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Influence of Ethanol as a Preservative in Topical Formulation on the Dermal Penetration Efficacy of Active Compounds in Healthy and Barrier-Disrupted Skin
No full textBackground: Ethanol is a multifunctional excipient often used as a preservative in topical formulations. Due to its known ability to impair skin barrier function, this study investigated the effect of ethanol (EtOH) as a preservative in creams on the dermal penetration of active compounds. (2) Methods: A hydrophilic and a lipophilic fluorescent dye were used as active ingredient surrogates that were incorporated into creams with and without ethanol. The dermal penetration efficacy was assessed by epifluorescence microscopy on an ex vivo porcine ear model with intact and irritated skin. (3) Results: Ethanol reduced the dermal penetration by about 40% for the hydrophilic and about 20% for the lipophilic surrogates on intact skin, but had minimal impact on irritated skin. The bio-physical skin properties were also altered by the addition of ethanol to the cream. On intact skin, it increased transepidermal water loss (TEWL) and decreased skin hydration, whereas on irritated skin, it decreased TEWL and increased skin hydration. The results indicate that skin impairment can be considered to have different stages, while in an early stage of skin impairment, the formation of a “Pudding skin” is proposed. A “Pudding skin” is the formation of a thin layer of dried skin on top of the skin that “seals” the lower parts of the skin and reduces dermal penetration and water loss from inside the skin and reduces the dermal penetration of chemical compounds from outside the skin. (4) Conclusions: Overall, the findings emphasize the need to carefully consider the use of ethanol in formulations, balancing its preservative benefits with its potential to impair the efficacy of active ingredients, particularly in varying skin conditions.Gefördert durch den Open-Access-Publikationsfonds der UB Marburg
Revisionshäufigkeit und Revisionsgründe bei der Teleskopnagelung langer Röhrenknochen bei Patienten mit Osteogenesis imperfecta
No full textRevisionshäufigkeit und Revisionsgründe bei der Teleskopnagelung langer Röhrenknochen bei Patienten mit Osteogenesis Imperfecta
Osteogenesis Imperfecta (OI) ist eine seltene genetische Erkrankung des Bindegewebes, die zu erhöhter Knochenbrüchigkeit und häufigen Frakturen führt. Die chirurgische Versorgung mittels intramedullärer Teleskopnagelung stellt eine etablierte Therapie zur Stabilisierung der langen Röhrenknochen bei Heranwachsenden dar. Ziel dieser Studie war es, die Revisionshäufigkeit und deren Ursachen nach einer osteosynthetischen Versorgung zu analysieren.
Es wurde eine retrospektive Analyse von 51 OI-Patienten durchgeführt, die zwischen 2005 und 2024 im Olgahospital Stuttgart behandelt wurden. Erfasst wurden demografische Daten, OI-Klassifikationen, Operationsgründe und postoperative Ergebnisse. Insgesamt wurden 208 Erstoperationen analysiert, wobei insbesondere die Notwendigkeit und Häufigkeit von Revisionsoperationen untersucht wurden.
Die Ergebnisse zeigen, dass durchschnittlich 44,71 % der Implantate mindestens einer Revisionsoperation unterzogen wurden, wobei höhere Raten bei Patienten mit schweren OI-Phänotypen beobachtet wurden. Hauptursachen für Revisionen waren krankheitsbedingte Knochendeformitäten, neue Traumata und operationsbedingte Komplikationen wie suboptimale Verankerungen oder ungeeignete Wahl der Osteosynthesematerial. Dabei wiesen Fassier-Duval (FD)-Nägel signifikant geringere Revisionsraten auf als Bailey-Dubow (BD)-Nägel (p=0,002). Nicht-teleskopierende Marknägel, insbesondere Traumanägel, zeigten eine signifikant niedrigere Revisionshäufigkeit als teleskopierende Nägel (p<0,001). Eine Deformitätenkorrektur bei Vorliegen einer Fraktur zeigte signifikante Reduktion der Anzahl der nötigen Osteotomien (p=0,014).
Die Arbeit unterstreicht die Bedeutung der Wahl geeigneter Implantatmaterialien und chirurgischer Techniken, um die Revisionshäufigkeit bei OI-Patienten zu reduzieren. Sie empfiehlt den bevorzugten Einsatz von FD-Nägeln bei wachsenden Patienten sowie von Traumanägeln bei Erwachsenen mit abgeschlossenem Knochenwachstum. Weitere prospektive Studien sind erforderlich, um chirurgische Strategien weiter zu optimieren und Komplikationen zu minimieren.Revision Rates and Causes in Telescopic Nailing of Long Bones in Patients with Osteogenesis Imperfecta
Osteogenesis Imperfecta (OI) is a rare genetic connective tissue disorder that leads to increased bone fragility and frequent fractures. Surgical treatment with intramedullary telescopic nailing is an established approach to stabilizing long bones in growing patients. The aim of this study was to analyze the revision rates and their causes following osteosynthetic treatment.
A retrospective analysis was conducted on 51 OI patients treated at Olgahospital Stuttgart between 2005 and 2024. Demographic data, OI classifications, surgical indications, and postoperative outcomes were recorded. A total of 208 primary surgeries were analyzed, focusing particularly on the necessity and frequency of revision surgeries.
The results indicate that, on average, 44.71% of initial implants required at least one revision surgery, with higher rates observed in patients with severe OI phenotypes. The main reasons for revisions included disease-related bone deformities, new trauma and surgery-related complications such as suboptimal fixation or inappropriate choice of osteosynthesis material. Fassier-Duval (FD) nails had significantly lower revision rates than Bailey-Dubow (BD) nails (p=0.002). Non-telescoping intramedullary nails, particularly trauma nails, showed a significantly lower revision rate compared to telescopic nails (p<0.001). Deformity correction in the presence of an acute fracture significantly reduced the number of required osteotomies (p=0.014).
This study highlights the importance of selecting appropriate implant materials and surgical techniques to reduce revision rates in OI patients. It recommends the preferential use of FD nails in growing patients and trauma nails in adults with completed bone growth. Further prospective studies are needed to refine surgical strategies and minimize complications
Monuments and sacrari dedicated to the fallen for the fascist regime in Italy (1922-1943)
No full textDie vorliegende Dissertation erforscht die architekturbasierte Selbstinszenierung und Identitätsstiftung durch Denkmäler und sacrari, die den Gefallenen für das faschistische Regime Italiens gewidmet und im ventennio (1922-1943) in Italien entworfen und realisiert wurden.
Im Rahmen der Identitätsfindung als pseudo-religiöse Bewegung suchte das faschistische Regime seine herausstellende Position im politischen Kontext der Zeit zu festigen, indem es eigene Riten, Märtyrer und deren Reliquien schaffte, um eine eigene Formensprache zu kreieren. Dafür gerieten Denkmäler und sacrari zu wesentlichen Bestandteilen einer ausgefeilten Propagandastrategie, deren Inszenierung auf eine hohe Emotionalisierung abzielte.
Die bis heute nur unzureichende Begriffsdefinition der sacrari verdeutlicht, dass das Forschungsfeld bisher nicht ausreichend untersucht worden ist. Als sacrari werden "Räumlichkeiten, Votivkapellen oder Räume für den Kult des Vaterlandes" (Treccani) bezeichnet, die als Bestattungs- wie auch als Erinnerungsorte bzw. Kenotaphe dienten. Die sacrari für die Gefallenen des Regimes verkörpern somit eine Unterkategorie der sacrari im Allgemeinen, doch grenzen sie sich architektonisch nur teilweise von den sonstigen sacrari ab. Eine begriffliche Überschneidung von Denkmal und sacrario ist augenscheinlich. Hierbei sind relevante Eigenschaften von sacrario, in deren stark sakralisierender Komponente und dem ausgeprägten architektonischen, räumlich-begehbaren Bestandteil zu erkennen: Ein Denkmal kann kein sacrario enthalten, während ein sacrario durchaus ein Denkmal beinhalten kann.
