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Challenges and Opportunities for Smallholder Farmers in Oil Palm Replanting: Evidence from Indonesia
Get PDFThe cultivation of oil palm supports the livelihoods of millions, including smallholder farmers. However, studies have shown that smallholder-managed plantations still generate much lower yields than large-scale company-managed plantations. Replanting overaged plantations could close the yield gap, therefore reducing the pressure for expansion and more deforestation. This dissertation consists of four essays aiming to understand the challenges faced by, and the opportunities available to, Indonesian oil palm smallholder farmers in replanting and transforming oil palm landscapes. The first essay provides a contextual understanding by exploring the livelihood resilience of the farmers. The second essay is a narrative review, where literature relevant to the replanting of oil palm and challenges faced by smallholders during replanting were collected and discussed. The third essay utilizes a discrete choice experiment to determine farmers' preferences in a replanting subsidy program. The fourth essay studies farmers' intention to adopt oil palm agroforestry as a more environmentally sustainable alternative to oil palm monoculture. All essays are based on observations in Jambi Province in Indonesia, an oil palm hotspot with a large share of smallholder-managed oil palm plantations.2025-02-2
Mechanismen der Tumorsuppression und Resistenzüberwindung einer therapeutischen GSK-3β- Inhibition im Pankreaskarzinom
No full textPancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is one of the most aggressive types of human cancer with a five-year survival of only 11%. Recent studies have shown that PDAC results from a successive accumulation of different genetic and epigenetic mutations and therefore development of different subtypes. Because of its complexity in origin and thus a stagnant progress in therapy, the prognosis remains poor. Glycogen synthase kinase 3β (GSK-3β) is a serine/threonine kinase which regulates several cellular functions and is highly expressed in different pancreatic cancer cell lines. It is known as a key enzyme in glycogen metabolism as well as a modifier of structural proteins and transcription factors. Systemic knock-out of GSK-3β gene in mice leads to embryonic lethality through hepatocyte apoptosis and liver degeneration. In various tumor types GSK-3β is a potential therapeutic target whose inhibition leads to a suppressed tumor cell viability. In the recent results we were able to show, that a pharmacological inhibition of GSK-3β in murine and human malignant cell lines leads to cell cycle arrest and a significant decrease in proliferation. Depending on cell line and way of inhibition, there were several effects on target gene expression, histone modification, histone demethylases, cell cycle and proliferation.2025-03-2
Investigation of Destribution and Expression Patterns of Cannabinoid 1 Receptor-positive Interneurons in the Mouse Neocortex
No full textInhibitorische Interneurone regulieren die Netzwerkaktivität kortikaler neuronaler Ensembles durch die Freisetzung des Neurotransmitters γ-Aminobuttersäure (GABA). Interneurone (IN) weisen eine signifikante Heterogenität hinsichtlich ihrer molekularen Marker, Morphologie und physiologischer Membraneigenschaften auf. Folglich können IN in verschiedene Typen klassifiziert werden. Der Endocannabinoid (CB) 1-Rezeptor ist einer der molekularen Marker, den IN exprimieren können. Die Funktion einzelner IN-Typen ist jedoch noch unzureichend verstanden. Darüber hinaus ist unklar, inwieweit die Eigenschaften einzelner IN-Typen je nach kortikaler Hirnregion variieren. Jüngste Studien deuten darauf hin, dass die kortikale Hierarchie das Auftreten verschiedener IN-Typen im Neokortex beeinflusst. Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe weisen beispielsweise darauf hin, dass sich die Verteilungsmuster und physiologischen Eigenschaften von Cannabinoid-1-Rezeptor-exprimierenden (CB1+) IN zwischen primären sensorischen und hierarchisch höheren assoziativen Strukturen, wie dem medialen präfrontalen Kortex (mPFC), unterscheiden. In der vorliegenden Studie wurden die relativ wenig untersuchten CB1+ IN im Neokortex der Maus vergleichend in den Regionen primärer sensorischer Kortex (S1) und mPFC hinsichtlich ausgewählter Marker untersucht. Ziel der Untersuchung war es, die Klassifizierung von CB1+ IN innerhalb zuvor beschriebener IN-Gruppen zu bestimmen und festzustellen, ob ihr Anteil je nach Region variiert. Zu diesem Zweck wurde eine Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung durchgeführt, unter Verwendung von Sonden für Vglut, Sst, Gad1, Vip und Cck, um zwischen fünf verschiedenen Marker-exprimierenden CB1+ IN-Subtypen zu differenzieren. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die in der hier verwendeten CB1-tdTomato-Reportermauslinie markierten Neurone IN, aber keine exzitatorischen Pyramidenzellen (PN) repräsentieren. Sie sezernieren überwiegend GABA als inhibitorischen Neurotransmitter. Zusätzlich zeigte sich, dass es offenbar keine Subpopulation von CB1+ IN gibt, die Somatostatin exprimiert, was auf eine funktionelle Nicht-Überlappung hindeutet. Es wurde jedoch eine Kolokalisation von CB1+ IN mit Markern für Cholecystokinin (CCK) und vasoaktives intestinales Peptid (VIP) beobachtet. Die vorliegende Studie legt nahe, dass zumindest ein Teil der CB1+ IN sowohl für CCK als auch für VIP positiv ist. Darüber hinaus scheint die Kolokalisation von CB1+ IN mit Cholecystokinin-exprimierenden (CCK+) IN stark von der kortikalen Hierarchie bestimmt zu sein. Unsere Analysen deuten auf einen höheren Anteil von CCK+/CB1+ IN im assoziativen mPFC hin. Basierend auf diesem Konzept der Abhängigkeit von der kortikalen Hierarchie wurden Unterschiede in der Zelldichte zwischen CB1+ IN und der Vergleichsgruppe der Parvalbumin-exprimierenden (PV+) IN mittels Immunhistochemie vergleichend untersucht. Sowohl sensorische Areale, einschließlich Subtypen von S1 (Barrel- und Kieferregion) und primärer visueller Kortex, als auch assoziative Areale, wie mPFC und entorhinaler Kortex, wurden untersucht. In den sensorischen Arealen wurde beobachtet, dass die Zelldichte der PV+ IN die der CB1+ IN übersteigt. In den assoziativen Arealen scheint jedoch das Verhältnis von CB1+ IN zu CB1-negativen PV+ IN ausgeglichen zu sein. Dies deutet darauf hin, dass CB1+ IN in assoziativen Arealen an Bedeutung gewinnen könnten, was mit den spezifischen Funktionen dieser Hirnregionen zusammenhängen könnte. Zusammenfassend weisen die Ergebnisse eine Abhängigkeit der molekular definierten Typen von CB1+ IN und ihrer Dichte von der kortikalen Hierarchie hin, was auf variable Erscheinungsformen inhibitorischer Verschaltungsmotive hindeutet. Dies hat Implikationen für die Kontrolle exzitatorischer präfrontaler Netzwerkensembles, die für die Entwicklung verschiedener psychiatrischer Störungen relevant sein könnten.Inhibitory interneurons regulate