22455 research outputs found
Sort by
Oberflächenmodifikation von Polyetheretherketon mit Piranhasäure: Einfluss auf die Oberflächeneigenschaften und die Verbundeigenschaften zu Befestigungskompositen
Get PDFProteasome composition in peripheral blood cells of COPD patients
Get PDFCOPD is one of the leading causes of death worldwide (Vogelmeier et al., 2017). It is characterized by chronic inflammation and irreversible lung function decline (Pauwels et al., 2001). The proteasome is essential for many cellular functions including protein quality control, apoptosis, cell signaling and immune response (Coux et al., 1996; Meiners et al., 2014). In immune cells and upon induction by inflammatory cytokines, the standard proteasome is replaced by the immunoproteasome. Dysfunction of the proteasome system is suspected to play a role in the pathogenesis of COPD and emphysema (Min et al., 2011; Yamada et al., 2015).
Kammerl et al. recently analyzed the influence of cigarette smoke and COPD on the immunoproteasome in the lung. They found that immunoproteasome mRNA expression was decreased in bronchioalveolar lavage (BAL) cells and explanted lung tissue from COPD patients (Kammerl et al., 2016). This thesis aimed to determine proteasome expression and activity in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of COPD patients and thereby evaluate proteasome function as a potential diagnostic marker for COPD.
PBMCs of 32 COPD patients and 24 healthy control subjects were analysed regarding mRNA expression, protein levels and activity of proteasome and immunoproteasome subunits. Of note, both immunoproteasome subunit expression and activity were increased in peripheral blood immune cells of COPD patients. These data suggest that systemic immune cells show distinct functional alterations in COPD patients that are different from lung resident cells.
Since this study showed an increased activity of the proteasome in COPD PBMCs, a use as a diagnostic biomarker seems feasible. Further investigations in a larger population could provide the statistical power necessary for potential clinical implementation.Die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) ist eine der führenden Todesursachen weltweit (Vogelmeier et al., 2017). Diese Erkrankung ist durch eine irreversible Abnahme der Lungenfunktion und chronisch entzündliche Prozesse gekennzeichnet (Pauwels et al., 2001). Das Proteasom spielt eine wichtige Rolle für viele Zellfunktionen wie zum Beispiel den Abbau geschädigter und fehlgefalteter Proteine, Apoptose und das Immunsystem (Coux et al., 1996; Meiners et al., 2014). In Immunzellen und als Antwort auf inflammatorische Zytokine wird das Standardproteasom durch das Immunoproteasom ersetzt. Es wird vermutet, dass Störungen im Zusammenhang mit dem Proteasom bei der Pathogenese von COPD eine Rolle spielen (Min et al., 2011; Yamada et al., 2015).
In einer Studie von Kammerl et al. wurde kürzlich gezeigt, dass die Expression des Immunoproteasoms in BAL-Zellen von COPD-Patienten vermindert ist (Kammerl et al., 2016). Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, diesen Zusammenhang in Immunzellen des periphervenösen Blutes von COPD-Patienten zu untersuchen. Dadurch könnte ein neuer diagnostischer Marker für COPD gewonnen werden.
Dafür wurden die mRNA-Expression, Proteinmenge und Aktivität mehrerer Proteasomuntereinheiten in PBMCs (peripheral blood mononuclear cells) von 32 COPD-Patienten und 24 gesunden Probanden verglichen. Interessanterweise war die Expression und Aktivität des Immunoproteasoms bei COPD-Patienten nicht vermindert, sondern erhöht.
Da ein Zusammenhang zwischen Proteasomaktivität und COPD gezeigt werden konnte, ist eine Verwendung als Biomarker vorstellbar. Um die Umsetzung im klinischen Alltag zu ermöglichen, müssten weitere Studien mit größeren Probandenzahlen durchgeführt werden, um die statistische Aussagekraft zu verstärken
Condensates in group field theory
Get PDFIn der Theorie der Gruppenfeldtheorie (GFT) der Quantengravitation löst sich das übliche Raum-Zeit-Kontinuum mikroskopisch in diskrete Bausteine auf. Eine große Herausforderung besteht darin, wie man aus diesen fundamentalen nicht-raumzeitlichen Freiheitsgraden die auf dem Raum-Zeit-Kontinuum basierende Physik extrahieren kann. Im Allgemeinen besteht jeder makroskopische Bereich des Raumes aus zahlreichen Bausteinen, und er kann aus Mean-Field Kondensatzuständen extrahiert werden.