Die Denkmäler und sacrari für die Gefallenen des Regimes sind eine sehr vielfältige Typologie: sie entstanden in politischen – wie in den Parteisitzen – als auch in religiösen Bauten oder im Freien auf Plätzen, Straßen oder Friedhöfen und charakterisierten sich sowohl als ephemere Bauten als auch als Dauerwerke. Die vorliegende Arbeit ist eine quellenbasierte Untersuchung, die sich auf zeitgenössische Archivmaterialien, auf veröffentlichtes und unveröffentlichtes Schriftgut des ventennio sowie der Sekundärliteratur stützt.
Eng mit dem christlichen Märtyrer- und Reliquienkult verbunden, verwendete man im faschistischen Italien den Begriff „Reliquien“ für Gefallene des faschistischen Regimes. Die damit verbundenen Rituale und die Ausstellung dieser trugen dazu bei, das sacrario in einem zwiespältigen Verhältnis zwischen sakral und museal zu stellen, sodass die Grenzen zwischen Ausstellung und pseudo-religiöser Aura verschwammen. Allerdings wurden die Versuche eine eigene Symbolik und Ikonografie zu schaffen bereits von Zeitgenossen (Savoia; Marchi; Sarfatti; Lorio) scharf kritisiert und in Frage gestellt. Angesichts einer propagandistischen Macht der Architektur, galten auch die Architekten und Künstler als Schöpfer des neuen faschistischen Italiens, eines ‚liktorischen Stils‘. Dabei griff man auf Typologien und auf ein ikonographisches Repertoire zurück, die einerseits mit der Antike verbunden wurden und die andererseits eine unübersehbare Nähe zur christlichen Ikonografie aufwiesen, so dass die Versuche einer Umwandlung christlicher Inhalte in einen liktorischen Stil evident wurden. Offiziellen Richtlinien unterlagen die Denkmäler und sacrari als Realisierungen der Staatskunst und -architektur allerdings nicht. Die Eroberung einer Terra incognita ermöglichte einerseits den Planern nach eigenen Vorstellungen ans Werk zu gehen; andererseits führte sie zu willkürlichen Projektbewertungen, häufigen Projektbearbeitungen und unvermeidlichen Bauverzögerungen. Denkmäler und sacrari reduzierten sich auf die Erschaffung einer Kulisse performativer Formen faschistischer Propaganda, die sich in erster Linie auf eine lokale Ebene beschränkte.
Lehnte sich daraufhin eine große Anzahl von sacrari an Liberas (1932) maßgeblichen Vorbild, ist doch die Grundrisswahl ein komplexerer Prozess in der Definition der sacrari, denn der Zentralbau – insbesondere der Rundbau – ist nicht nur auf Libera oder auf die Symbolik vom zyklischen Ablauf des Lebens und der Ewigkeit zurückzuführen. Eine longitudinale Ausrichtung der sacrari ist bereits vor dem liberianischen Modell - also vor 1932 - sowie bis zu den 1940er Jahre nachzuweisen, wohingegen die Popularität des Rundbaus eher dem liberianischen Modell geschuldet ist. Deren chronologische und stilistische Entwicklung sowie die Versuche, die transzendentale Komponente visuell und räumlich darzustellen, werden in der vorliegenden Untersuchung herausgearbeitet. In einem monografischen Kapitel wird der Turiner Wettbewerb für die Errichtung eines Denkmals auf dem städtischen Friedhof (1933) zum ersten Mal von seiner Initiative, über die erste Runde bis zur zweiten rekonstruiert, in dem auch die weiteren bisher der Fachöffentlichkeit kaum bekannten Entwürfe (u.a. Levi Montalcini, G. Rigotti) analysiert werden. In einem weiteren monografischen Kapitel wird das sacrario dei martiri fascisti (1934-37; Arch. V. Pilotti) in Novara untersucht. Hauptsächlich anhand von Primärquellen werden das sacrario und die gesamte Parkanlage in deren unterschiedlichen Phasen der Planung und Verwirklichung, das Skulpturenprogramm sowie die öffentliche Auftragsvergabe des Regimes rekonstruiert und diskutiert.
Diese politisch belasteten Bauten und Projekte sowie deren heikle Einordnung erfordern eine differenzierte und dringende Auseinandersetzung, um deren Umgang und Rezeption bewusst zu definieren, die totalitäre Geschichte Italiens besser zu beleuchten und damit zugleich die Demokratie zu stärken.This dissertation explores the architecture-based fascist self-presentation and identity pursuit through its monuments and sacrari, dedicated to the fallen for the regime, realized during the ventennio (1922-1943) in Italy. In building up its mission as a pseudo-religious movement, the fascist regime pursued the creation of a clear and univocal artistic code, so monuments and sacrari became essential components of a sophisticated propaganda strategy aimed at generating strong emotional reactions in individuals and the community.
The massive widespread creation of these cult sites across Italy, with an estimated amount of 25,000 designs and completed projects for party headquarters, accounts for the partial coverage of studies in this field so far. The analysis of specific lexis shows that this research field has not yet been thoroughly explored: sacrari, defined as spaces, votive chapels, or areas devoted to the cult of the fathers of the homeland, served as both burial and memorial places or cenotaphs (Treccani), distancing them from ossuaries and other forms of architecture of memory. Moreover, sacrari were spread in a lot of very different urban contexts, like fascist political settings, namely party headquarters, inside religious buildings, or even outdoors, and ranged from ephemeral to permanent works. Being source-based, this investigation relies on archival materials, both published and unpublished writings from the ventennio, and on secondary literature, with the aim to bridge the existing research gap.
Closely related to the Christian cult of martyrs and relics, Italian fascist cult applied the term “relics” to its fallen; its rituals and displays placed the sacrario in a complex position, mid-way between the sacred and the museum, blurring the boundaries between its exhibiting dimension and its pseudo-religious aura. Actually, the cult and its implementation were primarily intended for propagandistic staging and the building up of fascist consensus. The results of the attempt to distance from Christian artistic lore and to create a unique symbolism and iconography defining the “Lictorian style” were however questioned and sharply criticized by contemporaries (as per Savoia, Marchi, Sarfatti, Lorio). There were no official guidelines for this typology of state art and architecture, apparently allowing great freedom but actually leading to arbitrary project evaluations, frequent revisions, and inevitable construction delays. Monuments and sacrari thus acted the foil to the performative forms of fascist propaganda, mainly limited to a local level.
Although a large number of sacrari were modeled after Libera’s (1932) renowned design, the central structure of the floor plan cannot merely be traced back to Libera or to the symbolism of the cyclical flow of life and eternity: a structure built on the axial principle can be traced back before 1932 and would live on into the 1940s. The chronological and stylistic development of fascist sacrari, as well as the attempts to visually and spatially represent their transcendental component, are carefully examined in this study. Two in-depth monographic sections are devoted to the Turin competition for a funereal monument (1933) and to Novara’s sacrario dei martiri fascisti (1934-37; Arch. V. Pilotti). For the first time, their initiative is here reconstructed in detail, analyzing designs and sketches (e.g. Levi Montalcini, G. Rigotti, and Pilotti) that have been little known to the scientific public so far.