the network activity of cortical neuronal ensembles through the release of the neurotransmitter γ-aminobutyric acid (GABA). Interneurons (IN) exhibit significant heterogeneity concerning their molecular markers, morphology, and physiological membrane properties. Consequently, IN can be classified into various types. The endocannabinoid (CB) 1 receptor is one of the molecular markers that IN can express. However, the function of individual types is still poorly understood. Furthermore, it is unclear to what extent the properties of individual types vary depending in the cortical brain region. Recent studies suggest that cortical hierarchy influences the occurrence of different IN types in the neocortex. Investigations from our laboratory, for instance, indicate that the distribution patterns and physiological properties of cannabinoid 1-receptor-expressing (CB1+) IN differ between primary sensory and hierarchically higher associative structures, such as the medial prefrontal cortex (mPFC). In the present study, the relatively understudied CB1+ IN in the mouse neocortex were comparatively examined in the regions primary somatosensory cortex (S1) and the mPFC for selected markers. The investigation aimed to determine the classification of CB1+ IN within the previously described groups of IN and whether their proportion varies depending on the region. For this purpose, fluorescence-in-situ-hybridization was performed, utilizing probes for Vglut1, Sst, Gad1, Vip and Cck to differentiate between five different marker-expressing CB1+ IN subtypes. In summary, our results demonstrate that the neurons labeled in the CB1-tdTomato reporter mouse line used here represent IN, but not excitatory pyramidal neurons (PN). They predominantly secrete GABA as an inhibitory neurotransmitter. Additionally, it emerged that there seems to be no subpopulation of CB1+ IN expressing somatostatin, suggesting functional non-overlap. However, colocalization of CB1+ IN with markers for cholecystokinine (CCK) and vasoactive intestinal peptide (VIP) was observed. The present study suggests that at least a portion of CB1+ IN is positive for both CCK and VIP. Furthermore, the colocalization of CB1+ IN with cholecystokinine-expressing (CCK+) IN appears to be strongly determined by cortical hierarchy. Our analyses suggest a higher proportion of CCK+/CB1+ IN in the associative mPFC. Based on this concept of dependence on cortical hierarchy, differences in cell density between CB1+ IN and the comparison group of parvalbumin-expressing (PV+) IN were comparatively elucidated using IHC. Both sensory areas, including subtypes of S1 (barrel and jaw region) and primary visual cortex, and assoziative areas such as mPFC and the entorhinal cortex, were examined. In the sensory areas, it has been observed that the cell density of PV+ IN exceeds that of the CB1+ IN. However, in the associative areas, the proportion of CB1+ IN to CB1-negative PV+ IN appears to be balanced. This suggests that CB1+ IN may increase in importance in associative areas, which may be related to the distinct functions of these brain regions. In summary, the results point to a dependence of the molecular defined types of CB1+ IN and their density on cortical hierarchy, indicating variable appearances of inhibitory wiring motifs therein. This has implications for the control of excitatory prefrontal network assemblies, which may be relevant in the development of various psychiatric disorders.2026-01-1
Determination of the density of vitreous samples, ocriplasmin and various anti-VEGF substances to optimise postoperative position after intravitreal drug administration (IVOM)
No full textDie Dissertation basiert auf der Idee, nach intravitrealer operativer Medikamentenapplikation (IVOM) in die Glaskörpermitte den Wirkstoff durch „dichtegerechte“ Lagerung in den prämakulären Bereich wandern zu lassen. Ziel ist die Steigerung der Wirkstoffkonzentration am Wirkort zur Therapieverbesserung der behandelten Grunderkrankung. Voraussetzung für diese Theorie sind Dichteunterschiede zwischen den intravitreal applizierten Medikamenten und dem Glaskörper.
Im Rahmen der Studie wurde die Dichte von 99 Glaskörperproben, Ocriplasmin und der Anti-VEGF-Substanzen Lucentis®, Eylea® und Avastin® untersucht. Dabei wurden definierte Volumina der Proben auf ihre Masse hin geprüft und im Anschluss ihre Dichte berechnet. Es konnte gezeigt werden, dass es einen statistisch signifikanten Dichteunterschied zwischen den Glaskörperproben und den Anti-VEGF-Substanzen gibt, wobei die Dichte der Anti-VEGF-Substanzen größer war als die Glaskörperdichte. Der Dichteunterschied zwischen Ocriplasmin und den Glaskörperproben war statistisch nicht signifikant.
Eine „dichtegerechte“ Lagerung sähe entsprechend eine Position des Patienten in Rückenlage nach Injektion der Anti-VEGF-Substanzen vor, sodass der Wirkstoff in Richtung des prämakulären Bereiches absinken kann. Für Ocriplasmin ist, bei nicht signifikantem Dichteunterschied zum Glaskörper, kein relevanter Einfluss auf die intravitreale Medikamentendistribution durch „dichtegerechte“ Lagerung zu erwarten.
Die intravitreale Wirkstoffdistribution nach IVOM ist ein höchst komplexes Zusammenspiel aus Wirkstoffeigenschaften, Glaskörpereigenschaften, der genauen Art- und Weise der Applikation und intravitrealen Transportprozessen. Durch die Bestimmung der Glaskörper- und Medikamentendichte wurde ein Teilaspekt dieses Komplexes analysiert. Ob die Medikamentendistribution durch die „dichtegerechte“ Lagerung letztlich beeinflusst wird, kann durch die Studie nicht ausreichend beantwortet werden.The dissertation is based on the idea of allowing the drug to migrate into the premacular area through ‘density-appropriate’ patient positioning after intravitreal drug application (IVOM) in the centre of the vitreous body. The aim is to increase the drug concentration at the site of action and therefore improve the therapy of the underlying disease being treated. The prerequisite for this theory is a difference in density between the intravitreally applied drug and the vitreous body.
As part of the study, the density of 99 vitreous samples, ocriplasmin and the anti-VEGF substances Lucentis®, Eylea® and Avastin® were analysed. Defined volumes of the samples were tested for their mass and their density was then calculated. It was shown that there was a statistically significant difference in density between the vitreous samples and the anti-VEGF substances, whereby the density of the anti-VEGF substances was greater than the vitreous density. The difference in density between ocriplasmin and the vitreous samples was not statistically significant.
Accordingly, ‘density-appropriate’ positioning would involve the patient lying on their back after injection of the anti-VEGF substances so that the drug can sink towards the premacular area. For ocriplasmin no relevant influence on intravitreal drug distribution is to be expected from ‘density-appropriate’ positioning as there is no significant difference in density to the vitreous body.
