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<em>In vitro</em>-Studie zur Auswirkung von Kaltplasma auf bakteriell-induzierte Infektionen in parodontalen Zellen
No full textZielsetzungen: Parodontitis wird verursacht durch eine dysbiotische Mikrobiota auf der Zahnoberfläche, wobei hierbei auch Fusobacterium nucleatum (F. nucleatum) eine Schlüsselrolle einnimmt. Nichtinvasives physikalisches Plasma (NIPP), ein hochreaktives Gas, kann proliferative, antiinflammatorische sowie antimikrobielle Effekte auf Zellen und Gewebe ausüben. Ziel der Untersuchung war es daher, den antiinflammatorischen Effekt von NIPP auf humane parodontale Ligamentfibroblasten (PDL)-Zellen im Rahmen einer mikrobiellen Infektion in vitro zu untersuchen.
Material und Methoden: Um ein mikrobielles Milieu zu simulieren, wurden humane PDL- Zellen mit Zelllysat von F. nucleatum in verschiedenen Konzentrationen präinkubiert und anschließend mit NIPP für 60 s behandelt. Mittels RT-qPCR und ELISA wurden regulatorische Effekte von NIPP auf wichtige proinflammatorische Zytokine Interleukin (IL)-6 und IL-8 nach einem Tag auf Gen- und auf Proteinebene untersucht. Um die morphologische Zellintegrität nach Plasmabehandlung zu untersuchen, wurden die verschiedenen Gruppen mittels immunzytochemische Färbungen für DAPI miteinander verglichen. Des Weiteren wurden Immunfluoreszenzfärbungen mittels des Farbstoffes CellROX durchgeführt, um die Bildung reaktiver Sauerstoff-Spezies (ROS) durch die Plasmabehandlung zu visualisieren.
Ergebnisse: Die alleinige NIPP-Applikation führte zu keiner signifikanten Veränderung der Expressionsrate von IL-6 und IL-8 auf Gen- und Proteinebene. Die Stimulation der Zellen mit aufsteigender F. nucleatum-Konzentration führte zu einer dosisabhängigen IL-8-Expressionszunahme sowohl auf Gen- als auch auf Proteinebene. Die Expression von IL-6 zeigte nur auf Proteinebene eine Dosisabhängigkeit. Der Vergleich zwischen den nur mit F. nucleatum stimulierten Zellen und den zusätzlich mit NIPP behandelten F. nucleatum-stimulierten Zellen, offenbarte eine deutliche Hemmung der IL-6 und IL-8-Expressionen durch NIPP auf der Proteinebene. Durch die DAPI-Phalloidin-Färbung wurden keine morphologischen Zellunterschiede sichtbar, jedoch konnte durch die Cell-ROX-Färbung der Nachweis erbracht werden, dass die Plasmabehandlung vermehrt ROS induziert.
Schlussfolgerungen: Diese Ergebnisse legen nahe, dass NIPP die entzündliche Reaktion auf eine mikrobielle Infektion in PDL Zellen reduziert. Zwar wird durch eine NIPP-Behandlung die ROS-Bildung in PDL-Zellen gefördert, jedoch konnten keine Hinweise auf eine Beeinflussung der Zellintegrität gefunden werden
Legitimate Knowledge Policy Co-Production towards Just Climate Action
Get PDFClimate change is one of the most pressing challenges of our time. To address this complex and multifaceted issue, policymaking must be informed by knowledge. Despite the critical role of science policy interfaces (SPIs), which are institutions that connect knowledge and policymaking, in addressing climate change, existing approaches often fail to effectively integrate diverse knowledge systems and meaningfully engage stakeholders. Based on four publications, this dissertation explores how SPIs can be enhanced to foster more effective and just climate action.
The first publication systematically reviews the existing literature on SPIs in the context of environmental sustainability. It identifies factors contributing to SPI effectiveness, including stakeholder participation, interdisciplinarity, and diverse expert backgrounds. In doing so, it sets the stage for examining how legitimacy can further strengthen SPIs’ capacity to advance more just climate action.
Building on the systematic review, the second publication advocates a shift from effectiveness to legitimacy as a pathway for fostering just climate action. By integrating the literature on SPIs with scholarship on legitimacy through an integrative literature review, it is recognised that SPIs are inherently powerful and political rather than apolitical and neutral institutions, which forms the basis for a framework to evaluate the legitimacy of SPIs. This framework underscores how legitimacy can enhance SPIs’ role in addressing the justice challenges posed by climate change.
Applying this legitimacy framework to local SPIs, the third publication examines the development of urban climate action plans (UCAPs) in Accra (Ghana), Bonn (Germany), São Paulo (Brazil), and Ahmedabad (India). It demonstrates how fostering co-productive, inclusive, and transparent processes can bridge knowledge gaps and enable legitimate, just urban climate action.