These artistic works, charged with a conspicuous political connotation and marked by a troubled categorization process, present a noteworthy and yet delicate historical legacy, still needing urgent insight
Regulation of transcription (re)initiation by RNA secondary structures at the gene start sites of the Ebola virus genome
No full textDas Ebolavirus (EBOV) ist ein hochpathogener Krankheitserreger mit Letalitätsraten von ~35 bis 80 %. Bis heute gibt es keine wirksame Kausaltherapie. Um eine solche zu entwickeln, ist es wichtig, die Funktionen des Virus auf molekularer Ebene zu klären. Innerhalb dieser Arbeit wurden die molekularen Grundlagen der viralen Replikation und Transkription untersucht. EBOV gehört zu den nicht-segmentierten Negativstrang (NNS)-RNA-Viren. Das Genom kodiert für sieben strukturelle Proteine. Die Genomenden, der 3'-Leader und 5'-Trailer, enthalten wichtige regulatorische Sequenzen für die virale Replikation und Transkription. Für die Replikation benötigt das virale Genom die RNA-abhängige RNA-Polymerase L, ihren Kofaktor VP35 (virales Protein 35) sowie das Nukleoprotein (NP). Zusätzlich zu diesen drei viralen Proteinen ist für die virale Transkription der spezifische Transkriptionsfaktor VP30 notwendig. Die Aktivität von VP30 wird durch Phosphorylierung reguliert. Die Transkriptionsstartsequenzen der einzelnen Gene sind in RNA-Sekundärstrukturen involviert, die sich in Länge, Struktur und Stabilität unterscheiden. Ziel dieser Arbeit war es unter anderem, ein besseres Verständnis der Initiation der RNA-Synthese an der Transkriptionsstartstelle (TSS) im 3'-Leader Promotor im Vergleich mit den strukturellen Bedingungen für die Reinitiation an internen Genstart (GS)-Stellen zu erhalten. Mittels mutierter monocistronischer Minigenome wurden auf RNA-Ebene die strukturellen Anforderungen für eine effiziente Transkriptionsinitiation am 3'-Leader Promotor adressiert. Weiterhin wurden bicistronische Minigenome verwendet, um die Bedingungen der Reinitiation zu untersuchen, insbesondere hinsichtlich der verschiedenen Sekundärstrukturen an den einzelnen internen Genstartstellen. Ebenfalls wurde die Regulation durch VP30 bei der viralen Transkription genauer analysiert. Anhand Minigenom-basierter Reportergen-Assays und qRT-PCR-Quantifizierungen mit verschiedenen monocistronischen Minigenomvarianten wurde gezeigt, dass die Transkription und Replikation von EBOV durch die Länge und Stabilität der Sekundärstruktur am TSS beeinflusst wird. Eine Verlängerung von bis zu 54 Nukleotide wird toleriert, bei schrittweisen Stabilisierungen der Sekundärstrukturen nimmt die Polymeraseaktivität rasch ab. Auf diese Weise konnte zum ersten Mal indirekt die Ausbildung der Sekundärstrukturen nachgewiesen werden. Außerdem konnte festgestellt werden, dass kleinste Veränderungen in Länge, Struktur oder Stabilität am NP-Hairpin zu Veränderungen in der VP30-Abhängigkeit führen. Hairpin-Stabilisierungen reduzieren die Transkriptionsaktivität in Abwesenheit von VP30, während Hairpin-Destabilisierungen die VP30-unabhängige Transkription verstärken. Allerdings war in allen Fällen die Transkriptionsaktivität mit VP30 höher als ohne VP30. Dies gilt auch für Mutanten, die keine Sekundärstrukturen am TSS ausbilden können, was verdeutlicht, dass die Funktion von VP30 nicht allein durch die Bildung eines Hairpins bestimmt wird. Die Ergebnisse zeichnen in ihrer Gesamtheit ein Bild, nach dem der native NP-Hairpin in der Evolution dahingehend optimiert wurde, dass die virale Transkription stringent durch VP30 reguliert wird, ohne durch zu starke Stabilisierung des Hairpins die Transkription substanziell zu beeinträchtigen. Darüber hinaus ermöglicht der native NP-Hairpin einen effizienten Wechsel vom Transkriptions- in den Replikations-Modus, sobald VP30 aufgrund von Phosphorylierung den viralen Polymerase-Komplex verlässt. Ein weiteres Ergebnis war die Identifizierung abortiver leader-RNAs (~60 bis 80 nt) mittels RNA-Sequenzierung. Mittels Standardkurven für verschiedene virale RNA-Spezies wurde das Verhältnis zwischen viraler RNA und leader-RNA nach einer EBOV-Infektion und Minigenom-Transfektion bestimmt. Es konnte gezeigt werden, dass die leader-RNA-Spiegel nach EBOV-Infektion bzw. Minigenom-Transfektion geringer sind als die Spiegel der ersten (NP) mRNA. Zudem ist die leader-RNA-Synthese in Gegenwart von VP30 reprimiert und die strukturellen Anforderungen an das genomische 3'-Ende sind für die Replikation und Transkription unterschiedlich. Die leader-RNAs scheinen daher Abbruchprodukte der Antigenomsynthese zu sein. Die Ergebnisse unterstützen ein Modell, nach dem der virale Polymerase-Komplex den 3'-leader-Promoter im Replikations- und Transkriptions-Modus unterschiedlich und unabhängig voneinander erkennt, um die RNA-Synthese an verschiedenen Positionen zu initiieren.
Weiterhin konnte gezeigt werden, dass der Transkriptionsfaktor VP30 nicht nur bei der Initiation an der Transkriptionsstartstelle (TSS) benötigt wird, sondern auch eine essenzielle Rolle bei der Reinitiation an internen Genen spielt. Dabei scheint die VP30-Abhängigkeit an internen GS-Stellen sogar stringenter als an der TSS zu sein. Ebenfalls konnte demonstriert werden, dass der Polymerase-Komplex bei der Reinitiation an internen Genen anderen strukturellen Beschränkungen unterliegt als bei der Initiation an der TSS. So sind an internen GS-Stellen höhere Stabilisierungen der Haarnadelstrukturen ohne Funktionsverlust möglich. Zudem spielt das Hexamer Phasing an internen Genen keine Rolle. Weiterhin wurde die Funktion des Transkriptionspromotors näher untersucht. So hatten vorhergehende Deletionsanalysen (Bach et al., 2020) Hinweise geliefert, dass die Nukleotide -54 und -55 des Promotorelements 1 (PE1) unmittelbar vor der TSS essenzieller Teil des Transkriptionspromotors sind. Diese Annahme konnte in ihrer Pauschalität nicht bestätigt werden. Vielmehr ist die Rolle dieser beiden Nukleotide kontextabhängig, d.h. sie führt im Kontext des nativen NP Hairpins nur zu einem partiellen Verlust der Transkriptionsaktivierung, während ihre Deletion im Kontext anderer Hairpins interner Gene zu einer vollständigen Transkriptionsinaktivierung führt. Ebenfalls wurde gezeigt, dass die Basenidentitäten an den Positionen -54/-55 sowie an Position -58 der TSS eine substanzielle Rolle für die Transkriptionsaktivität des Polymerase-Komplexes spielen.Ebola virus (EBOV) is a human-pathogenic virus with lethality rates of ~35 to 80 %. To date, there is no effective causal therapy. For developing such curative treatments, it is important to understand the functions of the virus at the molecular level. Within this work, the molecular basis of viral replication and transcription was investigated.
EBOV belongs to the non-segmented negative strand (NNS) RNA viruses. It´s genome encodes seven structural proteins. The genome end regions, 3'-leader and 5'-trailer, contain important regulatory sequences for viral replication and transcription. Replication of the viral genome is accomplished by the RNA-dependent RNA polymerase L, its cofactor VP35 (viral protein 35), and the nucleoprotein (NP). In addition to these three viral proteins, the specific transcription factor VP30 is required for viral transcription. The activity of VP30 is regulated by phosphorylation. The transcription start sequences of the individual genes are involved in RNA secondary structures that differ in length, structure and stability. One aim of this work was to gain a better understanding of the initiation of RNA synthesis at the transcription start site (TSS) in the 3'-leader promoter in comparison with structural constraints for reinitiation at internal gene start (GS) sites. Using mutant monocistronic minigenomes, the structural requirements for efficient transcription initiation at the 3'-leader promoter were investigated at the viral RNA level. Furthermore, bicistronic minigenomes were used to evaluate the conditions of reinitiation, in particular with regard to the differing secondary structures at the individual internal gene start sites. The regulation of viral transcription by VP30 was also analyzed in much detail.
By means of minigenome-based reporter gene assays and qRT-PCR quantifications using mutated monocistronic minigenome variants, it was shown that transcription and replication of EBOV are influenced by the length and stability of the secondary structure at the TSS. An extension of the spacer sequence between promoter elements 1 and 2 of up to 54 nucleotides is tolerated, while incremental stabilizations of the secondary structures rapidly decrease polymerase activity. In this way, the formation of the secondary structures could be indirectly demonstrated for the first time. Furthermore, small changes in length, structure or stability at the NP hairpin changed the VP30 dependence of viral transcription. Hairpin stabilizations reduce transcription activity in the absence of VP30, while hairpin destabilizations enhance VP30-independent transcription activity. However, in all instances transcriptional activity was higher with VP30 than without VP30, which also pertains to mutants that are unable to form any RNA secondary structure at the TSS. This finding demonstrates that VP30 function is not simply determined by the RNA's capacity to form a hairpin structure. Altogether, a picture emerges according to which the native NP hairpin has evolved to enable tight regulation by VP30 while avoiding hairpin stabilities that substantially impair viral transcription. In addition, the native NP hairpin is optimized for efficient switching from transcription to replication when VP30 is expelled from the polymerase complex owing to phosphorylation.