The intravitreal drug distribution after IVOM is a highly complex interplay of drug properties, vitreous body properties, the exact method of application and intravitreal transport processes. One partial aspect of this complex was analysed by determining the vitreous body and drug density. Whether drug distribution is ultimately influenced by ‘density-appropriate’ positioning cannot be adequately answered by the study.2025-04-1
Ethical challenges of the COVID-19 pandemic in international comparison: Findings from 39 expert interviews
No full textVolkswagenstiftungSeit dem Frühjahr 2020 verbreitete sich das Sars-Cov-2-Coronavirus weltweit und verursachte tiefgreifende medizinische, politische, wirtschaftliche, kulturelle und bioethische Herausforderungen in der folgenden Pandemie. Während die daraus resultierenden Konflikte zunächst ähnlich erschienen, zeigte eine genauere Betrachtung eine länderspezifische und kulturell geprägte Differenzierung der ethischen Herausforderungen. Die vorliegende Studie konzentriert sich auf bioethische Konflikte, die durch die COVID-19-Pandemie in Ländern mit niedrigen und mittleren Einkommen (Low-and middle-income countries: LMICs) sowie in Hochlohnländern (High- income countries: HICs) ausgelöst, offengelegt oder verstärkt wurden.
Dazu wurden von November 2020 bis März 2021 39 leitfadenbasierte Expert*innen-Interviews mit Bioethiker*innen aus 34 verschiedenen Ländern (Argentinien, Australien, Österreich, Brasilien, Dänemark, Deutschland, Ekuador, Äthiopien, Frankreich, Indien, Italien, Israel, Japan, Kanada, Kirgisistan, Kolumbien, Mexiko, Nigeria, Oman, Pakistan, Paraguay, Polen, Rumänien, Russland, Singapur, Südkorea, Spanien, Schweden, Südafrika, Tunesien, Türkei, Großbritannien, USA, Sambia) geführt und anschließend mittels qualitativer Datenanalyse ausgewertet.
Die Ergebnisse zeigen, dass die bioethischen Herausforderungen zwischen den Ländern unterschiedlich stark ausgeprägt waren und dass verschiedene Strategien zur Bewältigung dieser Herausforderungen eingesetzt wurden. Die Analyse der Ergebnisse stellte ergab drei zentrale Themenbereiche: Die Ressourcenknappheit im klinischen Kontext mit ihren Folgen, Herausforderungen im öffentlichen Gesundheitswesen von der Implementierung freiheitsbegrenzender Maßnahmen über die Rolle von vulnerablen Gruppen sowie Konflikte der professionellen Pflege unter prekären Arbeitsbedingungen, die den Reformbedarf in diesem Bereich verdeutlichten.
Ohne die individuellen Kontextfaktoren der beobachteten Länder zu vernachlässigen, konnten wir durch die Interviews mit internationalen Bioethiker*innen ein vielschichtiges Mosaik globaler Perspektiven darstellen. Dies unterstreicht für die Bewältigung zukünftiger Pandemien einerseits die Notwendigkeit internationaler Solidarität im Umgang mit einer globalen Krise und andererseits die Relevanz der Anpassung von Strategien an länderspezifische Strukturen.Since spring 2020, the SARS-CoV-2 coronavirus has spread worldwide, causing profound medical, political, economic, cultural, and bioethical challenges in the ensuing pandemic. While the resulting conflicts initially appeared similar, a closer examination revealed a country-specific and culturally influenced differentiation of ethical challenges. This study focuses on bioethical conflicts that were triggered, exposed, or intensified by the COVID-19 pandemic in low- and middle-income countries (LMICs) as well as in high-income countries (HICs).
To investigate these issues, 39 semi-structured expert interviews were conducted with bioethicists from 34 different countries (Argentina, Australia, Austria, Brazil, Canada, Colombia, Denmark, Ecuador, Ethiopia, France, Germany, India, Italy, Israel, Japan, Kyrgyzstan, Mexico, Nigeria, Oman, Pakistan, Paraguay, Poland, Romania, Russia, Singapore, South Korea, Spain, Sweden, South Africa, Tunisia, Türkiye, United Kingdom, United States, Zambia) between November 2020 and March 2021. The data were analyzed using qualitative content analysis.
The results indicate that the severity of bioethical challenges varied across countries and that different strategies were employed to address these challenges. The analysis identified three key thematic areas: resource scarcity in clinical contexts and its consequences, challenges in public health ranging from the implementation of restrictive measures to the role of vulnerable groups, and conflicts in professional care due to precarious working conditions, highlighting the need for reforms in this sector.
Without neglecting the individual contextual factors of the observed countries, our interviews with international bioethicists allowed us to present a complex mosaic of global perspectives. This underscores the necessity of international solidarity in managing future pandemics while also emphasizing the importance of adapting strategies to country-specific structures.2025-07-2
Sensitization of triple-negative breast cancer to tamoxifen by inhibition of the membrane-bound estrogen receptor GPER1
No full textBrustkrebs, der negativ für den Estrogenrezeptor α (ER α), den Progesteronrezeptor und den humanen epidermalen Wachstumsfaktorrezeptor 2 ist, wird als triple-negativer Brustkrebs (TNBC) bezeichnet. Dieser Tumorsubtyp ist im Allgemeinen mit einer schlechten Prognose verbunden, da ihm die Expression therapeutischer Ziele wie ERα fehlen und er biologisch aggressiver ist. Um die Möglichkeit zielgerichteter Therapien weiter zu ergründen, wurde in dieser Arbeit der G-Protein gekoppelte Estrogen Rezeptor 1 (GPER1) unter dem Agonisten 4-Hydroxytamoxifen (4OHT) und dem Antagonisten G36 untersucht. Die Rolle des GPER1 in TNBC Zellen gilt aktuell als umstritten. Die Zielsetzung der Arbeit beruht auf den vorherigen Ergebnissen der Arbeitsgruppe Gründker, die unter GPER1-Knock-down eine Zunahme der Sensibilität gegenüber Tamoxifen feststellten. Nachfolgend sollte in dieser Arbeit geklärt werden, ob derselbe Effekt durch Blockade des GPER1 mit dem spezifischen GPER1-Inhibitor G36 erreicht werden kann.
Zur Überprüfung der Arbeitshypothese wurden TNBC Zellen der Linien HCC-1806 und MDA-MB-231 jeweils einzeln sowie in Kombination mit 4OHT und G36 behandelt und sowohl molekularbiologisch als auch proteinbiochemisch in verschiedenen Versuchen untersucht und die Ergebnisse analysiert.
Mithilfe von qualitativen Polymerase-Kettenreaktionen (qPCR), dem Western Blot-Verfahren und immunzytologischer Färbung wurden die TNBC Rezeptor-Kriterien und die Expression von GPER1 in beiden Zelllinien bestätigt. Hier wurde außerdem nachgewiesen, dass die Zellen den Estrogenrezeptor β (ER β) exprimieren. Der Einfluss der Behandlung auf die molekularbiologischen Zelleigenschaften wurde mit unterschiedlichen Methoden untersucht. Zellviabilität wurde mithilfe des Alamarblue Viabilitätsassays analysiert. Das Migrationsverhalten wurde im Gap Closure Assay sowie im Scratch Assay untersucht. Die Auswirkung auf Stammzelleigenschaften wurde in Colony- und Sphere Formation Assays betrachtet.
