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Auswirkungen unterschiedlicher Haltungsbedingungen auf Phänotyp und Genexpression im Mausmodell
(2015)
In zahlreichen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass Umweltbedingungen im frühen Lebensalter einerseits die Entwicklung von Resilienz, d.h. Widerstandsfähigkeit gegenüber Stressoren, andererseits aber auch die Entwicklung physischer und psychischer Erkrankungen im weiteren Lebensverlauf beeinflussen können. Dabei wird angenommen, dass sich sowohl dezidiert positive als auch in Maßen aversive Umweltbedingungen mit rezidivierender Stressbelastung günstig auf die Resilienz im späteren Leben auswirken können. Auf neurobiologischer Ebene scheinen dabei das CRH und seine Rezeptoren (CRHR1 und CRHR2), das NPY-System sowie das NPS-System (insbesondere NPS-Rezeptor) eine besondere Rolle zu spielen. Jedoch sind die exakten Zusammenhänge und neurobiologischen Grundlagen weiterhin nur unzureichend aufgeklärt. Dies ist insbesondere insofern bedauernswert, da weiterer Erkenntnisgewinn auf diesem Gebiet möglicherweise Präventionsstrategien und Therapieoptionen für den Menschen begründen könnte. Um die Auswirkung der Umweltbedingungen im frühkindlichen Lebensalter auf die Resilienz im späteren Leben weiter aufzuklären, wurden im Rahmen dieser Arbeit insgesamt 310 Cd1-Mäuse den Haltungsbedingungen "Environmental Enrichment" (EE, Stimulation durch Spielobjekte) und "Maternal separation" (MS, wiederholte Stressbelastung durch Separation der Nachkommen vom Muttertier) sowie Standardhaltungsbedingungen unterworfen. Insgesamt 31 männlichen Tieren wurde im Alter von vier Wochen die Gehirne entnommen und aus diesen jeweils die Regionen Frontalcortex,
Striatum, Nucleus accumbens, Hippocampus, Amygdala, dorsale Nuclei raphes und Hypothalamus herauspräpariert. Aus den gewonnenen Proben wurde RNA extrahiert, hieraus cDNA synthetisiert und abschließend - nach Ausschluss von Kontamination und Integritätsprüfung - die Expressionsraten der untersuchten Gene mittels RT-qPCR quantifiziert. Um auch verhaltensbiologische Konsequenzen der unterschiedlichen Haltungsbedingungen zu erfassen, wurden außerdem 30 weibliche sowie 30 männliche Tiere im weiteren Lebensverlauf verschiedenen Verhaltenstests zugeführt. In den Sucrose-Präferenz-Tests zeigten sich Effekte der Haltungsbedingung auf Sucrose-Konsum und Präferenz mit signifikant geringeren Werten der Haltungsgruppe EE. Bei der Auswertung der Openfield-Tests fanden sich Gruppen-Geschlechter-Interaktionseffekte mit signifikant geringeren Werten (Gesamtstrecke, Strecke und Aufenthaltsdauer im zentralen Bereich, Eintritte in den zentralen Bereich) der weiblichen EE-Tiere. In den Barnes Maze-Tests benötigten die Tiere
der Haltungsgruppe EE an den meisten Testtagen signifikant weniger Zeit, um in die Escape-Box zu "entkommen". Auf neurobiologischer Ebene fanden sich signifikante Unterschiede der CRH-Expressionsraten in Amygdalae und Frontalcortex, der CRHR 1-Expressionsraten in Amygdalae und Hypothalamus sowie der CRHR2-Expressionsraten in Amygdalae und Hippocampus. Demgegenüber konnte kein signifikanter Effekt der Haltungsbedingung auf das NPY-System gefunden werden.
Jedoch ließen sich signifikante Unterschiede der NPSR1-Expressionsraten in Amygdalae, Frontalcortex, dorsalen Nuclei raphes und Hypothalamus feststellen. Es kann also grundsätzlich von Auswirkungen unterschiedlich aversiver Haltungsbedingungen auf die Stress-Resilienz von Versuchstieren ausgegangen werden. Dies ist einerseits für Tierversuche allgemein von grundsätzlicher Bedeutung. Andererseits legen die Resultate eine entsprechende frühkindliche "Programmierung" auch im Menschen nahe.