Innerhalb von GFT, welche über -Gruppen definiert ist, kann das Kondensat durch Spins unterschiedlicher Darstellungen charakterisiert werden. Im kosmologischen Sektor kann man das Kondensat jedoch von einem bestimmten Typ wählen, dessen Spins identisch sind. Dadurch kann die kombinatorische Struktur der GFT-Wechselwirkung ignoriert werden, was zu einer effektiv einfacheren Dynamik führt. Wir bezeichnen verschiedene Spins als Moden, und wir extrahieren die kosmologische Entwicklung unter Beitrag mehrerer Moden.
Zu früher kosmologischer Zeit herrscht Dominanz von kinetischen Termen, die zu Beschleunigungsexpansionen unmittelbar nach dem Bounce führen. Diese frühen Beschleunigungen sind aber auch mit alen Moden nicht von langer Dauer. Wechselwirkungsterme sind für die späte Beschleunigung notwendig. Insbesondere bei zwei Kondensatmoden können wir eine phantomähnliche Expansion rein quanten-gravitativen Ursprungs erhalten, auch ohne Phantom-Materie. Ein solches Verhalten kann durch die effektive equation of state aufgezeigt werden, aus der wir auch die ungefähre Position des Phantom-Übergangs, der im Ein-Moden-Fall fehlt, erhalten. Dieser erfolgt bei einer niedrigen Rotverschiebung, weswegen die Einbeziehung der zweiten Mode nur zu späten Zeiten zu Modifizierungen führt. Solche Modifikationen können den aktuellen Hubble-Wert , der aus Daten abgeleitet wurde, erhöhen und somit zur Entlastung der -Spannung aufgrund von Quantengravitationseffekten beitragen.
Darüber hinaus können wir durch die Berücksichtigung inhomogener Störungen in Kondensaten des Boulatov-Modells, einer 3d-GFT, die Dynamik eines Materiefeldes in Form einer generalisierten Version des Amit-Roginsky (AR)-Modells erhalten. Im Gegensatz zum kosmologischen Sektor berücksichtigen wir dabei die kombinatorischen Strukturen der Wechselwirkungsterme.
Hierfür betrachten eine Klasse von Lösungen, um die perturbiert werden soll, und wählen passende Störungen für den Angleich an die AR Freiheitsgrade. Die AR-Dynamik emergiert im Kondensat unter zwei zusätzlichen Bedingungen, und die resultierende Wirkung ist eine Summe von AR-Modellen mit verschiedenen Spins. Diese Verallgemeinerung bricht melonische Dominanz im large-N Grenzwert, aber kann in bestimmten Näherungen wiederhergestellt werden.As a theory of quantum gravity, in group field theory (GFT) the usual spacetime dissolves microscopically into discretized building blocks. A major challenge is to understand how the familiar laws of physics based on continuous spacetime can emerge from these fundamental, non-spatio-temporal elements. Generally, any macroscopic region of the spacetime consists numerous number of building blocks, and the spacetime continuum can be extracted from condensate states at the mean field level.
In GFT over group, the corresponding condensate can be characterized by spins of different representations. For the cosmological sector, one can choose the condensate as a particular type whose spins are identical, such that the combinatorial structure of the GFT interaction can be ignored, which provides a simpler dynamics effectively. Different spins are referred to as ‘modes’, and we want to study the cosmological evolution when multiple modes contribute.
At early times, the dynamics of GFT is primarily governed by kinetic terms, resulting in accelerated expansion right after the cosmic bounce. However, these early-time accelerations are not long-lasting even when all modes are taken into account. Late-time acceleration requires interaction terms, and in particular, when we consider two condensate modes, we can obtain phantom-like evolution that arises purely from quantum gravity, without any phantom matter. Such behaviour can be revealed through the effective equation of
state, from which the position of phantom crossing can be determined approximately. The crossing occurs at a low red shift, which indicates that the inclusion of the second mode modifies the single mode evolution only at late times. Such modifications can increase the current Hubble value inferred from data, which shed some lights in alleviating the tension based on quantum gravity effects.