Die Ergebnisse zeigen, dass sich die verwendeten Zelllinien HCC-1806 und MDA-MB-231 in vielen Aspekten gegensätzlich verhalten und dadurch keine eindeutige Aussage über TNBC Zellen im Allgemeinen getroffen werden kann. Während die Kombinationsbehandlung die Viabilität in HCC-1806 Zellen signifikant inhibierte und damit die Ausgangsthese dieser Arbeit stützt, hatte die Behandlung bei MDA-MB-231 Zellen keine signifikante Auswirkung. 4OHT wirkte hier wie angenommen positiv auf die Zellviabilität. Das Migrationsverhalten wurde in dieser Zelllinie durch den Antagonisten G36 gefördert, was im Gegensatz zu unseren Erwartungen und den HCC-1806 Zellen stand. Auffällig bei Betrachtung der Stammzelleigenschaften war die vollständige Inhibition der Kolonie- und Sphärenbildungsfähigkeit unter 4OHT Einfluss, während G36 diese sogar signifikant förderte. Die MDA-MB-231 Zellen entwickelten unter dem GPER1 Antagonisten morphologische Änderungen, die zur epithelial-mesenchymalen Transitionstheorie passen.
Die hier dargestellten Ergebnisse konnten einige der vorherrschenden Erkenntnisse der Brustkrebsforschung bestätigen, während andere in Frage gestellt wurden. Allgemein muss bei Betrachtung der Ergebnisse die Interaktion der verwendeten Agonisten und Antagonisten mit anderen Rezeptoren, wie dem ERβ, bedacht werden. Besonders in der einschränkenden Wirkung auf Stammzelleigenschaften von 4OHT könnte dies eine wichtige Rolle spielen.
Die Arbeitshypothese, dass es durch eine Hemmung von GPER1 zu einer gesteigerten Sensibilität der TNBC-Zellen gegenüber Tamoxifen kommt, konnte im Rahmen dieser Arbeit nicht bestätigt werden. Der Einfluss auf die Stammzelleigenschaften gibt hier neue Ansätze für anschließende Untersuchungen des GPER1 und seiner Rolle in der zielgerichteten Therapie des triple-negativen Mammakarzinoms.Breast cancer that is negative for the estrogen receptor α (ER α), the progesterone receptor and the human epidermal growth factor receptor 2 is referred to as triple-negative breast cancer (TNBC). This tumor subtype is generally associated with a poor prognosis as it lacks expression of therapeutic targets such as ERα and is biologically more aggressive. To further explore the possibility of targeted therapies, this study investigated the G-protein coupled estrogen receptor 1 (GPER1) under the agonist 4-hydroxytamoxifen (4OHT) and the antagonist G36. The role of GPER1 in TNBC cells is currently controversial. The objective of the study is based on the previous results of the Gründker working group, which found an increase in sensitivity to tamoxifen when GPER1 was knocked down. The aim of this study was to clarify whether the same effect can be achieved by blocking GPER1 with the specific GPER1 inhibitor G36.
Using qualitative polymerase chain reactions (qPCR), the Western blot method and immunocytological staining, the TNBC receptor criteria and the expression of GPER1 were confirmed in both cell lines. It was also shown that the cells express the estrogen receptor β (ER β). The influence of the treatment on the molecular biological cell properties was investigated using different methods. Cell viability was analyzed using the Alamarblue viability assay. Migration behavior was investigated using the gap closure assay and the scratch assay. The effect on stem cell properties was examined in colony and sphere formation assays.
The results show that the cell lines used, HCC-1806 and MDA-MB-231, behave differently in many aspects and therefore no clear statement can be made about TNBC cells in general. While the combination treatment significantly inhibited viability in HCC-1806 cells and thus supports the initial hypothesis of this study, the treatment had no significant effect on MDA-MB-231 cells. As assumed, 4OHT had a positive effect on cell viability.
The migration behavior was promoted in this cell line by the antagonist G36, which was in contrast to our expectations and the HCC-1806 cells. When looking at the stem cell properties, the complete inhibition of colony and sphere formation ability under 4OHT influence was striking, while G36 even significantly promoted these. The MDA-MB-231 cells developed morphological changes under the GPER1 antagonist that fit the epithelial-mesenchymal transition theory.
The results presented here were able to confirm some of the prevailing findings in breast cancer research, while others were called into question. In general, the interaction of the agonists and antagonists used with other receptors, such as the ERβ, must be taken into account when considering the results. This could play a particularly important role in the restrictive effect on stem cell properties of 4OHT.
The working hypothesis that inhibition of GPER1 leads to increased sensitivity of TNBC cells to tamoxifen could not be confirmed in this study. The influence on stem cell properties provides new approaches for subsequent investigations of GPER1 and its role in the targeted therapy of triple-negative breast cancer.2025-07-2
Prognostische Bedeutung von hochsensitivem Troponin I bei normotensiven Patienten mit akuter Lungenembolie
Get PDFIn der vorliegenden Arbeit wurde die prognostische Bedeutung von hochsensitivem Troponin I bei normotensiven Patienten mit akuter Lungenembolie untersucht. Ziel war es einen optimierten Grenzwert für hochsensitives Troponin I für die Risikostratifizierung zu identifizieren und die diagnostische Qualität des Grenzwerts zu untersuchen. Außerdem untersuchten wir mögliche geschlechtsabhängige Unterschiede der prognostischen Bedeutung von hochsensitivem Troponin I. Abschließend verglichen wir die prognostische Bedeutung von hochsensitivem Troponin I mit hochsensitivem Troponin T.
Patienten, die im Zeitraum von September 2008 bis einschließlich April 2018 in das Pulmonary Embolism Registry Göttingen aufgenommen wurden, wurden in die Studie eingeschlossen. Alle Patienten wurden in der Universitätsmedizin Göttingen behandelt und waren zum Zeitpunkt des Studieneinschlusses volljährig. Es lag von allen Patienten eine schriftliche Einwilligungserklärung vor.
Hoch-Risiko-Patienten nach der Definition der aktuell gültigen Leitlinie der European Society of Cardiology aus 2019 wurden aus der Studie ausgeschlossen. Außerdem wurden Patienten mit einer schweren akuten kardio-pulmonalen Erkrankung als primäre Ursache für die aktuelle Symptomatik genauso wie Patienten mit fehlenden Messwerten von hochsensitivem Troponin I ausgeschlossen. Die zum Zeitpunkt der Aufnahme gemessenen Plasmakonzentrationen von hochsensitivem Troponin I (ARCHITECT stat hsTnI assay, Abbott Laboratories, Chigago, IL, USA) wurden nach einmaligem Auftauen der Proben in einer Charge bestimmt.
Insgesamt wurden 459 normotensive Patienten (241 Frauen, 218 Männer; medianes Alter 69 Jahre) mit akuter Lungenembolie in die Studie eingeschlossen. Mittels Receiver operating characteristics-Analyse konnten wir einen optimierten Grenzwert für hochsensitives Troponin I für Komplikationen während des Krankenhausaufenthalts (d.h. kardiopulmonale Reanimation, Katecholamintherapie, Lungenembolie-bedingter Tod) in Höhe von 16 pg/ml etablieren.