Another result is the identification of abortive leader RNAs (~60 to 80 nt) by RNA sequencing. Standard curves for different viral RNA species allowed us to quantify the ratio between viral RNA and leader RNA upon EBOV infection or minigenome transfection. It could be shown that leader RNA levels, upon EBOV infection or minigenome transfection, are lower than those of the first (NP) mRNA. Also, the presence of VP30 suppresses leader RNA synthesis and the structural requirements at the very 3'-end of the viral genome are different for transcription and replication. The leader RNAs thus appear to be termination products of antigenome synthesis. These findings support a mechanistic model according to which the viral polymerase complex recognizes the 3'-leader promoter differently and independently in the replicative versus transcription mode to initiate RNA synthesis at different positions.
Furthermore, it could be shown that the transcription factor VP30 is not only required for initiation at the transcription start site (TSS), but also plays an essential role in reinitiation at internal genes. The VP30 dependency at internal GS sites seems to be even more stringent than at the TSS. It was also demonstrated that the polymerase complex encounters different structural constraints during reinitiation at internal genes than during initiation at the TSS. Specifically, higher stabilizations of hairpin structures are tolerated at internal GS sites without loss of function, and hexamer phasing does not play a role at internal genes. Moreover, the function of the transcription promoter was investigated in more detail. Previous deletion analyses (Bach et al., 2020) had provided evidence that nucleotides -54 and -55 of promoter element 1 (PE1) adjacent to the TSS are an essential part of the transcription promoter. This assumption could not be confirmed in its generality. Rather, the role of these two nucleotides is context-dependent, i.e., in the context of the native NP hairpin, their deletion only leads to a partial loss of transcriptional activation, whereas deletion in the context of other hairpins derived from internal genes results in complete transcriptional inactivation. It was also shown that the base identities at positions -54/-55 as well as at position -58 of the TSS play a substantial role in transcription activation
Hybride Bibliotheken : Einige Anmerkungen zu den Empfehlungen des Wissenschaftsrates zur digitalen Informationsversorgung durch Hochschulbibliotheken
No full textAm 13.07.2001 verabschiedete der Wissenschaftsrat - http://www.wissenschaftsrat.de - seine aktuellen "Empfehlungen zur digitalen Informationsversorgung durch Hochschulbibliotheken".
Wie auch bei früheren bibliotheksrelevanten Empfehlungen des Wissenschaftsrats 'lohnt' auch bei diesen Empfehlungen eine genauere Lektüre
Unveiling Diversity and Challenging Stereotypes - A Critical Examination of Geography Education
No full textBased on the goal of the UMRdivers project to prepare student teachers for diverse classrooms (Center for Teacher Education Marburg, 2022), my work aimed to explore a potential tension within the field of geography. This tension arises between the need and requirements to consider diversity (Hessian curricula, 2021, 2023) and the risk of perpetuating stereotypes rooted in the subject's origins in colonialism (Radcliffe, 2022). A comprehensive textbook analysis of all licensed Hessian geography textbooks (Paper 1 & 2) revealed both a homogenization of the African continent and a general bias in the representation of the world. Interviewing a representative sample of German geography teachers (Paper 3) confirmed that stereotypes are common in geography class. Accordingly, stereotypes are present in geography education, particularly in the context of Africa. The key findings of the three studies will be summarized now and their interrelations highlighted.
The results of the first study on the general depiction of diversity in geographical content are striking: while all dimensions are present, they differ significantly in their frequency. External dimensions are generally much more represented than internal dimensions, especially the economic status, social status, and educational background. The textbook analysis also reveals a interdependence between the grade of the textbook and the thematic focus with regard to the representation of diversity dimensions. The highest number of diversity dimensions can be identified in textbooks for middle school grades (7th and 8th). In contrast, geography textbooks for lower school grades (5th and 6th) represent the fewest dimensions. Textbooks for upper school grades show representation levels that fall between those of the lower and middle school grades. The representation of diversity dimensions also varies significantly depending on the thematic focus. By far, the highest number of diversity dimensions is found in the content area of “Population Geography,” which accounts for 39% of all identified dimensions. This is followed by “Globalization” with 15% and “Countries and Continents” with 14%.
But does the representation of dimensions differ regarding countries and continents? This questions was answered by calculating the absolute occurrences in the context of a) continents and b) countries. An anamorphosis of the world scaled by the number of mentiones of diversity dimensions in the context of continents (a) visualized striking results: Europe and Africa appear disproportionately large, while Asia and Oceania are barely visible. On the country level (b), however, the picture changes: North America and Asia dominate the map with Europe (remains unchanged), and Africa appears notably small.
Since this is still a summation of all dimensions, the question was raised whether there are differences in the connections between the dimensions when categorized by continent. The network analysis, which statistically calculated this, shows me following anomalies in the representation of continents:
• Europe & Asia: Highest centrality are the economic and social status, and the national origin. Of middle centrality are the educational background, ethnicity and age. All others are in a third row and of low centrality.
• North & South America: Economic and Social Status, national origin and ethnicity are of equal high centrality in their networks. All other dimensions are in second row of low centrality. In the North American network also race is of high centrality, which constitutes the exception.
• Africa: The African networks differs highly from the other continents, as only the economic status is of high centrality, and all other dimensions are more or less connected with the economic status. Additionally, the dimension of disability holds a higher centrality in the African network than in any of the other networks.
In the third study all teachers confirmed, that stereotypes were present in geography class. However, there was a particular finding: The exemples of stereotyping provided on teachers showed little overlap, except in one main category – continents. Over half of the teachers noted that stereotypes often appear in relation to Africa in geography lessons. This was the only point of consensus among the teachers, and they explained it as follows: the complex topics in geography often require didactic simplification. A few teachers explicitly elaborated on the challenges of balancing black-and-white thinking (thus stereotyping) and with the necessary reduction of complexity is very difficult. However, focusing this subject-specific challenge was the exception. Most teachers refered to structural challenges, with time constraints being at the forefront, to explain stereotypical reduction. This lack of time prevents deeper engagement with content-related challenges and thus may contributes to reinforcing stereotypes. So how do teachers handle situations when stereotypes are reproduced in class? Primarily, they rely on highly individualized strategies. One recurring theme among these strategies falls under "dialogue and reflection” – a category characterized by vague responses like "addressing," "questioning," or "breaking down" stereotypes, these strategies remain imprecise, and it’s unclear what they entail.
In summary, a fundamental challenge in geography education appears to be the reduction of complexity. Structural issues, such as time constraints, inadequate materials, and insufficient training in teacher education, might lead to stereotyping. This issue becomes particularly challenging when no clear strategies are available to address these issues. Combining the results of all three studies cohesively, I come to the following primary findings:
1. Overall, geography education presents a highly distorted view of the world, which is inadequate and does not reflect the diversity and reality of the (diverse) students themselves. Instead, by presenting identities in a homogenized and biased way in teaching materials, this approach can lead to stereotyping and discrimination of students, as highlighted by other researchers (Devine et al., 2012; Eagly & Koenig, 2021).
2. The interviewed teachers unanimously reported stereotyping in geography lessons. While the examples provided were mostly individual, there was broad consensus regarding the stereotype of "Africa." The stereotypes suggested in the textbooks appear to resonate, at least within this group, which was highly diverse in terms of age, federal state, second subject, school type, and teaching experience.Basierend auf dem Ziel des UMRdivers-Projekts, Lehramtsstudierende auf den Umgang mit vielfältigen Klassenzimmern vorzubereiten (Zentrum für Lehrkräftebildung Marburg, 2022), zielte meine Arbeit darauf ab, eine potenzielle Spannung im Bereich der Geographie zu untersuchen. Diese Spannung ergibt sich aus den Anforderungen, Diversität zu berücksichtigen (Hessische Lehrpläne, 2021, 2023), und dem Risiko, Stereotype zu reproduzieren, die in den kolonialen Ursprüngen des Faches verwurzelt sind (Radcliffe, 2022). Eine umfassende Analyse aller lizensierten hessischen Geographieschulbücher (Paper 1+2) zeigte sowohl eine Homogenisierung des afrikanischen Kontinents als auch eine allgemeine Verzerrung, einen Bias, in der Darstellung der Welt. Durch das Interviewen einer repräsentativen Gruppe Deutscher Geographielehrkräfte wurde bestätigt, dass Stereotypisierung im Geographieunterricht eine Rolle spielt. Es ergab sich, dass Stereotype vor allem im Kontext Afrikas üblich im Geographieutnerricht sind. Die zentralen Ergebnisse der drei Studien werden nun zusammengefasst und ihre Zusammenhänge verdeutlicht.