Expanding the analytical lens from the local to the global scale, the fourth publication examines the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) to identify pathways for enhancing its role in fostering just climate action. It reveals how modernist logics framing the IPCC as an apolitical and universal source of knowledge shape its operations, and identifies emerging efforts to unlearn these constraints by broadening disciplinary diversity, incorporating diverse epistemologies, and fostering co-productive collaborations.
Synthesising the findings from the four publications, the dissertation proposes the concept of Legitimate Knowledge Policy Co-Production (LKPC), which combines co-production with principles of legitimacy. LKPC enhances both the epistemic and participatory quality of SPIs, ensuring more inclusive and accessible processes that bridge the gap between scientific expertise and meaningful stakeholder engagement. Ultimately, the dissertation argues that through legitimate co-production processes that bring together knowledge and policy, SPIs can bridge the gap between knowledge and action to enable justice-centred responses to the climate crisis
Chemical composition and <em>in vitro</em> evaluation of the feeding value of brewery by-products for ruminants : an Ethiopian perspective
Get PDFLivestock production plays a crucial role in food security and nutrition, especially in developing countries. In Ethiopia with its huge livestock population – more than two-thirds of population own livestock – lack of feed is a critical challenge, and the productivity of livestock remains very low. Feed scarcity in terms of quantity and quality is one of the key constraints for livestock to reach the potential productivity level. In this regard, utilisation of non-conventional feed resources efficiently becomes a considerable alternative to tackle feed scarcity and improve productivity. Use of cereals as ruminant feed in Ethiopia is unlikely considering its shortage and the direct competition with humans. Brewery by-products cost less than concentrate feeds and, as a supplement, could enhance protein and energy values of low-quality cereal crop residues and herbage from pastures. However, brewery by-products are highly variable feeds in terms of chemical composition and the nutrient value related to the brewing processes, and type of cereal grains used. These variables in turn may vary based on breweries and localities. Hence, the main goal of this thesis was to evaluate chemical composition and in vitro feeding value of brewery by-products – brewers grains (BG), and tella-atella (TA): a by-product of locally produced tella drink – obtained from Ethiopia; and investigate the potential variability within and between brewery by-products. The first part of the thesis comprises a review focusing on the chemical composition, feeding value, and storage and preservation conditions of BG as a ruminant feed in general and without restriction to Ethiopia. In addition, the review analyzes factors contributing to the variation of chemical composition of BG. Based on the findings of the review, the variables of the brewing processes, malt barley varieties used, and cereal grains added are main factors that contribute to the variation in chemical composition and nutrient value of BG. Particularly, several enzymes produced during malting and mashing processes, and use of several heat treatments (temperature regimes) are key factors of brewing processes influencing the components that hydrolyzed in to wort, and the components that remain in the BG. Both variables are interrelated, and the production and activity of the enzymes again depend on the specific optimal temperature used. In the second part, in vitro methods were applied to examine nutritive value of BG and TA samples with particular focus on crude protein (CP); and investigate the potential variability. A total of 17 samples of BG obtained from nine breweries, representing about 70% of the total available breweries in Ethiopia, and 3 TA samples were collected, and subjected to analysis of chemical composition and CP fractionation. Moreover, an in vitro rumen gas production technique was applied to estimate energy values, ruminally undegradable feed CP (RUP) and utilisable CP at the duodenum (uCP). The overall results show that BG and TA are relatively high in most nutrients, mainly containing high CP and neutral detergent fibre concentrations. Both by-products contain CP with low rumen degradability indicating great potential for milk production of dairy animals provided that the RUP is accessible in the small intestine. Hence, digestibility of RUP and its amino acid patterns in the small intestine of the animal require further investigation. However, substantial variations within BG, and compared with TA were observed in terms of chemical composition and nutritive value. The attempt to relate BG to the origin of cereal grains showed the tangible influence of the original grains on the nutrient values of BG. Particularly high starch concentrations in non-pure barley malt BG, and TA samples were most likely related to the brewing process and type of grains used. Considerable energy contents of these by-products make them also valuable energy supplements especially in regions