Patienten mit Komplikationen (4,8%) während des Krankenhausaufenthaltes wiesen signifikant höhere Konzentrationen von hochsensitivem Troponin I als Patienten ohne Komplikationen auf (57 pg/ml IQA: 22-197 versus 15 pg/ml IQA: 10-86; p=0.030). Der optimierte Grenzwert in Höhe von 16 pg/ml war mit einer OR von 6,5 (95% KI: 1,9-22,4) für Komplikationen während des Krankenhausaufenthalts und einer OR von 3,7 (95% KI: 1,0-13,3) für die Krankenhausmortalität assoziiert. Die Konzentrationen von hochsensitivem Troponin I (17 pg/ml für Frauen (IQA: 10–97) versus 17 pg/ml für Männer (IQA: 10–92) p=0.79) als auch ein optimierter Grenzwert (17 pg/ml für Frauen und 19 pg/ml für Männer) ergaben keine relevanten geschlechtsabhängigen Unterschiede. Die Berechnung von Algorithmen zur Risikostratifizierung ergab keine Unterschiede im prognostischen Wert der Ergebnisse zwischen hochsensitivem Troponin T und I (p=0,68).
Insgesamt belegen unsere Studienergebnisse die prognostische Bedeutung von hochsensitivem Troponin I bei normotensiven Patienten mit akuter Lungenembolie. Der optimierte Grenzwert in Höhe von 16pg/ml ist ein geeignetes prognostisches Mittel, um Komplikationen während des Krankenhausaufenthalts sowie die Krankenhausmortalität vorherzusagen. Geschlechtsabhängige Unterschiede und Grenzwerte erscheinen nicht notwendig. Es zeigte sich, dass hochsensitives Troponin I und T beide gleichwertig im Rahmen der Risikostratifzierung von normotensiven Patienten mit akuter Lungenembolie eingesetzt werden können.This study investigated the prognostic significance of high-sensitivity troponin I (hsTnI) in normotensive patients with acute pulmonary embolism (PE). The goal was to identify an optimized cutoff value for hsTnI for risk stratification and assess its diagnostic quality. Additionally, the study explored potential sex-based differences in the prognostic value of hsTnI and compared it to high-sensitivity troponin T (hsTnT).
Patients enrolled in the Pulmonary Embolism Registry Göttingen from September 2008 to April 2018 were included, provided they were adults, treated at the University Medicine Göttingen, and had given written consent. High-risk patients as defined by the 2019 European Society of Cardiology guidelines, patients with severe acute cardio-pulmonary conditions as the primary cause of symptoms, and patients without hsTnI measurements were excluded.
The study included 459 normotensive patients (241 women, 218 men; median age 69 years) with acute PE. The hsTnI plasma concentrations were determined using the ARCHITECT stat hsTnI assay. The receiver operating characteristic analysis established an optimized hsTnI cutoff of 16 pg/ml for predicting complications during hospitalization (i.e., cardiopulmonary resuscitation, catecholamine therapy, PE-related death). Patients with complications (4.8%) had significantly higher hsTnI levels than those without complications (57 pg/ml IQA: 22-197 vs. 15 pg/ml IQA: 10-86; p=0.030). The optimized cutoff was associated with an odds ratio (OR) of 6.5 (95% CI: 1.9-22.4) for complications and an OR of 3.7 (95% CI: 1.0-13.3) for hospital mortality. No significant sex-based differences in hsTnI levels or the optimized cutoff were found (17 pg/ml for women vs. 17 pg/ml for men, p=0.79).
Risk stratification algorithms showed no difference in the prognostic value between hsTnI and hsTnT (p=0.68). The findings confirm the prognostic importance of hsTnI in normotensive patients with acute PE. The optimized cutoff of 16 pg/ml is a reliable predictor of complications and hospital mortality. Sex-specific differences and varying cutoffs do not seem necessary. Both hsTnI and hsTnT can be used equivalently for risk stratification in normotensive patients with acute PE.2025-06-1
Investigation of parasites in wildlife enclosures: Use of innovative technologies and biological antagonists
No full textZielsetzung
Wildtiere, die in Gehegen gehalten werden, sind aufgrund ihres eingeschränkten Bewegungsradius sowie der teilweise hohen Tierdichte und der damit verbundenen starken Verschmutzung der Gehege einem erhöhten Risiko von Parasiteninfektionen ausgesetzt. Von besonderem Interesse sind in diesem Zusammenhang Helminthen und Protozoen. Trotz der bekannten Risiken gibt es jedoch nur wenige Studien über Parasiten in Tiergehegen, nicht zuletzt, weil das Thema in der Öffentlichkeit als Tabu gilt. Dabei spielt die ökologische Gesundheit der Böden in Wildparks eine wichtige Rolle für die Erhaltung der Tiergesundheit. Infektionen mit STH stellen eine erhebliche Bedrohung für Wildtiere in Gehegen dar. Um einen Eindruck vom Parasitenrisiko in deutschen Wildgehegen zu erhalten, wurden 17 Gehege von sechs Tierarten in sieben Einrichtungen auf Parasiten in Boden- und Kotproben untersucht.
Da zur Überwachung und Gesunderhaltung regelmäßige Kotuntersuchungen notwendig sind, wurde in einem nächsten Schritt ein Schnelltest zum Nachweis von Nematoden entwickelt. Dieser soll die Gesundheitsüberwachung so weit wie möglich vereinfachen und Tierpflegerinnen und -pflegern und Wildparkbetreiberinnen und -betreibern künftig eine einfache und kostengünstige Diagnosemöglichkeit bieten.
Auch umweltfreundliche Behandlungsalternativen wurden untersucht. Die konventionelle Behandlung und Bekämpfung von Parasiten führt häufig zu Umweltproblemen und Resistenzen. Nematophage Pilze können eine vielversprechende Lösung darstellen, da sie Nematoden auf natürliche Weise bekämpfen. Aus diesem Grund wurde in einem weiteren Schritt die Eignung und Wirksamkeit von drei nematophagen Pilzarten untersucht, um nachhaltige Strategien zur Bekämpfung von Helminthen bereits im Wildparkboden zu entwickeln und damit das Übertragungsrisiko vom Boden auf die Tiere zu reduzieren.
Methoden
In der Studie wurden 661 Kotproben von Damhirschen (Dama dama, N=247), Wildschweinen (Sus scrofa, N=207), Rothirschen (Cervus elaphus, N=111), Mufflons (Ovis orientalis musimon, N=76), Rehen (Capreolus capreolus, N=12) und Wisenten (Bison bonasus, N=8) sowie 136 Bodenproben aus 12 Einzelhaltungs-Gehegen und fünf Gemischthaltung-Gehegen untersucht. Die Ergebnisse der Probenuntersuchungen wurden mit Hilfe eines geographischen Informationssystems (GIS) auf Gehegekarten dargestellt.
Für den Schnelltest wurden zwei polyklonale Antikörper, die gegen die SUMO-Proteine von Nematoden gerichtet sind (C- & N-Term), verwendet. Für diese Studie wurden 102 Kotproben von Wildschweinen, Damhirschen, Rothirschen und Hunden (Canis lupus familiaris) untersucht. Die Kotproben wurden mit Hilfe der Sedimentationstechnik definiert und dann zur Auswertung des entwickelten Schnelltests verwendet.