Die Ergebnisse der ersten Studie zur allgemeinen Darstellung von Diversität im geographischen Unterricht sind auffällig: Während alle Diversitätsdimensionen in den Geographieschulbüchern abgebildet werden, unterscheiden sie sich erheblich in ihrer Häufigkeit. Externe Dimensionen sind insgesamt wesentlich häufiger vertreten als interne, insbesondere der ökonomische Status, der soziale Status und der Bildungshintergrund. Die Schulbuchanalyse zeigt außerdem eine Abhängigkeit zwischen der Klassenstufe des Schulbuches sowie dem Thema und der Repräsentation von Diversitätsdimensionen. So lassen sich die meisten Dimensionen in den Schulbüchern der Mittelstufe (Klasse 7+8) identifizieren. In den Geographie-Schulbüchern der Unterstufe (Klasse 5+6) werden hingegen die wenigsten Dimensionen abgebildet. Die Schulbücher der Oberstufe liegen mit ihrer Darstellung zwischen den beiden Stufen. Die Abbildung von Diversitätsdimensionen variiert je nach thematischem Schwerpunkt ebenfalls deutlich. Mit Abstand am häufigsten werden Diversitätsdimensionen im Inhaltsfeld “Bevölkerungsgeographie” abgebildet, dass bereits 39% aller identifizierten Dimensionen abdeckt. Danach folgen “Globalisierung” mit 15% und in “Länder und Kontinente” mit 14%.
Unterscheidet sich die Darstellung der Dimensionen auch nach Ländern und Kontinenten? Diese Frage konnte durch die Berechnung der absoluten Häufigkeiten im Kontext von a) Kontinenten und b) Ländern beantwortet werden. Eine Anamorphose der Welt, skaliert nach der absoluten Anzahl an Nennungen von Diversitätsdimensionen im Kontext von Kontinenten (a), visualisiert auffällige Ergebnisse: Sie zeigt Europa und Afrika unverhältnismäßig groß, während Asien und Ozeanien kaum sichtbar sind. Auf Länderebene (b) jedoch verändert sich das Bild deutlich: Nordamerika und Asien dominieren die Karte zusammen mit Europa (unverändert), und Afrika erscheint auffallend klein. Da diese Ergebnisse immer noch eine Aufsummierung aller Dimensionen darstellt, stellte sich die Frage, ob es Unterschiede in den Verbindungen zwischen den einzelnen Dimensionen gibt, wenn diese nach Kontinenten kategorisiert werden. Die Netzwerkanalyse, die dieses Co-Auftreten von Dimensionen innerhalb einer Kodiereinheit statistisch berechnete, zeigt folgende Anomalien in der Darstellung der Kontinente:
• Europa & Asien: Höchste Zentralität haben der ökonomische und soziale Status sowie die nationale Herkunft. Von mittlerer Zentralität sind der Bildungshintergrund, die Ethnizität und das Alter. Alle anderen Dimensionen sind von niedriger Zentralität.
• Nord- & Südamerika: Der ökonomische und soziale Status, die nationale Herkunft und die Ethnizität sind gleichermaßen von hoher Zentralität. Alle anderen Dimensionen haben eine niedrigere Zentralität. Im nordamerikanischen Netzwerk ist auch die Dimension "Race" von hoher Zentralität, was damit eine Ausnahme darstellt.
• Afrika: Das afrikanische Netzwerk unterscheidet sich stark von den anderen Kontinenten, da ausschließlich der ökonomische Status eine hohe Zentralität aufweist und alle anderen Dimensionen mehr oder weniger mit diesem verbunden sind. Darüber hinaus hat die Dimension Behinderung im afrikanischen Netzwerk eine höhere Zentralität als in allen anderen Netzwerken.
In der dritten Studie haben alle befragten Geographielehrkräfte bestätigt, dass Stereotypisierung eine Rolle im Geographieunterricht spielt. Hierbei gab es ein auffälliges Ergebnis: Die von den Lehrkräften genannten Beispiele zeigten nur wenig Überschneidung, mit einer Ausnahme – den Kontinenten. Über die Hälfte der Lehrkräfte gab an, dass Stereotype häufig im Zusammenhang mit Afrika im Geographieunterricht auftreten. Dies war der einzige Konsens unter den Lehrkräften, der wie folgt erklärt wurde: Die komplexen Themen der Geographie erfordern didaktische Vereinfachungen. Einige Lehrkräfte bezeichneten dies explizit als Herausforderung – die Balance zwischen einem Schwarz-Weiß-Denken (und damit Stereotypisierung) und der notwendigen Reduktion von Komplexität ist schwierig. Diese fachspezifische Herausforderung war jedoch die Ausnahme. Der primäre Konsens der Lehrkräfte bezog sich auf strukturelle Herausforderungen, insbesondere Zeitmangel. Dieser Zeitmangel verhindert eine tiefere Auseinandersetzung mit inhaltlichen Herausforderungen und kann somit zur Verstärkung von Stereotypen beitragen. Wie gehen Lehrkräfte damit um, wenn Stereotype im Unterricht reproduziert werden? Sie verlassen sich hauptsächlich auf hochgradig individualisierte Strategien. Ein wiederkehrendes Thema dieser Strategien war die Kategorie „Dialog und Reflexion“ – eine Kategorie, die durch vage Aussagen wie „ansprechen“, „hinterfragen“ oder „aufbrechen“ gekennzeichnet ist, wobei unklar bleibt, was diese Strategien konkret beinhalten.
Zusammenfassend scheint die Komplexitätsreduktion eine grundlegende Herausforderung im Geographieunterricht zu sein. Strukturelle Probleme wie Zeitmangel, unzureichende Materialien und mangelnde Ausbildung in der Lehrerbildung können dann zu Stereotypisierung führen. Diese Herausforderung wird besonders problematisch, wenn keine klaren und professionellen Strategien zur Bewältigung dieses Probleme vorhanden sind.
Die Ergebnisse aller drei Studien ergeben folgende Hauptbefunde:
1. Der Geographieunterricht vermittelt insgesamt ein stark verzerrtes Weltbild, das unzureichend ist und weder die Diversität noch die Realität der (vielfältigen) Schülerinnen und Schüler widerspiegelt. Stattdessen kann die Präsentation von Identitäten in homogenisierter und voreingenommener Weise in Lehrmaterialien zu Stereotypisierung und Diskriminierung von Schülerinnen und Schülern führen, wie auch andere Forschende betont haben (Devine et al., 2012; Eagly & Koenig, 2021).