Wenig ist bekannt über die gesundheitsrelevanten Effekte von Spielraumgestaltungen im Kindergarten. Deshalb sollten in dieser Studie die Auswirkungen der Neugestaltung des Außengeländes eines Kindergartens untersucht werden. Dazu wurde eine historisch-kontrollierte Studie konzipiert, an der 66 Kinder des Interventionskindergarten St. Jakobus in Versbach / Würzburg teilnahmen. Die Daten von 336 Kindern aus 20 Kontrollkindergärten der PAKT-Studie standen als Kontrollen zur Verfügung. Die Intervention bestand in der vollständigen Neugestaltung des Außen¬geländes des Kindergartens und der Aufstellung eines großen Klettergerätes (Playmobil-Aktivschiff). Die Messungen erfolgten 3 Monate vor und 5-7 Wochen nach der Eröffnung des neuen Außengeländes. Gemessen wurde der zeitliche Anteil an „moderate-and-vigorous physical activity“ (MVPA) mittels Bewegungsmonitoren (GT1M) an 7 Tagen, sowie folgende motorische Tests: Einbeinstand (EIN), Seitliches Hin- und Herspringen (SHH) und Standweitsprung (SW) aus dem Karlsruher Motorik-Screening, Balancieren rückwärts (RB) und Zielwurf auf eine Scheibe aus dem Motoriktest für 4-6 Jährige und das dynamische Balancieren rückwärts (DBR) aus dem Körperkoordinationstest für Kinder. Der DBR wurde nur im Interventionskindergarten durchgeführt. Aus den Z-Werten der Ergebnisse im EIN, SHH, SW wurde ein Motorikgesamtscore als Maß der allgemeinen körperlichen Leistungsfähigkeit gebildet. Größe, Gewicht, Hautfaltendicke an vier Körperstellen (über dem Bizeps und dem Trizeps, sowie subskapulär und suprailiakal) und der Blutdruck wurde gemessen (Dinamap 8100, Critikon). Aus Daten des Deutschen Wetterdienstes wurde die mittlere Tagestemperatur am Tag der zweiten Untersuchung bestimmt und bei den Analysen des Blutdrucks berücksichtigt. In zwei Fragebögen wurden Informationen zu familiären, gesundheitlichen und sozioökonomischen Gegebenheiten ermittelt sowie sportliche Aktivitäten in der Freizeit abgefragt. Die Änderungen im MVPA-Anteil an Vormittagen von Werktagen und die Änderungen im Motorikgesamtscore der motorischen Leistungsfähigkeit wurden als primäre Ergebnisvariablen definiert. Für die statistischen Berechnungen wurde PASW Statistics 18 genutzt. Um Gruppenunterschiede zu T1 zu analysieren wurde die Varianzanalyse (ANOVA) verwendet. Für die Längsschnitt¬unter-suchung bei intervallskalierten Variablen wurde die univariate Varianzanalyse genutzt (allgemeines lineares Modell) und Alter, sowie Geschlecht als feste Faktoren, das Ergebnis der Eingangsuntersuchung als Kovariate ins Modell eingeschlossen. Zur Eingangsuntersuchung bestanden folgende signifikante Unterschiede zwischen der Kontroll- und Interventionsgruppe: die Interventionsgruppe waren am Vormittag von Werktagen weniger körperlich aktiv und schnitten schlechter im SHH ab. Im Längsschnitt zeigten sich für die Interventionsgruppe gegenüber der Kontrollgruppe signifikante Verbesserungen in den beiden primären Ergebnisvariablen MVPA-Anteil am Vormittag von Werktagen (p=0,002), sowie im Motorikgesamtscore der motorischen Leistungsfähigkeit (p=0,012). Weitere positive Ergebnisse ergaben sichfür den systolischen Blutdruck (p=0,037 unter Einschluss der mittleren Tagestemperatur als Kovariate). Hingegen stiegen Gewicht (p=0,009), BMI-Perzentile (p= 0,003) und Trizeps-Hautfaltendicke (p<0,001) im Vergleich zur Kontrollgruppe an. Die attraktive Neugestaltung des Außengeländes eines Kindergartens zeigte sich also erfolgreich, das Bewegungsverhalten und die motorischen Fähigkeiten der Kinder zu fördern. Es konnte auch nachgewiesen werden, dass die mittlere Außentemperatur einen hoch signifikanten Einfluss auf den systolischen Blutdruck hat, weshalb dies in entsprechenden zukünftigen Studien berücksichtigt werden sollte. Trotz Intervention ergab sich im Beobachtungszeitraum eine Zunahme von Gewicht, BMI und subkutanem Fettgewebe. Als Ursache dafür kommen die kurze Beobachtungszeit, sowie die Einschränkungen während der Umbauphase des Außengeländes in Frage. Zukünftige Studien sollten unbedingt auch langfristige Messungen des Gewichts, BMIs und subkutanen Fettgewebes beinhalten, um hier weiter Klarheit zu schaffen. Nach den Ergebnissen dieser Studie stellt die Neugestaltung des Außengeländes in Kindergärten eine effektive Möglichkeit zur Förderung der Gesundheit von Kindern dar.