like Ethiopia where the largest portion of the available feed is roughage. Overall, findings of the thesis underline that BG and TA, both as potential protein and energy supplements, could contribute to improved livestock productivity. Thus, considering the potential to the expansion of breweries in Ethiopia, both by-products could contribute to tackle the feed scarcity for ruminants. Due to the variability in terms of chemical composition and nutritive value, a periodic evaluation of feeding value is vital for efficient utilisation of the by-products. Further studies on the digestibility of RUP and composition of amino acids in the small intestine would also be essential to utilise the by-products efficiently in feed formulation. Moreover, utilisation of an additional agro-industrial by-product as a feed supplements should be considered to meet the existing huge feed demand in Ethiopia
Amtliche Bekanntmachungen, 55. Jahrgang, Nr. 73
No full textBekanntgabe des Ergebnisses der Nachwahl eines Mitglieds zum Senat in der Gruppe der Hochschullehrerinnen und Hochschullehrer der Katholisch-Theologischen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn vom 16. September 202
Amtliche Bekanntmachungen, 55. Jahrgang, Nr. 31
No full textÄnderungsordnung der Fakultätsordnung der Philosophischen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn vom 3. Juni 202
Der Zebrafisch als Modellorganismus kongenitaler Muskeldystrophien am Beispiel der Protein-O-Mannosyltransferase 1-Defizienz
Get PDFDer Zebrafisch eignet sich aufgrund der evolutionären Konservierung der Skelettmuskulatur als potenter Modellorganismus kongenitaler Muskelerkrankungen. In dieser Arbeit soll anhand des Beispiels der Protein-O-Mannosyltransferase-1-Defizienz, die im Menschen das Walker-Warburg-Syndrom, eine Form der Dystroglykanopathie, verursacht ein weiteres Krankheitsbild im Modellorganismus Zebrafisch erforscht werden um über die ultrastrukturelle Analyse mittels Transmissionselektronenmikroskopie und Immunfluoreszenzsmikroskopie weitere Erkenntnisse über die Pathophysiologie dieses Krankheitsbildes zu erforschen. Gleichzeitig sollen Unterschiede und Gemeinsamkeiten in der Zytoarchitektur der Skelettmuskelzelle zwischen Fisch und höheren Wirbeltieren wie Maus und Mensch untersucht werden
Multifunctional Enzymes in Natural Product Biosynthesis
Get PDFThis cumulative doctoral thesis encompasses five research articles focused on investigations of multifunctional enzymes in natural product biosynthesis. The primary focus of this research is on exploring protein-protein and protein-substrate interactions, which play a critical role in polyketide and non-ribosomal peptide biosynthetic pathways. A part of this research is about studies of PPTase-CP interactions, ketosynthase-substrate, and dehydratase-substrate specificities.
An interesting contribution of this thesis is the detailed investigation into the development of fluorescent probes in monitoring PPTase-CP interactions. This provides a simple way to monitor the carrier proteins activation by PPTases. Additionally, this thesis investigated the substrate specificity of ketosynthase by using 13C-labeled substrates.
Another key enzyme explored in this thesis is dehydratase, which plays an important role in the polyketide and fatty acid biosynthetic pathways. In order to investigate the dehydratase product configurations and substrate scope, isotopically labeled probes and various substrates were synthesized, which enabled detailed stereochemical investigations.
Moreover, this thesis also investigates the bifunctional terpene synthase, geosmin synthase, and presents the total synthesis of all isomers of geosmin, along with the characterization of the new compound, isogeosmin, which is produced by geosmin synthase.
All in all, this thesis provides a comprehensive and detailed investigations of multifunctional enzymes in natural products biosynthesis. It advances the understanding of the enzymatic processes involved in these essential biochemical pathways, offering new insights into the enyzme mechanisms that drive these reactions
Optogenetische Bestimmung der kardialen Erregbarkeit und elektrischen Kopplung zur Untersuchung kardialer Arrhythmie-Mechanismen
Get PDFVentrikuläre Arhythmien gehören zu den führenden Ursachen für einen plötzlichen Herztod. Eine erhöhte kardiale Erregbarkeit und reduzierte elektrische Kopplung zwischen Kardiomyozyten begünstigen die Entstehung von Extrasystolen, die solche Arhythmien auslösen können. Die kardiale Erregbarkeit kann mithilfe des Eingangswiderstands (Rm), der die aus unterschwelligen Strominjektionen resultierende Membranpotentialänderung beschreibt, sowie dem minimal notwendigen Strom zur Auslösung einer Extrasystole (Ithr) und die elektrische Kopplung anhand der kardialen Längskonstante (λ), definiert über den exponentiellen Abfall eines unterschwelligen Stimulus, quantifiziert werden. Die Quantifizierung dieser Parameter kann zu einem besseren Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen von Arrhythmien beitragen. Bisher war die Messung dieser drei Parameter im Herzen jedoch nicht möglich, da die benötigte homogene Strominjektion nicht mit elektrischer Stimulation durchgeführt werden konnte. In dieser Arbeit wurden daher optogenetische Methoden zur Bestimmung