2. Die befragten Lehrkräfte berichteten einstimmig über Stereotypisierung im Geographieunterricht. Während die genannten Beispiele größtenteils individuell waren, bestand ein breiter Konsens hinsichtlich des Stereotyps „Afrika“. Die in den Schulbüchern suggerierten Stereotype scheinen sich zumindest in dieser Stichprobe widerzuspiegeln, die in Bezug auf Alter, Bundesland, Zweitfach, Schulform und Unterrichtserfahrung sehr divers war
Tracking the cellular reprogramming of Sinorhizobium meliloti during transcellular root hair infection of Medicago truncatula
No full textRhizobien treten mit Leguminosen in Symbiose, indem sie Stickstoff für die Wirtspflanze fixieren. Dies geschieht in spezialisierten Wurzelorganen, den Knöllchen. Die Etablierung dieser Interaktion erfordert einen präzisen molekularen Austausch zwischen den Partnern, bevor Rhizobien die sich entwickelnden Knöllchen infizieren können. In den meisten Fällen infizieren Rhizobien ihre Wirtpflanze über eine tunnelartige Struktur, den Infektionsfaden, der in den Wurzelhaaren initiiert wird. Obwohl die zelluläre und molekulare Reprogrammierung von Rhizobien in Knöllchen gut untersucht wurde, ist über die bakterielle Reprogrammierung während der Wurzelhaaren-Infektion wenig bekannt. Diese Dissertation stellt neue molekulare Werkzeuge vor, mit denen die Promotoraktivität und Proteinakkumulation von Rhizobium (Sinorhizobium meliloti) während der Wurzelhaaren-Infektion der Modellleguminose Medicago truncatula in vivo mittels fluoreszierender konfokaler Mikroskopie dynamisch verfolgt werden können (Kapitel II). Mithilfe einiger dieser Werkzeuge zeigt diese Arbeit, dass die Zellproliferation von S. meliloti während der transzellulären Wurzelhaaren-Infektion räumlich und zeitlich dynamisch ist und dass diese Dynamik mit dem Entwicklungsstatus des Infektionsfaden verknüpft ist (Kapitel III). Anschließend wurden diese Werkzeuge in Kolokalisationsstudien mit M. truncatula-Mutanten eingesetzt, die in der Infektionsfaden-Entwicklung beeinträchtigt sind. Dabei konnte gezeigt werden, dass diese Dynamik von der Wirtpflanze beeinflusst wird und mit Veränderungen in der Nährstoffverfügbarkeit sowie mit spezifischen Zellwandmodifikationen während der Infektionsfaden-Entwicklung zusammenhängt. Diese Zusammenhänge geben neue Einblicke, wie Rhizobien in frühen Infektionsstadien mit ihrer Wirtpflanze interagieren.Rhizobia enter into symbiosis with legumes in specialized root organs called nodules where they fix nitrogen for their host. Establishing this interaction requires precise molecular exchanges between partners before rhizobia can colonize developing nodules, which occurs in most cases via a tunnel-like compartment called the infection thread (IT) which initiates in root hairs (RHs). While the cellular and molecular reprogramming of rhizobia has been well studied in nodules, very little is known about the bacterial reprogramming occurring during RH infection. This thesis presents new molecular tools to dynamically track rhizobial (Sinorhizobium meliloti) promoter activities and protein accumulation in vivo during RH infection of model legume Medicago truncatula using fluorescent confocal microscopy (Chapter II). Using some of these tools, this work shows that S. meliloti cell proliferation is spatiotemporally dynamic during early stages of transcellular RH infection and that these dynamics are linked to the developmental status of the IT (Chapter III). These tools were then used in co-localization studies in M. truncatula mutants impaired in IT development to demonstrate that these dynamics are under the influence of the host and linked to shifts in nutrient availability and specific cell-wall modifications occurring during IT development. These connections give new insight into how rhizobia interact with their host during early stages of infection
VEGFD signaling balances stability and activity-dependent structural plasticity of dendrites
No full textMature neurons have stable dendritic architecture, which is essential for the nervous system to operate correctly. The ability to undergo structural plasticity, required to support adaptive processes like memory formation, is still present in mature neurons. It is unclear what molecular and cellular processes control this delicate balance between dendritic structural plasticity and stabilization. Failures in the preservation of optimal dendrite structure due to atrophy or maladaptive plasticity result in abnormal connectivity and are associated with various neurological diseases. Vascular endothelial growth factor D (VEGFD) is critical for the maintenance of mature dendritic trees. Here, we describe how VEGFD affects the neuronal cytoskeleton and demonstrate that VEGFD exerts its effects on dendrite stabilization by influencing the actin cortex and reducing microtubule dynamics. Further, we found that during synaptic activity-induced structural plasticity VEGFD is downregulated. Our findings revealed that VEGFD, acting on its cognate receptor VEGFR3, opposes structural changes by negatively regulating dendrite growth in cultured hippocampal neurons and in vivo in the adult mouse hippocampus with consequences on memory formation. A phosphoproteomic screening identified several regulatory proteins of the cytoskeleton modulated by VEGFD. Among the actin cortex-associated proteins, we found that VEGFD induces dephosphorylation of ezrin at tyrosine 478 via activation of the striatal-enriched protein tyrosine phosphatase (STEP). Activity-triggered structural plasticity of dendrites was impaired by expression of a phospho-deficient mutant ezrin in vitro and in vivo. Thus, VEGFD governs the equilibrium between stabilization and plasticity of dendrites by acting as a molecular brake of structural remodeling.Gefördert durch den Open-Access-Publikationsfonds der UB Marburg
Effect of coronavirus pandemic on orthopedic trauma surgery patients presenting in the emergency department of a maximum care hospital and level 1 trauma center
No full textDie klinische Notfallmedizin stellt ein obligates Bindeglied zwischen der ambulanten und klinischen Versorgung dar. Hauptaugenmerk liegt auf der Versorgung von Notfallpatienten mit größtmöglichem Anspruch an die medizinische Versorgungsqualität. Dabei steigt die Inanspruchnahme der Notaufnahmen sowohl national wie international stetig. Mehr niedrig-akute Patienten werden vorstellig, wie in der steigenden Anzahl ambulant Versorgter deutlich wird. Berichte von überfüllten Notaufnahmen und damit verbundene negative Folgen für die Versorgungsqualität und das medizinische Outcome häufen sich.
Nachdem im Dezember 2019 eine Häufung von Pneumonien aufgrund eines unbekannten Virus in der chinesischen Provinz Hubei aufgetreten sind, breitete sich der ursächliche Coronavirus SARS-CoV-2 innerhalb des Frühjahrs 2020 aus und sorgte weltweit für COVID-19 Fälle. Beginnend mit dem ersten Fall Ende Januar konnten in den folgenden Wochen auch stetig steigende Infektionszahlen in Deutschland festgestellt werden. Zum Schutz vor Erkrankungen sowie der Prävention der Überlastung des Gesundheitssystems wurden umfassende Maßnahmenpakete beschlossen. Dazu gehörten neben privaten Kontaktbeschränkungen auch Grenzschließungen sowie vermehrtes Homeoffice und Kurzarbeit. Um medizinische Ressourcen für Infizierte vorzuhalten, wurde auch der klinische Alltag eingeschränkt, indem alle verschiebbaren und elektiven, operativen Eingriffe aufgeschoben werden sollten. Durch die erfassten Maßnahmen sowie der Angst vor Ansteckung veränderte sich die Zahl der Vorstellungen in deutschen Notaufnahmen. Im Zuge dessen warnten verschiedene Fachrichtungen vor dem Ausbleiben von Notfallpatienten und verzögerten Vorstellungen während der Pandemie. Dabei lagen noch keine Daten für das Ausbleiben von orthopädisch-unfallchirurgischen Akutpatienten vor.
Diese retrospektive Untersuchung beschäftigte sich mit der Fragestellung, inwiefern sich die Vorstellungen in der orthopädisch-unfallchirurgischen Zentralen Notaufnahme im Vergleich zum Vorjahr verändert haben und ob es Hinweise auf ein Ausbleiben von Akutpatienten oder eine sich veränderte Behandlungsdringlichkeit während der SARS- CoV-2 Pandemie gegeben hat.
Dazu wurden alle Vorstellungen aufgrund muskuloskelettaler Beschwerden zwischen 16.03. und 10.05. im Jahr 2020 und 2019 der Zentralen Notaufnahme des Universitätsklinikums Gießen und Marburg am Standort Marburg ab einem Alter von 13 Jahren erfasst. Neben demografischen Merkmalen wurde das Erreichen der Notaufnahme, die Leitsymptome, die Unfallmechanismen und die Weiterbehandlung erhoben. Zusätzlich wurden geriatrische Frakturen berücksichtigt.