Furthermore, by considering inhomogeneous perturbations over the condensates of the Boulatov model, a 3d GFT, we are able to get the dynamics of a matter field, in the form of a generalized version of the Amit-Roginsky (AR) model. Unlike the cosmological sector, the combinatorial structures of the interaction terms will be taken into account.
We consider a class of solutions to the equation of motion, which serves as the condensate function to be perturbed, and choose suitable forms of perturbations to match the AR degrees of freedom. The AR dynamics will emerge when the condensate satisfies two additional conditions, and the resulting action will be a summation over the original AR model of different spins. This generalization breaks the melonic dominance in the large-N limit, but it can be restored under certain approximations
Cognition and neuropsychological changes at altitude
Get PDFBackground: High-altitude exposure is widely accepted to affect cognitive functions. Yet, studies investigating altitude-related effects on the cognitive domain have yielded in inconsistent results. One reason for this was thought to be the difficulty of comparing test designs and the breadth of the neuropsychological tests used. According to published reports, relative altitude as well as duration of altitude exposure seem to have the greatest impact on cognition. Moreover, sufficient acclimatization appears to have a beneficial effect on cognitive functions at altitude. To date, several assessment techniques have been developed to monitor cognitive functions in high-altitude studies. The aim of the current study is to evaluate the effects of altitude exposure on cognitive functions in healthy subjects, and to provide a structural overview of the applied neuropsychological tests used to obtain these results.
Methods: A comprehensive literature search was performed using PubMed up to October 2021 according to the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses guidelines. Eligibility criteria included a healthy human cohort exposed to altitude in the field (at minimum 2,440 m) or in a hypoxic environment in the laboratory (FiO2 corresponding to at minimum 2,440 m) and outcome of cognition with an experimental design.
Results: The literature search identified 123 articles, of which 52 articles were included in the systematic review. The examined altitudes ranged between 2,440 m and 8,848 m. Of the 52 published studies, 29 examined the impact of altitude in the field. All other studies conducted hypoxia research in laboratory settings. Researchers applied 112 different neuropsychological tests, with a total of 173 test applications on subjects. Furthermore, neuropsychological tests were classified depending on their superordinate cognitive domains naming their outcomes, the investigated altitudes, and the intervention methods. Attentional capacity, concentration and executive functions proved to be the most frequently studied cognitive domains. Analysis of the results revealed that less than half of the applied neuropsychological test showed significant impairment at the examined altitudes. Of all the neuropsychological tests that were conducted in the field, 66.4 % showed no impairment or even improvement while 33.6 % found significant deteriorations at high altitude. In the laboratory setting, these results were reversed with 64.7 % of tests showing deterioration, while 35.3 % test showed no or improved effects. Only a few articles used measures such as control groups or alternative test forms in repeated measure testing to control for learning effects. The majority of articles discussed learning effects as a potential source of error. The Stroop Test was used most frequently and appeared to be more sensitive in laboratory studies compared to field studies. The Psychomotor Vigilance Test revealed significant impairment between the altitudes of 3,269-3,800 m and the N-Back Number Task between 3,800-4,500 m.