von Rm, Ithr und λ im intakten Herzen entwickelt und ihre Veränderungen unter verschiedenen pathologischen Bedingungen untersucht. Die erforderliche homogene Strominjektion konnte durch optogenetische Stimulation aller beleuchteten Kardiomyozyten von Mausherzen, die den lichtsensitiven, unselektiven Kationenkanal Channelrhodopsin-2 exprimierten, erreicht werden. Zeitlich und räumlich präzise Beleuchtung ermöglichte erstmals die zyklusabhängige Bestimmung von Rm und λ im intakten Herzen und zeigte, dass beide Parameter während der Diastole am kleinsten waren. Zudem konnte gezeigt werden, dass der geringe Rm in der Diastole maßgeblich durch den einwärts-gleichrichtenden K+-Strom (IK1) generiert wurde und dass sowohl eine pharmakologische als auch Depolarisations-induzierte IK1-Reduktion zu einer erhöhten kardialen Erregbarkeit führt. Des Weiteren wurde Ithr durch pharmakologisch-induzierte Entkopplung und Induktion eines Myokardinfarktes verringert. Die Kombination der optogenetischen Methoden mit Computersimulationen wurde verwendet, um pathologische Konditionen und antiarrhythmische Therapien anhand ihrer Zusammenhänge zwischen Rm und Ithr zu klassifizieren. Außerdem ermöglichte sie die Quantifizierung der IK1-Einwärtsgleichrichtung im intakten Herzen und identifizierte eine reduzierte Einwärtsgleichrichtung als neues antiarrhythmischen Konzept. Dies unterstreicht die Bedeutung von IK1 sowie intakter Kardiomyozyten-Kopplung für die Prävention von Extrasystolen und Arrhythmien. Zusammenfassend kann die optogenetische Bestimmung von Rm, Ithr und λ unter pathologischen Konditionen zu einem besseren Verständnis der zugrundeliegenden Arrhythmie-Mechanismen und der Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze beitragen
Impact of Super Apps on the Nutrition Transition in Low- and Middle-Income Countries : Evidence from Indonesia
Get PDFMany low- and middle-income countries (LMICs) are experiencing a nutrition transition from traditional diets to high-energy, processed foods, increasing non-communicable disease risks. Digitalization of food systems plays a significant role in shaping this transition. This paper investigates the impact of super app expansions (including food delivery, ridesharing, and other daily life assistance) on nutritional outcomes and the underlying mechanisms. Staggered district-level adoption of Indonesia's two largest digital platforms, Gojek and Grab from 2015 to 2018, is used. This information is combined with the health dataset from Indonesia’s Basic Health Survey (Riskesdas) and food consumption data from the National Socioeconomic Survey (Susenas). To address the endogeneity issue associated with the correlation between super app entry decisions and nutritional outcomes, we use doubly robust difference-in-differences, which incorporates baseline covariates ensuring a conditional parallel trend. The results show that super apps contribute to an increase in BMI scores, particularly among individuals who are already overweight and obese. This effect is especially driven by the online food delivery feature and is more pronounced in cities than regencies and among individuals with employment, above median income, and education beyond primary school. These increases could be attributed to unhealthy food consumption (i.e., salty and prepared foods). Our findings suggest that super apps may exacerbate malnutrition. On the other hand, we find underweight reduction in the cities and an overall increase in fruit and meat consumption, indicating super apps’ potential to improve malnutrition. These findings highlight the role of super apps in the nutrition transition in LMICs
Einfluss regelmäßigen körperlichen Trainings auf die funktionelle Konnektivität des orbitofrontalen Cortex : Auswertung einer fMRT-Interventionsstudie
Get PDFAngesichts der medizinischen und gesamtgesellschaftlichen Relevanz von psychischen Erkrankungen kommt dem Verständnis der physiologischen Funktion und Pathophysiologie von neuronalen Strukturen und beeinträchtigten Netzwerken eine wesentliche Bedeutung zu. Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Auswirkungen regelmäßiger sportlicher Aktivität auf die funktionelle Konnektivität (FC) des orbitofrontalen Cortex (OFC), basierend auf einer detaillierten Untergliederung des OFC. In einer longitudinalen Studie über 6 Monate erfolgten für Teilnehmer des Studienkollektivs (Interventions- und Kontrollgruppe, IG bzw. CG) jeweils nach 0, 2, 4 und 6 Monaten sportphysiologische Testungen, neuropsychologische Fragebögen und Resting-State-fMRT-Untersuchungen. Die FC einzelner Areale des OFC zu anderen Gebieten des Gehirns wurde mithilfe eines komplexen statistischen Modells analysiert und signifikante Ergebnisse wurden mit Veränderungen der sportlichen Leistungsfähigkeit korreliert. Es fanden sich mehrere signifikante Ergebnisse, in denen sich die Entwicklung der FC einzelner Regionen des OFC in der IG und CG über die Zeit der Studie signifikant unterschieden. Auch wenn die Ergebnisse der Studie an gesunden Probanden hinsichtlich der Übertragbarkeit auf ein Patientenkollektiv limitiert sind, kann anhand von bisherigen Studien mit gegenteiligen Ergebnissen bei psychiatrischen Patienten ein positiver Effekt von Sport zur Therapie und Prävention dieser Erkrankungen angenommen werden