Osteoporose ist einer der häufigsten Knochenerkrankungen im fortschreitenden Alter und zählt, aufgrund der damit verbundenen hohen direkten und indirekten Behandlungskosten, zu einer der zehn wichtigsten volkswirtschaftlichen Krankheiten. Die Behandlung der Osteoporose ist langjährig und umfasst eine medikamentöse Therapie auf der Basis einer „knochengesunden“ Lebensweise hinsichtlich Ernährung und Bewegung. Im Rahmen von Untersuchungen zur Linderung von postmenopausalen Beschwerden, zeigte ein Extrakt der Pflanze Cimicifuga racemosa Potential zu osteoprotektiver Wirksamkeit und rückte somit in den Fokus für eine mögliche Anwendung in der Therapie und Prophylaxe von Osteoporose. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, in enger Zusammenarbeit mit der Bionorica SE, welche für die Aufreinigung und Fraktionierung des Pflanzenextraktes zuständig war, und mit der Arbeitsgruppe um Prof. Wuttke, welche parallele Rattenstudien durchführte, Methoden anzuwenden, mit denen osteoprotektive Wirksamkeiten nachgewiesen und auf einzelne Fraktionen des Extraktes limitiert werden können. ...
Der demographische Wandel Deutschlands, der in zunehmender Lebenserwartung und zurückgehender Geburtenrate begründet ist, erfordert ein Umdenken bezüglich vorhandener Strukturen im Gesellschaftssystem, damit den Herausforderungen einer überalterten Bevölkerung begegnet werden kann. Die späte Lebensphase ist häufig durch Multimorbidität gekennzeichnet und stellt damit enorme Belastungen für das Gesundheitssystem dar; Prävention und Gesundheitsförderung rücken dadurch mehr in den Mittelpunkt. Neben dem Fachgebiet der Musiktherapie befasst sich auch das Fach Musikpädagogik mit den Wirkungen des aktiven und passiven Musik-Erlebens. In der vorliegenden Arbeit geht es um zwei zentrale Fragestellungen: 1. Kann Singen im Chor in der Altersgruppe 50+ einen Beitrag in der Prävention und Gesundheitsförderung leisten, so dass gute Grundlagen für einen gelingenden Alterungsprozess gelegt werden? 2. Haben Senioren Potential, um auch nach dem Renteneintrittsalter einen gesellschaftlichen Beitrag zu leisten und so die öffentlichen Kassen zu entlasten? Es wurden 189 aktive Sängern und Sängerinnen der Altersgruppe 50+ aus acht verschiedenen Chören befragt. Nach Empfehlungen zur Förderung eines positiven Alterungsprozesses wurden folgende Aspekte untersucht: • Förderung der Selbstsicherheit • Training der Kognition und Mobilität • Bewältigung von Lebenskrisen • Reflektorischer Umgang mit Einbußen und Förderung der Fähigkeit zur Kompensation • soziale Unterstützung • Lebensmut • Austausch mit Gleichgesinnten (Walter, 2006, S.32). Zusätzlich wurde nach der Bereitschaft gefragt, sich ehrenamtlich in Erziehungswesen und Seniorenarbeit zu investieren. Die Ergebnisse bestätigten die Annahme, dass Singen im Chor dazu beitragen kann, dass Bereiche gestärkt werden, die grundlegend für einen gelingenden Alterungsprozess sind. Auch erklärte sich die Hälfte der befragten Chorsänger dazu bereit einen Beitrag im Bereich der Kinder- und Seniorenarbeit zu leisten. Durch das Singen in der Gemeinschaft wirken die positiven physischen und psychischen Auswirkungen des Singens mit den sozialen Effekten des Gruppenerlebens zusammen. Auftritte in der Öffentlichkeit ermöglichen es den Chormitgliedern Kompetenz zu zeigen und ihre Selbstsicherheit zu stärken. Zielsetzung der Primärprävention ist es, Aktionen und Verhaltensänderungen zu fördern, bevor sich Einschränkungen bemerkbar machen. Die häufig fehlende Eigenmotivation hierzu wird durch die natürliche Freude am Singen und durch die Gruppendynamik kompensiert. Singfreudige Senioren können die Bemühung um eine