Insgesamt wurden 2.441 Patientenfälle eingeschlossen. Es zeigte sich, dass sich der Patientenfluss im Vergleich zum Vorjahr um ein Drittel reduzierte (p<0,001). Gleichzeitig wurden vergleichbare Tagesmittelwerte von Frakturen (p=0,386), operationspflichtigen Verletzungen (p=0,328) und Polytraumata (p=0,322) beobachtet. Dementsprechend stieg der Anteil dieser Merkmale an (p<0,001; p<0,001; p=0,022). Auch stieg der Anteil an rettungsdienstlich zugewiesenen Patienten (p<0,001). Eine Veränderung wurde zudem in der Verteilung der Triage-Kategorien gefunden (p<0,001), wobei sich die Tagesmittel der beiden höchsten Kategorien nicht zwischen den Jahren unterschieden (p=0,674; p=0,317). Die zugrundeliegenden Unfallmechanismen veränderten sich dahingehend, dass weniger Arbeits- (p<0,001), Sport- (p<0,001), Schul- (p<0,001), Verkehrs- (p=0,049653) und Freizeitunfälle (p<0,001) auftraten. Die Anzahl der Haushaltsunfälle blieb dagegen unverändert (p=0,867). Keine Unterschiede konnten bei Vorstellungen aufgrund von häuslicher Gewalt (p=0,813) oder Selbstverletzungen (p=0,821) gezeigt werden. Auch geriatrische Frakturen unterschieden sich nicht (p=0,839).
Insgesamt zeigte diese Untersuchung, dass sich als Folge der Pandemie sowie der erhobenen Maßnahmen der Patientenfluss im Erhebungsintervall verglichen mit dem Kontrollzeitraum deutlich verringert hat. Auch konnten klare Auswirkungen der Einschränkungen auf die Unfallmechanismen Arbeit, Schule, Sport, Freizeit und Verkehr gezeigt werden. Weiter wurde am Beispiel der geriatrischen Patienten deutlich, dass sich die Pandemiemaßnahmen selektiv nach der Verletzungsrealität der verschiedenen Patientengruppen auf die Vorstellungshäufigkeit auswirkten. Abschließend fehlten Hinweise auf ein pandemiebedingtes Ausbleiben von Akutpatienten, was sich in einer gestiegenen Behandlungsdringlichkeit widerspiegelt.Clinical emergency medicine represents an obligatory link between outpatient and clinical care. The main focus is on the care of emergency patients with the highest possible standards of medical care quality. In this context, the utilization of emergency departments is steadily increasing both nationally and internationally. More low-acuity patients are presenting, as is evident in the increasing number of outpatients being cared for. Reports of overcrowded emergency departments and the associated negative consequences for the quality of care and the medical outcome are becoming more frequent.
After a cluster of pneumonia cases due to an unknown virus occurred in the Chinese province of Hubei in December 2019, the causative coronavirus SARS-CoV-2 spread in spring 2020 and led to COVID-19 cases worldwide. Starting with the first case at the end of January, steadily rising infection figures were also observed in Germany in the following weeks. Comprehensive packages of measures were adopted to protect against disease as well as to prevent overloading of the healthcare system. These included private contact restrictions, border closures as well as increased home office and short-time work. In order to reserve medical resources for infected patients, clinical routine was also restricted by postponing all suspendable and elective surgical procedures. As a result of the measures recorded, as well as the fear of infection, the number of presentations in German emergency departments changed. In the course of this, various specialties warned of an absence of emergency patients and delayed presentations during the pandemic. Data were not yet available for the absence of acute orthopedic trauma surgery patients.
This retrospective study was concerned with the question of the extent to which the presentations in the orthopedic trauma surgery central emergency department have changed compared to the previous year and whether there were indications of an absence of acute patients or a change in treatment urgency during the SARS-CoV-2 pandemic.
For this purpose, all presentations due to musculoskeletal complaints between March 16 and May 10 in 2020 and 2019 of the Central Emergency Department of the University Hospital Giessen and Marburg in Marburg from an age of 13 years were recorded. In addition to demographic characteristics, reaching the emergency department, leading symptoms, accident mechanisms, and further treatment were collected. Additionally, geriatric fractures were considered.
A total of 2,441 patient cases were included. Patient flow was found to have decreased by one third compared to the previous year (p<0.001). At the same time, comparable daily mean values of fractures (p=0.386), injuries requiring surgery (p=0.328) and polytrauma (p=0.322) were observed. Accordingly, the proportion of these characteristics raised (p<0.001; p<0.001; p=0.022). There was also an increase in the proportion of patients assigned by rescue services (p<0.001). A change was also found in the distribution of triage categories (p<0.001), with the daily means of the two highest categories not differing between years (p=0.674; p=0.317). Underlying accident mechanisms differed in that fewer work (p<0.001), sports (p<0.001), school (p<0.001), traffic (p=0.049653) and leisure accidents (p<0.001) occurred. The number of household accidents, on the other hand, remained unchanged (p=0.867). No differences were found for domestic violence (p=0.813) or self-inflicted injury (p=0.821). Geriatric fractures also did not differ (p=0.839).
Overall, this study showed that as a result of the pandemic as well as the associated measures, patient flow decreased significantly during the survey interval compared to the control period. It was also possible to identify clear effects of the restrictions on the accident mechanisms of work, school, sports, leisure and traffic. Further, the example of geriatric patients showed that the pandemic measures had a selective effect on presentation frequency according to the injury reality of the different patient groups. In conclusion, evidence of a pandemic-related absence of acute patients was lacking, as reflected by an overall increased urgency for treatment
Charakterisierung lokaler Anpassung und Genfluss Genflusses bei der patagonischen Baumart Nothofagus pumilio
No full textContemporary changes in climate and land use pose great potential threats to Earth’s forest
ecosystem biodiversity. While biodiversity is often discussed at the species scale, genes are
the most basic building block of diversity. Genetic variation provides the raw material for
specific adaptations to local conditions, makes speciation possible, and confers evolvability,
meaning organisms’ potential for rapid genetic change when they are exposed to sudden or
severe change. Whether trees’ extant genetic diversity and adaptations are sufficient for
them to survive and thrive under future climactic conditions is actually a multifaceted host
of questions that, in the case of most species, remains unanswered.
The southernmost forested ecosystem on Earth resides in the Patagonian Andes region of
South America, which is an ecologically fascinating yet understudied region. Sharp climactic
gradients in temperature and precipitation are created by the Andes’ predominantly North-
South orientation, and the resultant heterogeneous environments exert divergent selection
pressures upon local populations of forest tree species. Therefore, those populations likely
exhibit local adaptation patterns, but the genetic basis of that adaptation remains largely
undescribed. Patagonian forests are predominantly comprised of seven species from the
Nothofagus genus, which are collectively called the southern beeches, and these forests
provide invaluable ecosystem services yet face increasing challenges. The most widespread
of these species is Nothofagus pumilio [Poepp. et Endl.] Krasser, a cold-adapted and
deciduous species with a continuous range stretching across more than 2,000 kilometers. Its
common name “lenga” comes from the indigenous Mapuche language, suggesting that this
species has long been of interest to humanity. Lenga has also been called a foundation
species, since it physically creates the local forest structure and regulates ecosystem
functioning.
While prior studies have investigated N. pumilio population structure and neutral genetic
diversity patterns, questions remain about its adaptive genetic diversity, patterns of gene
flow, and climate change risk. Characterizing these parameters is critical to understanding
how the species might respond to coming change, either through further adaptation,
migration, or local extinction. In the following Chapters, I address local adaptation knowledge
gaps for Nothofagus pumilio. Specifically, I asked the following questions: i) do signatures of
local adaptation exist within its genome, and if so, which climactic conditions may have
played a role in shaping those signatures? ii) what are the spatial characteristics of gene flow,and how might they affect natural selection? and iii) based on these evolutionary
characteristics, what risk might future climate change pose for this species?