Drei kommerziell erhältliche nematophage Pilze (Arthrobotrys oligospora, Dactylaria scaphoides und Nematoctonus leiosporus) wurden auf ihre Eignung zur biologischen Bekämpfung von Nematoden im Boden untersucht. Dazu wurden Parasiten aus einem der Wildparks nach der Baermann-Wetzel-Methode isoliert. In einem ersten Schritt wurden die drei Pilze auf Agar in Petrischalen kultiviert. Anschließend wurden die Parasiten in die Schalen gegeben und die Eignung dort getestet. In einem zweiten Schritt wurde das Pilzmyzel der drei Arten auf Petrischalen mit Gehegeböden aufgebracht und nach dem Wachstum erneut mit den Parasiten in Kontakt gebracht und untersucht.
Ergebnisse
Die Untersuchung der Kotproben ergab, dass die häufigsten Parasitenarten Strongyloides sp., Trichostrongylus sp., Trichuris sp. und Kokzidien waren. So wurden dreihundertsechzig Kotproben (54,46 %) mittels Flotations- und Sedimentationsverfahren positiv auf Parasiten getestet. Zusätzlich wurden in 62,5 % (N=85) der Bodenproben Parasiten nachgewiesen. Mit Hilfe eines GIS konnten die Ergebnisse in einer Gehegekarte dargestellt und erste Hypothesen zu Umweltbeziehungen aufgestellt werden. In der Umgebung von Futter- und Ruheplätzen wurden besonders viele Parasitenfunde entdeckt.
Für den Schnelltest konnte anhand der Proben eine Sensitivität von 95,38 %, eine Spezifität von 81,08 % und eine Genauigkeit von 90,2 % erreicht werden.
Hinsichtlich der Bekämpfung der Parasiten mit biologischen Antagonisten haben die beiden Medientests (Agar und Gehegeboden) gezeigt, dass die nematophagen Pilze auf der Agarplatte effektiver waren als auf dem autoklavierten Gehegeboden. Zudem zeigte D. scaphoides eine gute Wirksamkeit auf beiden Medien, während die beiden anderen Pilze Unterschiede zwischen den beiden Medien aufwiesen.
Schlussfolgerung
Die Ergebnisse dieser Doktorarbeit zeigen in Bezug auf die Parasitensituation in den Gehegen, dass Parasiten sowohl in Boden- als auch in Kotproben relativ häufig vorkommen und dass die Haltungsbedingungen ein wichtiger Faktor für die Verbreitung von Parasiten in den Haltungsbereichen sein könnten. Die Ergebnisse unterstreichen auch die Notwendigkeit einer regelmäßigeren Überwachung und eines gezielten Parasitenmanagements, um die Gesundheit der Tiere zu schützen. GIS kann als zusätzliches Instrument eingesetzt werden, um Hotspots zu identifizieren und die Umwelt gezielt in das Management einzubeziehen. Die Analyse von Kot und Boden in den Gehegen sowie die Kartierung von Parasiten spielen eine entscheidende Rolle, um die Vielfalt, Verteilung und Dynamik von Parasiten in den Gehegen zu verstehen.
Derzeit gibt es keinen kommerziell erhältlichen Schnelltest zum Nachweis von parasitischen Helminthen im Boden. Die Ergebnisse des entwickelten Schnelltests zeigen, dass der Nachweis parasitärer Nematoden möglich ist. Die Ergebnisse zeigen aber auch, dass der Test weiter optimiert werden sollte, um die Spezifität zu erhöhen. Im Zusammenhang mit der Resistenzentwicklung durch Überbehandlung mit Anthelminthika können falsch positive Ergebnisse zu falschen Managemententscheidungen führen. Der Schnelltest hat jedoch das Potenzial, ein schnelles, kostengünstiges und wenig belastendes Krankheitsmonitoring von Wildtieren zu ermöglichen, um vor Ort Entscheidungen zum Schutz der Tiergesundheit treffen zu können.
Der nematophage Pilz Dactylaria scaphoides zeigte das größte Potential als biologisches Mittel zur Bekämpfung von Magen-Darm-Parasiten, obwohl er in diesem Zusammenhang nur wenig untersucht wurde. Arthrobotrys oligospora hat ebenfalls ein Potenzial für die Bodenbehandlung gezeigt und wurde bereits gut auf seine Nützlichkeit für andere Anwendungen untersucht. Nematoctonus leiosporus zeigte in den Versuchen keine ausreichende Wirksamkeit, wurde aber bisher nur wenig untersucht. Dennoch stellen nematophage Pilze aufgrund ihrer einzigartigen Wirkungsweise, Vielseitigkeit und Umweltfreundlichkeit eine attraktive Alternative zu herkömmlichen chemischen Bekämpfungsmethoden dar. Angesichts der zunehmenden Resistenz gegen die weit verbreiteten Anthelminthika spielen sie weiterhin eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung parasitärer Nematoden.
Zusammenfassend zeigt diese Dissertation, dass die weitere Erforschung neuartiger Nachweismethoden und Bekämpfungsstrategien als nachhaltige Managementpraktiken von entscheidender Bedeutung für die Minimierung der Gefahren durch Parasiten in Tiergehegen ist.Objectives
Wild animals kept in enclosures are exposed to an increased risk of parasite infections due to their limited range of movement and the sometimes high animal density and associated heavy soiling of the enclosures. Helminths and protists are of particular interest in this context. Despite the known risks, however, there are only a few studies on parasites in animal enclosures, not least because the topic is considered taboo by the public. Yet the ecological health of soils in wildlife parks plays an important role in maintaining animal health. Infections with STH pose a significant threat to wild animals in enclosures. To gain an impression of the parasite risk in German wildlife enclosures, 17 enclosures of six animal species in seven facilities were examined for parasites in soil and fecal samples.
As regular faecal examinations are necessary for monitoring and maintaining health, the next step was to develop a rapid test to detect nematodes. This should simplify health monitoring as much as possible and offer animal keepers and wildlife park operators a simple and cost-effective diagnostic option in future.
Environmentally friendly treatment alternatives were also investigated. Conventional treatment and control of parasites often leads to environmental problems and resistance. Nematophagous fungi can be a promising solution, as they combat nematodes in a natural way. For this reason, the suitability and effectiveness of three nematophagous fungi species were investigated in a further step in order to develop sustainable strategies for controlling helminths already in the wild park soil and thus reduce the risk of transmission from the soil to the animals.
Methods
The study examined 661 faecal samples from fallow deer (Dama dama, N=247), wild boar (Sus scrofa, N=207), red deer (Cervus elaphus, N=111), mouflon (Ovis orientalis musimon, N=76), roe deer (Capreolus capreolus, N=12) and bison (Bison bonasus, N=8) as well as 136 soil samples from 12 individual enclosures and five mixed-enclosures. The results of the sample analyses were displayed on enclosure maps using a geographical information system (GIS).