immer wieder geforderte Alltagskultur des Singens durch Mitarbeit in Erziehung und Bildung unterstützen. Dies wäre im Sinne von Kocka, der schreibt: „Um die wachsende Zahl gesunder, im Grunde leistungsfähiger, partizipationsbereiter Alter angemessen einbeziehen zu können, und zwar sowohl im Interesse ihrer Lebensqualität als auch im Interesse der Leistungsfähigkeit der Gesellschaft, ist es notwendig umzubauen, die überlieferten Strukturen der Gesellschaft zu weiten, zu lockern, zu revidieren” (Kocka, 2008, S.231). Ergebnisse aus der Literaturrecherche und der Befragung zeigen ein vielversprechendes Forschungsfeld. Weitere Untersuchungen und die öffentliche Diskussion könnten dazu führen, dass mit der zunehmenden Entwicklung eines gesundheitsbewussten Lebensstils das Singen im Chor in Zukunft wieder mehr Beachtung finden und auch vom Gesundheitswesen als Mittel der Primärprävention anerkannt und gefördert werden könnte. Literatur: Walter, Ulla et al. (2006): Alt und gesund? Altersbilder und Präventionskonzepte in der ärzt-lichen und pflegerischen Praxis. Wiesbaden: Vs Verlag für Sozialwissenschaften/GWV Fach-verlage GmbH Kocka, Jürgen (2008): Chancen und Herausforderungen einer alternden Gesellschaft. In Staudinger, Was ist Alter(n)? neue Antworten auf eine scheinbar einfache Frage (S.217-235). Berlin, Heidelberg: Springer Verlag
Summary: I previously demonstrated that conditional overexpression of the neuronal nitric oxide synthase (nNOS) inhibited L-type Ca2+-channels and decreased myocardial contractility1 (Burkard N. et al. (2007). Circ Res 100, 32-44). However, nNOS has multiple targets within the cardiac myocyte and it is possible that interesting biological functions of this protein remain to be elucidated. In this study, I showed that nNOS overexpression has a cardioprotective effect after ischemia-reperfusion injury by inhibiting mitochondrial function and reducing the generation of reactive oxygen species (ROS). The effect of conditional nNOS overexpression in cardiac myocytes in ischemiareperfusion injury was assessed. Ischemia-reperfusion injury in WT mice resulted in nNOS accumulation in the mitochondria. Similary, transgenic nNOS overexpression caused nNOS abundance in mitochondria. Electron microscopy of mouse myocardium from nNOS overexpressing mice showed that after induction of its expression, nNOS is additionally localised in mitochondria. nNOS translocation into mitochondria was dependent on HSP90. Ischemia-reperfusion experiments in isolated hearts showed a cardioprotective effect of nNOS overexpression (30min post-ischemia, LVDP 27.0±2.5mmHg in non-induced animals vs. 45.2±1.9mmHg in nNOS overexpressing mice, n=12, p<0.05). Consistently with this finding, in vivo the infarct size within the area at risk was significantly decreased in nNOS overexpressing mice compared to non-induced animals (36.6±8.4 relative % vs. 61.1±2.9 relative %, n=12, p<0.05). nNOS overexpression also caused a significant increase in mitochondrial nitrite levels accompanied by a decrease of cytochrome c oxidase activity (72.0±8.9units/ml in nNOS overexpressing mice vs. 113.2±17.1units/ml in non-induced mice, n=12, p<0.01) resulting in an inhibition of mitochondrial function. Accordingly, O2-consumption (MVO2) in isolated heart muscle stripes was decreased in nNOS overexpressing mice, already under resting conditions (0.016±0.0015 vs. 0.024±0.006ml[O2] x mm-3 x min-1, n=13, p<0.05). Additionally, this study showed that the ROS concentration was significantlydecreased in hearts of nNOS overexpressing mice compared to non-induced animals (6.14±0.685 vs. 14.53±1.7μM, n=8, p<0.01). Application of different