The following chapters encompass my work in addressing these questions. Chapter I is a
general introduction that outlines existing research and relevant knowledge gaps for N.
pumilio. Chapter II addresses question i) via a landscape genomics approach, using genetic
markers (SNPs) and climactic data to characterize spatial patterns of population structure,
genetic diversity, and signatures of adaptation. I found evidence of local adaptation, with
many candidate genes showing signatures of selection that were associated with
temperature and day length gradients and, to a lesser extent, precipitation. I also found
latitude-oriented genetic diversity and population structure patterns, with greater genetic
diversity in the North. To illuminate how gene flow may be interacting with natural selection
and thereby affecting local adaptation, I addressed question ii) in Chapter III by analyzing
gamete dispersal distances and fine-scale spatial genetic structure with neutral genetic
markers obtained from adult and seedling cohorts. My work shows that gamete dispersal
distances are largely spatially restricted, but with some immigration especially among pollen,
which aligns with my population structure results from Chapter II. These results also suggest
strong selection pressures. Short migration distances could have implications for migration
capacity under coming climate change, which plays into the major question about how
anthropogenic climate change will affect species. To characterize risk based on the observed
evidence of local adaptation (Chapter II), I addressed question iii) in Chapter IV using the
genomic offset method, which is an extension of the landscape genomics approach. This
relatively new approach takes the relationships between allele and climate gradients and
projects them across time and space, to predict how maladapted different populations might
be under altered climate conditions in the future. I assessed projected risk in context of
natural selection and gene flow results from Chapters II & III to illuminate possible species
responses. Finally, Chapter V is a synthesis of main results from my research, including
possible management applications, and in Chapter VI, I suggest future research avenues
based on my findings. Overall, my results suggest that Nothofagus pumilio exhibits signatures
of local adaptation to current climate conditions (Chapter II) but has limited gene flow and
migration (Chapter III), and it may therefore face an uncertain future under climate change
(Chapter IV).Die gegenwärtigen Veränderungen des Klimas und der Landnutzung stellen eine große
Bedrohung für die biologische Vielfalt der Waldökosysteme der Erde dar. Während die
Biodiversität häufig auf der Ebene der Arten diskutiert wird, sind die Gene der
grundlegendste Baustein der Vielfalt. Genetische Variation liefert das Rohmaterial für
spezifische Anpassungen an lokale Bedingungen, ermöglicht die Artbildung und verleiht
Evolvierbarkeit, d. h. das Potenzial von Organismen für rasche genetische Veränderungen,
wenn sie plötzlichen oder schwerwiegenden Veränderungen ausgesetzt sind. Die Frage,
ob die vorhandene genetische Vielfalt und die Anpassungen der Bäume ausreichen, um
unter den künftigen Umweltbedingungen zu überleben und zu gedeihen, ist in der Tat
sehr vielschichtig und bleibt bei den meisten Arten unbeantwortet.
Das südlichste bewaldete Ökosystem der Erde befindet sich in der patagonischen
Andenregion Südamerikas, einer ökologisch faszinierenden, aber noch wenig erforschten
Region. Durch die vorherrschende Nord-Süd-Ausrichtung der Anden entstehen starke
Umweltgradienten in Bezug auf Temperatur und Niederschlag, und die daraus
resultierenden heterogenen Umgebungen üben einen unterschiedlichen Selektionsdruck
auf lokale Populationen von Waldbaumarten aus. Daher weisen diese Populationen
wahrscheinlich lokale Anpassungsmuster auf, aber die genetische Grundlage dieser
Anpassung ist noch weitgehend unbeschrieben. Die Wälder Patagoniens bestehen
überwiegend aus sieben Arten der Gattung Nothofagus, die zusammen als Südbuchen
bezeichnet werden. Diese Wälder erbringen unschätzbare Ökosystemleistungen, stehen
jedoch vor wachsenden Herausforderungen. Die am weitesten verbreitete dieser Arten
ist Nothofagus pumilio [Poepp. et Endl.] Krasser, eine kälteangepasste und
laubabwerfende Art mit einem kontinuierlichen Verbreitungsgebiet von mehr als 2.000
km. Ihr gebräuchlicher Name „lenga“ stammt aus der Sprache der indigenen Mapuche
und deutet darauf hin, dass diese Art für die Menschheit schon lange von Interesse ist.
Die Lenga wird auch als „foundation species“ bezeichnet, da sie die lokale Waldstruktur
bildet und das Funktionieren des Ökosystems reguliert.
Während frühere Studien die Populationsstruktur von N. pumilio und die Muster der
neutralen genetischen Vielfalt untersucht haben, bleiben Fragen zu seiner adaptiven genetischen Vielfalt, den Mustern des Genflusses und dem Risiko des Klimawandels offen.
Die Charakterisierung dieser Parameter ist entscheidend, um zu verstehen, wie die Art auf
die kommenden Veränderungen reagieren könnte, entweder durch weitere Anpassung,
Migration oder lokales Aussterben. In den folgenden Kapiteln gehe ich auf die
Wissenslücken in Bezug auf die lokale Anpassung von Nothofagus pumilio ein.
Insbesondere habe ich mir folgende Fragen gestellt: i) Gibt es im Genom der Art
Signaturen lokaler Anpassung, und wenn ja, welche Umweltbedingungen könnten bei der
Ausprägung dieser Signaturen eine Rolle gespielt haben? ii) Wie sehen die räumlichen
Merkmale des Genflusses aus, und wie könnten sie die natürliche Selektion beeinflussen?
und iii) Welches Risiko könnten künftige Umweltveränderungen für diese Art auf der
Grundlage dieser evolutionären Merkmale darstellen?
In den folgenden Kapiteln wird meine Arbeit zur Beantwortung dieser Fragen
beschrieben. Kapitel I ist eine allgemeine Einführung, die einen Überblick über die
bestehende Forschung und relevante Wissenslücken bei N. pumilio gibt. Kapitel II befasst
sich mit der Frage i) mittels eines landschaftsgenomischen Ansatzes, bei dem genetischen
Marker und Umweltdaten verwendet werden, um die räumlichen Muster der
Populationsstruktur, der genetischen Vielfalt und der Anpassungsmerkmale zu
beschreiben. Ich fand Hinweise auf lokale Anpassungen, wobei viele Kandidatengene
Selektionssignaturen aufwiesen, die mit Temperatur- und Tageslängengradienten und in
geringerem Maße mit Niederschlägen in Verbindung gebracht wurden. Außerdem fand
ich Muster der genetischen Vielfalt und der Populationsstruktur, die sich am Breitengrad
orientieren, wobei die genetische Vielfalt im Norden größer ist. Um zu klären, wie der
Genfluss mit der natürlichen Selektion interagiert und dadurch die lokale Anpassung
beeinflusst, habe ich in Kapitel III die Frage ii) untersucht, indem ich die Entfernungen der
Gametenausbreitung und die räumliche genetische Struktur mit neutralen genetischen
Markern analysierte, die aus Erwachsenen- und Sämlingskohorten stammen. Meine
Arbeit zeigt, dass die Gametenausbreitungsdistanzen größtenteils räumlich begrenzt sind,
jedoch mit einer gewissen Einwanderung, insbesondere bei Pollen, was mit meinen
Ergebnissen zur Populationsstruktur aus Kapitel II übereinstimmt. Die Ergebnisse deuten
auch auf einen starken Selektionsdruck hin. Kurze Migrationsdistanzen könnten
Auswirkungen auf die Migrationskapazität im Zuge des weiteren Klimawandels haben, was zu der wichtigen Frage beiträgt, wie sich der anthropogene Klimawandel auf die Arten
auswirken wird. Um das Risiko auf der Grundlage der beobachteten Beweise für lokale
Anpassung (Kapitel II) zu charakterisieren, habe ich in Kapitel IV die Frage iii) mit Hilfe der
genomischen Offset-Methode behandelt, die eine Erweiterung des
landschaftsgenomischen Ansatzes ist. Bei diesem relativ neuen Ansatz werden die
Beziehungen zwischen Allel- und Umweltklinen über Zeit und Raum projiziert, um
vorherzusagen, wie gut oder schlecht angepasst verschiedene Populationen unter
veränderten Klimabedingungen in der Zukunft sein könnten. Ich habe das prognostizierte
Risiko im Zusammenhang mit den Ergebnissen der natürlichen Selektion und des
Genflusses aus den Kapiteln II und III bewertet, um mögliche Reaktionen der Arten zu
beleuchten. Kapitel V schließlich ist eine Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse
meiner Forschung, einschließlich möglicher Verwaltungsanwendungen. In Kapitel VI
schlage ich auf der Grundlage meiner Erkenntnisse künftige Forschungsmöglichkeiten vor.
Insgesamt deuten meine Ergebnisse darauf hin, dass Nothofagus pumilio Anzeichen für
eine lokale Anpassung aufweist (Kapitel II), aber nur einen begrenzten Genfluss und eine
begrenzte Migration aufweist (Kapitel III) und daher möglicherweise einer ungewissen
Zukunft im Zuge des Klimawandels gegenübersteht (Kapitel IV)