt wurden. Insgesamt stellen hohes SDMA und SCRP als Verlaufsparameter im Gegensatz zu ADMA und H-Arginin unabh{\"a}ngige Pr{\"a}diktoren f{\"u}r das Auftreten von Schlaganf{\"a}llen bei H{\"a}modialyse-Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 dar.}, subject = {Schlaganfall}, language = {de} } @phdthesis{Haring2015, author = {Haring, Bernhard}, title = {Natriumkonsum, Bluthochdruck und Kognitive Beeintr{\"a}chtigung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123223}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Natrium ist mit verschiedenen physiologischen Prozessen verbunden und spielt insbesondere in der Blutdruckregulation sowie in der Entstehung eines essentiellen Hypertonus eine bedeutende Rolle. Die t{\"a}glich konsumierte Natriummenge der Gegenwart {\"u}bersteigt den physiologisch notwendigen Natriumbedarf sowie den von den Fachgesellschaften empfohlenen Referenzwerten bedeutend. Exzessiver Natriumkonsum bei gleichzeitigem Vorliegen eines Bluthochdrucks erh{\"o}ht das kardiovaskul{\"a}re Risiko betr{\"a}chtlich. Eine Konsumbeschr{\"a}nkung in Verbindung mit ad{\"a}quatem Blutdruckmanagment wird von zahlreichen Fachgesellschaften empfohlen. Zum Zeitpunkt der Untersuchung ist weitestgehend ungekl{\"a}rt, ob Bluthochdruck im Alter sowie ein exzessiver Natriumkonsum mit oder ohne begleitendem Hypertonus die kognitive Funktionsf{\"a}higkeit beeintr{\"a}chtigt. Anhand der Daten der Women's Health Initiative Memory Study, konnte vorliegende Arbeit einen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Vorliegen eines Bluthochdrucks und dem Auftreten milder kognitiver Beeintr{\"a}chtigung bei postmenopausalen Frauen ≥ 60 Jahre zeigen. Gleichzeitig weist vorliegende Untersuchung auf einen m{\"o}glichen Zusammenhang zwischen erh{\"o}htem Natriumkonsum und sp{\"a}tere kognitive Funktionsf{\"a}higkeit bei hypertensiven Frauen hin. W{\"a}hrend eine natriumarme Ern{\"a}hrung das Risiko f{\"u}r kognitiven Abbau bei hypertensiven Individuen nicht erh{\"o}hte, wurde eine Assoziation zwischen natriumreicher Ern{\"a}hrung und einem gesteigerten Risiko f{\"u}r kognitive Verschlechterung beobachtet. Allerdings waren diese Ergebnisse nicht signifikant und bed{\"u}rfen weiterer {\"U}berpr{\"u}fung. Auswirkungen einer natriumreichen Ern{\"a}hrung auf die kognitive Funktionsf{\"a}higkeit bei normotensiven Frauen wurden nicht gefunden. Die Resultate dieser Untersuchung unterstreichen den {\"u}ber die kardiovaskul{\"a}re Pr{\"a}vention hinaus reichenden Stellenwert einer ad{\"a}quaten Blutdruckregulation im Allgemeinen sowie einer Natriumrestriktion bei hypertensiven Individuen im Besonderen zum Erhalt kognitiver Funktionsf{\"a}higkeit.}, subject = {Hypertonie}, language = {de} } @phdthesis{Geyer2015, author = {Geyer, Marcel}, title = {Synthese und biologische Charakterisierung neuartiger siliciumorganischer Wirkstoffe sowie Synthese neuartiger siliciumorgansicher Synthese-Bausteine}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123766}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Aufbauend auf dem Konzept der C/Si-Bioisosterie beschreibt die vorliegende Arbeit die Synthese und biologische Charakterisierung siliciumorganischer Wirkstoffe sowie Beitr{\"a}ge zur Synthese von siliciumorganischen Synthese-Bausteinen unter Verwendung der Silicium-Schutzgruppen MOP (4-Methoxyphenyl), DMOP (2,6-Dimethoxyphenyl) und TMOP (2,4,6-Trimethoxyphenyl). Die entsprechenden Zielverbindungen sowie alle isolierten Zwischenstufen wurden durch NMR-Spektroskopie in L{\"o}sung (1H, 13C, 29Si) und Elementaranalyse (C, H, N) bzw. HRMS-Analytik (ESI) charakterisiert. Zus{\"a}tzlich konnte in einigen F{\"a}llen eine strukturelle Charakterisierung durch Einkristall-R{\"o}ntgenstrukturanalyse realisiert werden.