inhibitors, Western Blot analysis and activity assays showed that the lower ROS concentration in nNOS overexpressing mice was caused by inhibition of the xanthine oxidoreductase (XOR) activity by the increased abundance of nNOS expression. In summary, this study demonstrated that the conditional transgenic overexpression of nNOS resulted in myocardial protection after ischemia-reperfusion injury. Besides reduction of myocardial Ca2+-overload after reperfusion this might be caused by inhibition of mitochondrial function through nNOS, which reduced myocardial oxygen consumption already under baseline conditions (Burkard N. conditionally accepted by
Ziel dieser Arbeit war es zu erforschen, ob mittels einer strukturierten Anamnese und einer intensiven manueller Untersuchung ein Weg zur Prävention von Rückenschmerzen und einer möglicherweise daraus resultierenden Berufskrankheit zu finden ist. Je 20 männliche Hubschrauberpiloten und Bordmechaniker des Transporthubschrauberregimentes 30 im Alter von 25-50 Jahren bildeten die Untersuchungsgruppen. Sie alle sind Teil der Besatzungen auf der Bell UH-1D, einem seit 1965 in der Bundeswehr ein-geführtem Hubschrauber mit einem Triebwerk und 2 Rotorblättern, wodurch sehr starke und niederfrequente Vibrationen erzeugt werden. Grundlagen der Untersuchungen waren ein validierter und standardisierter Erhebungsbogen, eine umfassende manuelle Untersuchungstechnik sowie eine genaue Kenntnis der Arbeitsplätze von und Anforderungen an Hubschrauberbesatzungen des Heeres auf Bell UH-1D. Die Untersuchungen erfolgten jeweils ohne Kenntnis der Anamnese nach den vorgegebenen Schritten des Untersuchungsbogens
Im Rahmen der Etablierung eines Bettnetzprojektes zur Prävention der Malaria wurden eine städtische (n=60) und eine ländliche Probandengruppe (n=60) in Nigeria im Großraum Abeokuta vor und ein Jahr nach Einführung von mit Insektizid behandelten Bettnetzen (ITN) untersucht. Dabei war das Ziel dieser Arbeit (1) die epidemiologische Malariasituation im Untersuchungsgebiet zu erfassen; (2) Wissen durch Informationsgespräche zu den Themen Prävention, Diagnostik und Therapie der Malaria zu vermitteln; (3), Akzeptanz und Gebrauch der ITN zu dokumentieren; (4), den Effekt von ITN am Verlauf klinischer und labortechnischer Parameter zu verfolgen und (5) die Prävalenz und Höhe von Antikörpern (NANP19) gegen das Circumsporozoiten (CS) Protein, ein Hauptoberflächenprotein der Sporozoiten vor Projektbeginn zu erfassen, sowie ihre Veränderung ein Jahr nach Einführung von ITN. Bei den Untersuchungen zeigte sich, dass Malaria eines der wichtigsten Gesundheitsprobleme der Region ist. Wissensvermittlung förderte die Akzeptanz und den regelmäßigen Gebrauch von ITN. Die klinischen und labortechnischen Untersuchungen bestätigen den protektiven Effekt durch Benutzung von ITN. Fast alle Parameter (Anzahl der Fieberepisoden/Jahr, Anzahl der arbeitsunfähigen Tage, Milzuntersuchung, Ausstrichuntersuchungen und Untersuchung auf Ak) zeigten für die Bettnetzbenutzergruppen Verbesserungen, von denen einige im Vergleich zum Vorjahr hochsignifikant waren. Die Resultate dieser Arbeit weisen darauf hin, dass im hochendemischen Südwesten Nigerias ITN effektiv zur Prävention der Malaria eingesetzt werden können. Der schwere Zugang zu medizinischer Versorgung für ländliche Bevölkerungsgruppen empfiehlt ihren Einsatz besonders in diesen Regionen. Hohe Infektionsraten mit der Gefahr rezidivierender Infektionen, besonders für Kinder, könnten dadurch gesenkt werden. Durch die gezeigte signifikante Reduktion der Krankeheitstage bei regelmäßiger ITN-Benutzung könnte ein zusätzlicher ökonomischer Benefit für Familien sein.