Two polyclonal antibodies directed against the SUMO proteins of nematodes (C- & N-term) were used for the rapid test. For this study, 102 fecal samples from wild boar, fallow deer, red deer and dogs (Canis lupus familiaris) were examined. The fecal samples were defined using the sedimentation technique and then used to evaluate the developed rapid test.
Three commercially available nematophage fungi (Arthrobotrys oligospora, Dactylaria scaphoides and Nematoctonus leiosporus) were tested for their suitability for biological control of nematodes in soil. For this purpose, parasites were isolated from one of the game parks using the Baermann-Wetzel method. In a first step, the three fungi were cultivated on agar in Petri dishes. The parasites were then placed in the dishes and tested for suitability. In a second step, the fungal mycelium of the three species was placed on Petri dishes with enclosure trays and, after growth, brought into contact with the parasites again and examined.
Results
The examination of the fecal samples revealed that the most common parasite species were Strongyloides sp., Trichostrongylus sp., Trichuris sp. and Coccidia. Three hundred and sixty fecal samples (54.46 %) tested positive for parasites using flotation and sedimentation methods. In addition, parasites were detected in 62.5 % (N=85) of the soil samples. With the help of a GIS, the results could be displayed in an enclosure map and initial hypotheses on environmental relationships could be made. A particularly large number of parasites were found in the vicinity of feeding and resting areas.
A sensitivity of 95.38 %, a specificity of 81.08 % and an accuracy of 90.2 % were achieved for the rapid test based on the samples.
With regard to controlling the parasites with biological antagonists, the two media tests (agar and enclosure soil) showed that the nematophagous fungi were more effective on the agar plate than on the autoclaved enclosure soil. In addition, D. scaphoides showed good efficacy on both media, while the other two fungi showed differences between the two media.
Conclusion
With regard to the parasite situation in the enclosures, the results of this thesis show that parasites are relatively common in both soil and faecal samples and that housing conditions may be an important factor in the spread of parasites in the enclosures. The results also highlight the need for more regular monitoring and targeted parasite management to protect animal health. GIS can be used as an additional tool to identify hotspots and target the environment for management. Analysis of faeces and soil in enclosures, as well as parasite mapping, play a crucial role in understanding the diversity, distribution and dynamics of parasites in enclosures.
There is currently no commercially available rapid test for the detection of parasitic helminths in soil. The results of the developed rapid test show that the detection of parasitic nematodes is possible. However, the results also show that the test should be further optimised to increase its specificity. In the context of resistance development due to overtreatment with anthelmintics, false-positive results can lead to incorrect management decisions. However, the rapid test has the potential to provide rapid, low-cost, low-burden disease surveillance in wildlife, allowing on-the-spot decisions to be made to protect animal health.
The nematophagous fungus Dactylaria scaphoides showed the greatest potential as a biological control agent for gastrointestinal parasites, although it has been little studied in this context. Arthrobotrys oligospora also showed potential for soil treatment and has been well studied for its usefulness in other applications.
Nematoctonus leiosporus has not shown sufficient efficacy in trials and has been little studied. Nevertheless, the unique mode of action, versatility and environmental friendliness of nematophagous fungi make them an attractive alternative to conventional chemical control methods. They continue to play an important role in the control of parasitic nematodes in the face of increasing resistance to widely used anthelmintics.
In summary, this dissertation demonstrates that further research into novel detection methods and control strategies as sustainable management practices is critical to minimising the threat posed by parasites in animal enclosures.2025-04-0
Transient Triplet Metallopnictinidenes
Get PDFNitrenes (N–R) are subvalent key intermediates in organic synthesis and have been extensively studied. The heavier pnictinidene analogues have also attracted great interest, but comprehensive investigations that systematically examine electronic structure trends across extended pnictinidene series are still lacking. The electronic structure of the isolobal Pd and Pt metallonitrenes ([(PNP)M-N]) has been thoroughly examined and revealed a notable impact of transition metal induced spin-orbit coupling.
In this work, suitable heavier pnictogen precursor complexes of Pd and Pt were synthesized for the in situ characterization of the corresponding transient metallopnictinidenes ([(PNP)M-Pn], Pn = P, As, Sb). Structural, spectroscopic and computational analysis revealed spin-triplet ground states and distinct electronic structure trends across the series. Beyond the phosphinidene ([(PNP)M-P]), the triplet magnetic microstate splitting becomes increasingly dominated by heavy pnictogen atom induced spin-orbit coupling. This is consistent with energetically lower-lying and more pnictogen localized SOMOs, indicating a more pronounced electrophilic character compared to the nitrenes.
Besides the characterization of heavier dipnictenes ([(Pn₂){M(PNP)}₂]) formed via photochemically induced coupling, the impact of electronic structure on the reactivity of the heavier metallopnictinidenes was further examined toward electron-deficient substrates.2025-05-0
The potential of specific methylated DNA in blood as a biomarker for mortality in heart failure with preserved ejection fraction
No full textJacob-Henle-Programm der Universitätsmedizin GöttingenDie chronische Herzinsuffizienz stellt weltweit ein führendes gesundheitliches Risiko der zunehmend älter werdenden Bevölkerung dar. Etwa die Hälfte der Fälle geht auf Patienten mit einer Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (HFpEF) zurück. Eine valide Aussage bezüglich der individuellen Prognose von HFpEF-Patienten zu treffen und die Personen mit einem höheren Mortalitätsrisiko zu identifizieren, ist eine gegenwärtige Herausforderung, für deren Bewältigung noch geeignete Marker gefunden werden müssen. Um Biomarker zur Risikoeinschätzung zu entdecken, werden vermehrt epigenetische Veränderungen, wie z. B. Methylierungsmuster untersucht. Auch in dieser Arbeit wurde die Promotormethylierung von ACAP3, CHRD, GADD45G, IRX3 und TCF21 anhand aus dem Blut isolierter DNA bestimmt und Assoziationen zu klinischen Parametern und der Mortalität dargestellt, um ihr Potenzial als mögliche Biomarker einschätzen zu können. Die Nutzung zirkulierender DNA stellt hierbei eine nicht-invasive Alternative zu kardialen Biopsien dar.