Conclusion: Here we provide a systematic literature review on articles that investigated cognitive function at altitude. One main purpose of this review was the classification of the used neuropsychological tests, and their aptitude for detecting impairment of cognitive performance at altitude. Referring to the current state of research, to our knowledge, this is the first overall review that explicitly mentions the applied neuropsychological tests, classifying them into supercategories according to their cognitive domain, and listing their results in terms of the in- vestigated altitudes. We found that in the neuropsychological tests performed in the laboratory, the ratio of results that showed altitude-induced impairments was twice as high compared to those showing no changes or improvements. Studies conducted in the field yielded in the opposite results consistent with the idea that sufficient acclimatization has beneficial effects on cognitive functions at high altitude. The analysis of the published data demonstrates the need for a common consensus on study design, and the use of a standardized framework of tests, for instance by creating an open access test battery. The STAR guidelines for data reporting have proved useful in assessing study quality, and their utilization in future studies may contribute to further standardization of methods.Hintergrund: Es ist weithin anerkannt, dass eine Exposition in großer Höhe die kognitiven Funktionen beeinträchtigt. Allerdings haben Studien, die höhenbedingte Auswirkungen auf den kognitiven Bereich untersuchten, zu widersprüchlichen Ergebnissen geführt. Ein Grund dafür ist wahrscheinlich die schwierige Vergleichbarkeit der Testdesigns und die Bandbreite der angewandten neuropsychologischen Tests. Den veröffentlichten wissenschaftlichen Berichten zufolge scheinen sowohl die relative Höhe als auch die Dauer der Höhenexposition die größten Auswirkungen auf die Kognition zu haben. Darüber hinaus scheint eine ausreichende Akklimatisierung einen günstigen Effekt auf die kognitiven Funktionen in der Höhe zu haben. Bislang wurden mehrere Untersuchungsmethoden entwickelt, um kognitive Funktionen in Untersuchungen in der Höhe zu erfassen. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es, die Auswirkungen der Höhenexposition auf die kognitiven Funktionen gesunder Probanden zu evaluieren und einen strukturellen Überblick über die angewandten neuropsychologischen Tests zu erstellen, die zur Erlangung dieser Ergebnisse eingesetzt wurden.
Methoden: Es wurde eine umfassende Literaturrecherche in PubMed bis Oktober 2021 gemäß den Leitlinien Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses durchgeführt. Zu den Eignungskriterien gehörten eine gesunde menschliche Kohorte, die einer Höhe im Feld (mindestens 2.440 m) oder einer hypoxischen Umgebung im Labor (FiO2, der mindestens 2.440 m entspricht) ausgesetzt war, sowie Ergebnisse zur Kognition in einem experimentellen Rahmen.
Ergebnisse: Die Literaturrecherche ergab 123 Artikel, von denen 52 Artikel in die systematische Übersicht einbezogen wurden. Die untersuchten Höhenlagen lagen zwischen 2.440 m und 8.848 m. Von den 52 veröffentlichten Studien untersuchten 29 die Auswirkungen von Höhe im Feld. Alle anderen Studien führten Hypoxieuntersuchungen im Labor durch. Die Forscher wandten 112 verschiedene neuropsychologische Tests an, mit insgesamt 173 Testanwendungen bei den Testpersonen. Darüber hinaus wurden die neuropsychologischen Tests nach ihren übergeordneten kognitiven Domänen klassifiziert, wobei die Ergebnisse, die untersuchten Höhenlagen und die Interventionsmethoden genannt wurden. Aufmerksamkeitsleistung, Konzentration und exekutive Funktionen erwiesen sich als die am häufigsten untersuchten kognitiven Domänen. Die Analyse der Ergebnisse ergab, dass sich bei weniger als der Hälfte der angewandten neuropsychologischen Tests eine signifikante Beeinträchtigung in den untersuchten Höhenlagen zeigte. Von allen neuropsychologischen Tests, die im Feld durchgeführt wurden, wurden bei 66,4 % keine Beeinträchtigung oder sogar eine Verbesserung festgestellt, während bei 33,6 % eine signifikante Verschlechterung in großer Höhe beobachtet wurde. Im Labor kehrten sich diese Ergebnisse um: 64,7 % der Tests wiesen eine Verschlechterung auf, während 35,3 % der Tests keine oder verbesserte Auswirkungen ergaben. Nur in wenigen Artikeln wurden Maßnahmen, wie Kontrollgruppen oder alternative Testformen, bei der wiederholten Testdurchführung zur Kontrolle von Lerneffekten eingesetzt. In der Mehrzahl der Artikel wurden Lerneffekte als eine potenzielle Fehlerquelle diskutiert. Der Stroop-Test wurde am häufigsten verwendet und schien in Laborstudien empfindlicher zu sein als in Feldstudien. Der Psychomotorische Vigilanztest zeigte eine signifikante Beeinträchtigung zwischen 3.269 und 3.800 m Höhe und der N-Back Number Task zwischen 3.800 und 4.500 m.