}, subject = {Wirkstoff}, language = {de} } @phdthesis{Bergler2015, author = {Bergler, Felix}, title = {Photolumineszenzbasierte Untersuchung der Struktur und der thermodynamischen Bildungsparameter mizellar stabilisierter (6,5)-Kohlenstoffnanor{\"o}hren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123586}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {In dieser Arbeit werden die Wechselwirkungen zwischen der Oberfl{\"a}che von Kohlenstoffnanor{\"o}hren und verschiedenen Dispergierreagenzien anhand der Photolumineszenz (PL) der (6,5)-Nanor{\"o}hren untersucht. Um den Einfluss der verschiedenen Reagenzien auf die exzitonischen Eigenschaften und die PL-Emission zu quantifizieren, wurden die Dispergierreagenzien ausgetauscht, die Temperaturabh{\"a}ngigkeit bestimmt und die Konzentration der Reagenzien variiert. Die Dispergierreagenzien eines immobilisierten, SC-stabilisierten (6,5)-SWNT-Ensembles wurden im Mikrofluidikkanal ausgetauscht. Wird der Kanal mit Wasser gesp{\"u}lt, verringern sich die PL-Intensit{\"a}t und die Emissionsenergie, da der Wasserfluss die Tensidmolek{\"u}le von der Oberfl{\"a}che entfernt. Beim Austausch einer DOC-Umgebung gegen Wasser nimmt die PL-Intensit{\"a}t ebenfalls ab und die PL-Emissionsenergie verringert sich. Die Austauschexperimente verlaufen reversibel und der instantane Anstieg der Emissionsenergie bei der Tensidadsorption weist auf eine kooperative Anlagerung hin. Deshalb ist anzunehmen, dass sich Tensid-SWNT-Heteromizellen ausbilden. Anschließend werden die Emissionsenergie und die PL-Intensit{\"a}t in verschiedenen Dispergierreagenzien und in Wasser verglichen. Die gr{\"o}ßte Emissionsenergie und PL-Intensit{\"a}t werden w{\"a}hrend des Wechsels von einer SDS- zu einer (GT)16-L{\"o}sung gemessen. Dies kann auf die l{\"u}ckenlose Bedeckung der SWNT-Oberfl{\"a}che mit einer heterogenen Schicht aus SDS-Molek{\"u}len und (GT)16-Str{\"a}ngen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. In reiner SDS-Umgebung emittieren die Nanor{\"o}hren Licht mit der zweith{\"o}chsten Energie, aber die PL-Intensit{\"a}t liegt unter der in einer SC-Umgebung. Die Emissionsenergie in der SC-Umgebung ist geringer und davon abh{\"a}ngig, ob die SWNTs bereits mit (GT)16-Str{\"a}ngen stabilisiert waren, da dies eine permanente Rotverschiebung der Emissionsenergie in der SC-Umgebung sowie eine verringerte PL-Intensit{\"a}t verursacht. In w{\"a}ssriger Umgebung verringert sich nach erfolgtem (GT)16-Kontakt die PL-Intensit{\"a}t dauerhaft. Danach wurde die Anlagerung von Tensidmolek{\"u}len an die (6,5)-SWNT-Oberfl{\"a}che in Suspensionen mit der Temperatursprungmethode untersucht. Die Temperatur im Mikrofluidikkanal wurde anhand der linearen Abnahme der Emissionsenergie SC- und DOC-stabilisierter SWNTs mit steigender Temperatur bestimmt. Die Suspensionstemperatur ist in den verschiedenen Temperatursprungexperimenten unabh{\"a}ngig von der Messposition im Mikrofluidikkanal und wird durch die absolute Position auf den Peltier-Elementen bestimmt. Zudem stimmen die im Kanal gemessenen Temperaturen f{\"u}r SC- und DOC-stabilisierte (6,5)-SWNTs {\"u}berein, weshalb in diesem Experiment nicht die erwartete Einstellung eines Gleichgewichts wie in einem Temperatursprungexperiment der Fall, sondern die Momentantemperatur gemessen wird. Die schnelle Gleichgewichtseinstellung zwischen freien und auf der SWNT-Oberfl{\"a}che adsorbierten Tensidmolek{\"u}len beim Temperatursprung zeigt, dass die SC- und DOC-(6,5)-SWNT-Suspensionen thermochrome Farbstoffe sind. Wegen der Temperaturabh{\"a}ngigkeit der Emissionsenergie ist es bei wissenschaftlichen Arbeiten wichtig, neben dem verwendeten Dispergierreagenz auch die Temperatur der SWNT-Suspension anzugeben. Abschließend wurden die kritischen Mizellenkonzentrationen von Tensid-SWNT-Suspensionen in Verd{\"u}nnungsexperimenten und daraus die thermodynamischen Bildungsparameter der Tensid-SWNT-Heteromizellen ermittelt. In der temperaturabh{\"a}ngigen Analyse der SC-SWNT-Mizellenbildung wird ein konstanter Hill-Koeffizient erhalten, der die Mizellenbildung als positiv kooperativ klassifiziert. F{\"u}r die Bestimmung der Freien Mizellierungsenthalpie wurden nur die CMCs aus den Verd{\"u}nnungsexperimenten verwendet, da die