Hintergrund: Der implantierbare Kardioverter-Defibrillator (ICD) stellt bei der Prävention von lebensbedrohlichen Herzrhythmusstörungen die Therapie der Wahl dar. ICD-Patienten berichten jedoch überdurchschnittlich häufig von Ängsten und einer eingeschränkten Lebensqualität. Ziel: In dieser Studie wurde ein speziell für ICD-Patienten entwickeltes Präventionsprogramm gegen Ängste evaluiert. Dieses beinhaltet zum einen gedruckte Informationen darüber, wie Ängste frühzeitig erkannt werden können und welche Hilfsmöglichkeiten es gibt. Zum anderen bietet es Patienten die Möglichkeit, einem telefonischen Ansprechpartner (Dipl.-Psych.) Fragen zum ICD zu stellen und über psychische Belastungen und Möglichkeiten zu deren Linderung zu sprechen. Gleichzeitig wurde in dieser Studie die Möglichkeit untersucht, die Ängste der Patienten, die nach der Anpassungsphase entstehen, vorherzusagen. Methoden: 119 ICD-Patienten füllten zu zwei Zeitpunkten (30 Tage nach der Implantation und 6 Monate später) psychometrische Fragebögen zur Erfassung von Ängsten aus (z.B. Hospital Anxiety and Depression Scale). Nach der ersten Messung wurden die Patienten teilrandomisiert (Schichtung nach Indikation, Alter und Geschlecht) zwei Gruppen zugewiesen. Eine Gruppe nahm zwischen den beiden Messzeitpunkten zusätzlich zur medizinischen Betreuung am beschriebenen Präventionsprogramm teil, die andere Gruppe erhielt keine zusätzliche Betreuung. Zur Prädiktion der späteren Angstwerte wurden Regressionsanalysen durchgeführt. Als Prädiktoren dienten die Charakteristiken der Patienten, die zum ersten Messzeitpunkt erhoben worden waren. Kriterium war die Angst der Patienten zum zweiten Messzeitpunkt. Ergebnisse: Das Präventionsprogramm wurde von allen ICD-Patienten gut angenommen und von vielen Patienten (75%) als hilfreich beurteilt. Entgegen der Erwartungen unterschieden sich die beiden Gruppen hinsichtlich der Angstentwicklung jedoch nicht voneinander. Die differenzierte Analyse zeigte, dass die Wirkung des Präventionsprogramms auf die Angst der Patienten von deren Alter abhing (p = 0,01). Bei den jüngeren ICD-Patienten (30-64 Jahre) ließ sich durch das Programm ein Anstieg der Ängste im Halbjahr nach der Implantation verhindern. Die subjektiv berichteten Ängste der behandelten Gruppe der älteren Patienten (65-75 Jahre) entwickelten sich jedoch ungünstiger als die der Kontrollgruppe. Jüngere Patienten berichteten nach der Implantation generell über mehr Einschränkungen durch den ICD und fühlten sich weniger gut durch ihn geschützt als ältere Patienten. In der Kontrollgruppe war die Vorhersage der Angst zum zweiten Messzeitpunkt am Besten durch die Einstellung der Patienten zum ICD möglich. In der Experimentalgruppe war die Angstsensitivität der Patienten der beste Prädiktor. Schlussfolgerung: Jüngere Patienten profitierten vom auf Informationen und Gesprächen basierenden Präventionsprogramm. Ältere Patienten dagegen berichteten subjektiv über mehr Ängste, obwohl sie das Präventionsprogramm auch als hilfreich erachteten. Für diese Patientengruppe müssen somit andere Möglichkeiten der notwendigen psychosozialen Unterstützung gefunden werden.