Zur Bestimmung der Promotormethylierung von TCF21 wurden Primer entsprechend differenziell methylierter Promotorregionen gebildet (die Primer für die anderen Gene lagen bereits vor). Hierzu wurde das Gen aus Kardiomyopathie-Biopsien und einer gesunden Kontrollprobe isoliert, mithilfe einer Bisulfit-Konversion bearbeitet, mittels Transformation in Bakterien proliferiert und anhand einer Sequenzierung auf Methylierungsunterschiede in den verschiedenen Proben untersucht. Auf Grundlage dieser Bereiche wurden die Primer entwickelt. Die im Folgendem benötigte DNA wurde aus dem Blut von 47 Patienten einer HFpEF-Kohorte isoliert und die methylierten Bereiche wurden durch Immunpräzipitation herausgefiltert. Mithilfe der quantitativen Echtzeit-PCR konnte der Methylierungsstatus ermittelt werden. Bei keiner Probe ließen sich hierbei Werte für die CHRD-Methylierung feststellen. Zur statistischen Analyse der restlichen Gene wurden die Methylierungswerte jeweils anhand des Medians in zwei Gruppen geteilt und verglichen. Darüber hinaus wurden Korrelationsanalysen durchgeführt. Während bei ACAP3 v.a. renale Assoziationen im Vordergrund standen, die mit der Literatur nicht eindeutig erklärt werden können, wurden für GADD45G Assoziationen mit kardialen Parametern gefunden, die Erkenntnisse zu einer Herzinsuffizienz-fördernden Funktion von GADD45G unterstreichen. Bei IRX3 konnte die Methylierung mit Vorhofflimmern (VHF) und vorausgegangenen Myokardinfarkten (MI) in Verbindung gebracht werden. Diese Ergebnisse bestärken vorherige Arbeiten, die eine geringere Methylierung mit einem schlechteren outcome kardial erkrankter Patienten beschrieben. Zudem konnten VHF und MI bereits mit der Entstehung und dem Auftreten von HFpEF in Verbindung gebracht werden. Welche Funktion IRX3 in diesem Kontext hat und ob IRX3 somit ggf. als Marker, der auf eine HFpEF oder auf die Prognose hinweist, genutzt werden könnte, müsste für genauere Aussagen weiter untersucht werden.
TCF21 hat sich durch signifikante Assoziationen mit zahlreichen Parametern als besonders interessantes Gen herausgestellt. Insgesamt wies eine gesteigerte Promotormethylierung auf scheinbar vorteilhaftere Parameter der Patienten hin. Daher wäre auch die Zuordnung von TCF21 zu verschiedenen HFpEF-Subtypen von Interessen, um herauszufinden, ob die Methylierung ggf. etwas über den (kardialen) Zustand und das klinische Bild von HFpEF- Patienten aussagen kann. Um die Beobachtungen dieser Arbeit im Kontext vorheriger Ergebnisse, die TCF21 eher eine kardioprotektive Wirkung zuordnen, interpretieren und den scheinbaren Gegensatz erklären zu können, sollte TCF21 auf molekularer Ebene weiter erforscht werden.
Für TCF21 sollte zusätzlich die Methylierung in einer Aortenstenose(AS)-Kohorte untersucht werden. Hierzu wurden die Blutproben von 85 AS-Patienten, bei denen eine Transkatheter- Aortenklappen-Implantation durchgeführt wurde, genutzt. Die statistische Analyse dieser Daten ergab keine signifikanten Assoziationen, wodurch sich die gefundenen Ergebnisse und Hinweise der HFpEF-Kohorte nicht auf diese Kohorte übertragen ließen.
Im Rahmen der uni- und multivariaten Überlebenszeitanalysen konnte für keines der Gene ein signifikanter Einfluss auf das Überleben festgestellt werden. Die Ergebnisse lassen demnach nicht auf einen Nutzen als potenzielle Mortalitätsmarker bei HFpEF bzw. bei AS schließen. Dahingegend zeigte sich der BMI als bekannter prognostischer Faktor überlegen in der Ermittlung des Mortalitätsrisikos. Das Finden neuer potenzieller Mortalitätsmarker stellt somit weiterhin einen wichtigen Aspekt der HFpEF-Forschung dar.
Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass GADD45G, IRX3 und besonders TCF21 interessante Gene der kardiovaskulären Forschung darstellen und ihr Vorkommen und die Zusammenhänge zu klinischen Bildern weiter untersucht werden sollten, um die hier gefunden Assoziationen einschätzen und interpretieren zu können. Zudem konnte auch das Interesse epigenetischer Veränderungen in der kardiovaskulären Forschung bestätigt werden.Chronic heart failure is a leading health risk worldwide for the increasingly ageing population. Patients with heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) account for around half of all cases. Making a valid statement regarding the individual prognosis of HFpEF patients and identifying those with a higher mortality risk is a current challenge for which suitable markers still need to be found. In order to discover biomarkers for risk assessment, epigenetic changes, such as methylation patterns, are increasingly being investigated. In this study, the promoter methylation of ACAP3, CHRD, GADD45G, IRX3 and TCF21 was also determined using DNA isolated from blood and associations with clinical parameters and mortality were presented in order to assess their potential as possible biomarkers. The use of circulating DNA represents a non-invasive alternative to cardiac biopsies. To determine the promoter methylation of TCF21, primers corresponding to differentially methylated promoter regions were created (the primers for the other genes were already available). For this purpose, the gene was isolated from cardiomyopathy biopsies and a healthy control sample, processed using bisulphite conversion, proliferated by transformation into bacteria and analyzed for methylation differences in the various samples by sequencing. The primers were developed on the basis of these areas. The DNA required in the following was isolated from the blood of 47 patients from an HFpEF cohort and the methylated regions were filtered out by immunoprecipitation. Quantitative real-time PCR was used to determine the methylation status. No CHRD methylation values were detected in any of the samples. For the statistical analysis of the remaining genes, the methylation values were divided into two groups based on the median and compared. In addition, correlation analyses were carried out. While for ACAP3 the focus was on renal associations that cannot be clearly explained by the literature, associations with cardiac parameters were found for GADD45G, which underline the findings of a heart failure-promoting function of GADD45G. In IRX3, methylation was associated with atrial fibrillation (AF) and previous myocardial infarction (MI). These results confirm previous studies that described lower methylation with a worse outcome of cardiac patients. In addition, VHF and MI have already been associated with the development and occurrence of HFpEF. What function IRX3 has in this context and whether IRX3 could be used as a marker indicating HFpEF or prognosis would need to be investigated further for more precise conclusions.
TCF21 proved to be a particularly interesting gene due to significant associations with numerous parameters. Overall, increased promoter methylation indicated apparently more favorable patient parameters. Therefore, the assignment of TCF21 to different HFpEF subtypes would also be of interest to find out whether methylation can possibly say something about the (cardiac) condition and clinical picture of HFpEF patients. In order to interpret the observations of this study in the context of previous results, which tend to attribute a cardioprotective effect to TCF21, and to explain the apparent contradiction, TCF21 should be further investigated at the molecular level.
For TCF21, methylation in an aortic stenosis (AS) cohort should also be investigated. The blood samples of 85 AS patients who had undergone transcatheter aortic valve implantation were used for this purpose. The statistical analysis of these data revealed no significant associations, which means that the results and indications found in the HFpEF cohort could not be transferred to this cohort.
In the univariate and multivariate survival time analyses, no significant influence on survival was found for any of the genes. Accordingly, the results do not indicate a benefit as a potential mortality marker in HFpEF or AS. On the other hand, BMI as a known prognostic factor proved to be superior in determining mortality risk. Finding new potential mortality markers thus continues to be an important aspect of HFpEF research.
This work has shown that GADD45G, IRX3 and especially TCF21 are interesting genes in cardiovascular research and that their occurrence and correlations to clinical images should be further investigated in order to assess and interpret the associations found here. In addition, the interest of epigenetic changes in cardiovascular research was also confirmed.2025-12-0