Mizellenbildung bei der Aufkonzentration teils kinetisch gehemmt ist. Da die Freie Mizellierungsenthalpie bei allen Temperaturen negativ ist, stabilisiert die Bildung der Heteromizellen das System. Die Triebkraft f{\"u}r die Mizellenbildung ist {\"u}ber 322 K die Enthalpie, w{\"a}hrend unterhalb von 316 K der Entropiegewinn dominiert. Die Verd{\"u}nnung einer DOC-SWNT-Suspension zeigt keine {\"A}nderung der Emissionsenergie, obwohl dabei sowohl die prim{\"a}re als auch die sekund{\"a}re CMC von DOC unterschritten werden. Zuletzt wurden die Verd{\"u}nnungsexperimente mit einer SDS-SWNT-Suspension durchgef{\"u}hrt und die thermodynamischen Parameter der Mizellenbildung bestimmt. Da auf die Aufl{\"o}sung der Mizellenstruktur direkt die Aggregation der SWNTs folgt, wurde f{\"u}r die Ermittlung der CMC n{\"a}herungsweise die Konzentration am Maximum der Emissionsenergie verwendet. Daraus ergibt sich bei jeder Temperatur eine negative Freie Mizellierungsenthalpie, deren Beitr{\"a}ge analog zu SC bei kleineren Temperaturen als 323 K entropisch und bei h{\"o}heren Temperaturen enthalpisch dominiert werden. Somit erm{\"o}glichen die Experimente mit SC- und SDS-SWNT-Suspensionen die temperaturabh{\"a}ngige Bestimmung der CMC und damit die Berechnung der Freien Mizellierungsenthalpie sowie der zugeh{\"o}rigen enthalpischen und entropischen Beitr{\"a}ge.}, subject = {Kohlenstoff-Nanor{\"o}hre}, language = {de} } @phdthesis{Jaenicke2015, author = {J{\"a}nicke, Laura Annika}, title = {Regulation of MYC Activity by the Ubiquitin-Proteasome System}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123339}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {The oncogenic MYC protein is a transcriptional regulator of multiple cellular processes and is aberrantly activated in a wide range of human cancers. MYC is an unstable protein rapidly degraded by the ubiquitin-proteasome system. Ubiquitination can both positively and negatively affect MYC function, but its direct contribution to MYC-mediated transactivation remained unresolved. To investigate how ubiquitination regulates MYC activity, a non-ubiquitinatable MYC mutant was characterized, in which all lysines are replaced by arginines (K-less MYC). The absence of ubiquitin-acceptor sites in K-less MYC resulted in a more stable protein, but did not affect cellular localization, chromatin-association or the ability to interact with known MYC interaction partners. Unlike the wild type protein, K-less MYC was unable to promote proliferation in immortalized mammary epithelial cells. RNA- and ChIP-Sequencing analyses revealed that, although K-less MYC was present at MYC-regulated promoters, it was a weaker transcriptional regulator. The use of K-less MYC, a proteasomal inhibitor and reconstitution of individual lysine residues showed that proteasomal turnover of MYC is required for MYC target gene induction. ChIP-Sequencing of RNA polymerase II (RNAPII) revealed that MYC ubiquitination is dispensable for RNAPII recruitment and transcriptional initiation but is specifically required to promote transcriptional elongation. Turnover of MYC is required to stimulate histone acetylation at MYC-regulated promoters, which depends on a highly conserved region in MYC (MYC box II), thereby enabling the recruitment of BRD4 and P-TEFb and the release of elongating RNAPII from target promoters. Inhibition of MYC turnover enabled the identification of an intermediate in MYC-mediated transactivation, the association of MYC with the PAF complex, a positive elongation factor, suggesting that MYC acts as an assembly factor transferring elongation factors onto RNAPII. The interaction between MYC and the PAF complex occurs via a second highly conserved region in MYC's amino terminus, MYC box I. Collectively, the data of this work show that turnover of MYC coordinates histone acetylation with recruitment and transfer of elongation factors on RNAPII involving the cooperation of MYC box I and MYC box II.}, subject = {Myc}, language = {en} }