Schlussfolgerung: Die vorliegende Arbeit enthält eine systematische Literaturübersicht über Artikel, welche die kognitiven Funktionen in der Höhe untersucht haben. Ein Hauptziel dieser Übersichtsarbeit war die Klassifizierung der verwendeten neuropsychologischen Tests und de- ren Eignung zur Feststellung von Beeinträchtigungen der kognitiven Leistungsfähigkeit in der Höhe. Nach unserem Kenntnisstand ist dies die erste Übersichtsarbeit, die explizit die verwendeten neuropsychologischen Tests auflistet, sie nach ihrer kognitiven Domäne in Überkategorien einteilt und deren Ergebnisse in Bezug auf die untersuchten Höhen auflistet. Wir haben festgestellt, dass bei den im Labor durchgeführten neuropsychologischen Tests der Anteil an Ergebnissen, die höhenbedingte Beeinträchtigungen aufwiesen, doppelt so hoch war wie der Anteil jener, die keine Veränderungen oder Verbesserungen zeigten. Studien, die im Feld durchgeführt wurden, ergaben entgegengesetzte Resultate, die mit der Annahme übereinstimmen, dass eine ausreichende Akklimatisierung positive Auswirkungen auf die kognitiven Funktionen in großer Höhe hat. Die Analyse der veröffentlichten Daten zeigt, dass ein gemeinsamer Konsens über das Studiendesign und die Verwendung einer standardisierten Testpalette erforderlich ist, zum Beispiel durch die Schaffung einer öffentlich zugänglichen Testbatterie. Die STAR-Leitlinien für die Datenberichte haben sich bei der Bewertung der Studienqualität als nützlich erwiesen, und ihre Anwendung in künftigen Studien könnte zu einer weiteren Standardisierung der Methoden beitragen
Ein fruktosyliertes Peptid, abgeleitet von einem Kollagen II T-Zell-Epitop zur Langzeitbehandlung von Arthritis (FIA-CIA) in Mäusen
Get PDFDie rheumatoide Arthritis (RA) ist eine systemische entzündliche Autoimmunerkrankung, die vor allem die Gelenke betrifft. Peptide verschiedener Proteine haben in einigen experimentellen Tiermodellen der RA eine Wirkung gezeigt. Wir untersuchten die Arthritisentwicklung bei männlichen DBA/1-Mäusen, denen am Tag 0 und 21 bovines Kollagen II (bCII) und humanes Fibrinogen (hFib) injiziert wurde, was bei 100 % der immunisierten Mäuse zu einer stabilen und reproduzierbaren Krankheitsinduktion führte (FIA-CIA). In einer zweiten Studie wurden zwei bCII-abgeleitete Peptide dreimal im Laufe von sechs Wochen nach der FIA-CIA-Induktion verabreicht, um die Auswirkungen auf die Arthritis zu testen. Die Mäuse wurden wöchentlich auf Arthritis untersucht, und in den Seren, die an den Tagen 0, 14, 35, 56 und 84 entnommen wurden, wurden Antikörper gegen citrullinierte Peptide (ACPAs) bestimmt. Die Histologie der Hinterpfoten wurde am Ende des Versuchs durchgeführt. Die intravenöse Verabreichung von Peptid 90578, einem neuartigen fruktosylierten Peptid, das von dem immundominanten T-Zell-Epitop von bCII abgeleitet ist, in einer Dosierung von 1mg/kg führte zu signifikanten positiven Auswirkungen auf die klinischen Ergebnisparameter und auf die Arthritis-Histologie-Scores, die über 12 Wochen anhielten. Das Überleben war bei den mit Peptid 90578 behandelten Mäusen tendenziell verbessert. Die intravenöse Verabreichung des reinen löslichen Peptids 90578 ohne Adjuvantien ist ein vielversprechender Ansatz zur Behandlung von RA, wobei die Behandlung zu einem Zeitpunkt beginnt, zu dem bereits ACPAs vorhanden sind. Die Ergebnisse ergänzen die vorhandenen Daten zur Peptid-"Impfung" gesunder Tiere oder zur Behandlung mit rekombinanten Peptiden, die Viren oder komplexe biologische Verbindungen exprimieren.Rheumatoid arthritis (RA) is a systemic inflammatory autoimmune disease which affects primarily the joints. Peptides of several proteins have shown an effect in some experimental animal models of RA. We investigated arthritis development in male DBA/1 mice which were injected with bovine collagen II (bCII) and human fibrinogen (hFib) on day 0 and 21, leading to stable and reproducible disease induction in 100% of immunized mice (FIA-CIA). In a second study, two bCII – derived peptides were given three times in the course of six weeks after FIA-CIA induction to test for impact on arthritis. Mice were scored weekly for arthritis and anti-citrullinated peptide antibodies (ACPAs) were determined in the sera taken on days 0, 14, 35, 56 and 84. Histology of the hind paws was performed at the end of the experiment. Intravenous administration of peptide 90578, a novel fructosylated peptide derived from the immunodominant T-cell epitope of bCII, at a dosage of 1mg/kg resulted in significant beneficial effects on clinical outcome parameters and on the arthritis histology scores which was sustained over 12 weeks. Survival tended to be improved in peptide 90578-treated mice. Intravenous administration of pure soluble peptide 90578 without adjuvants is a promising approach to treat RA, with treatment starting at a time when ACPAs are already present. The results complement existing data on peptide “vaccination” of healthy animals, or on treatment using recombinant peptide expressing virus or complex biological compounds
Innovative molecular diagnostics of African swine fever virus and other transboundary animal diseases
Get PDFPrävalenz der Clostridium-perfringens-Toxin-Gene netE und netF im Kot von Hunden mit akutem hämorrhagischem Diarrhoe-Syndrom
Get PDFKürzlich wurden neue porenbildende Toxingene mit der Bezeichnung netE und netF in einem Stamm von Clostridium perfringens Typ A identifiziert, der bei einem Hund mit akutem hämorrhagischem Durchfall isoliert wurde.
Diese porenbildenden Toxine könnten eine wichtige Rolle im Krankheitsbild des akutem hämorrhagischem Diarrhoe-Syndrom (AHDS) bei Hunden spielen. Daher wurde im Rahmen dieser Studie die Prävalenz dieser C. perfringens-Gene, die für netE und netF kodieren, im Kot von Hunden mit AHDS bestimmt, im Vergleich zu gesunden Hunden und Hunden mit Parvovirose. Insgesamt wurden 174 Hunde in die Studie einbezogen. Zu diesem Zweck wurden Kotproben aller Hunde wurden mittels Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion auf die netE- und netF-Gene getestet. Desweiteren wurde die Zeit bis zur Genesung, die Krankenhausaufenthaltszeit und ausgewählte Laborparametern verglichen zwischen Hunden mit AHDS, die positiv oder negativ für die Toxin-Gene netE und netF getestet wurden.
Ergebnisse: Es wurde ein signifikanter Unterschied zwischen den drei Gruppen in der Prävalenz der Toxin-Gene netE und netF festgestellt:
Hunde mit AHDS: 26 von 54 (48,1 %); Hunde mit Parvovirus (CPV)-Infektion: 0 von 54 (0 %); und gesunde Hunde: 8 von 66 (12,1 %; P < 0,001).
In Bezug auf den klinischen Verlauf konnte kein signifikanter Unterschied zwischen den Hunden mit AHDS und einem positiven Nachweis der Toxin-Gene netE und netF und Hunden mit einem negativem Nachweis festgestellt werden.
Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung: Die Prävalenz von C. perfringens, die für netE und netF kodieren, ist bei Hunden mit AHDS im Vergleich zu den Kontrollhunden deutlich höher. Weitere Studien sind nötig, um zu beurteilen, ob diese Toxine eine auslösende Ursache für AHDS bei Hunden sind
Oxidation of modified DNA nucleobases
Get PDFIn this work, the oxidizing properties of oxygen-centered radicals and the reducing properties of epigenetically modified DNA bases were studied. Special attention was paid to the equilibrium of the hydration reaction of 5-formylcytosine, because the corresponding hydrate product can be very easily oxidized. All this together allowed us to propose and thermodynamically evaluate the mechanism of the 1,5-Dimethylcytosine autoxidation reaction
