Gutenberg Open Science (Univ. Mainz)
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Activity-dependent localization and dynamics of STIM1 and STIM2 at ER-PM contacts in hippocampal neurons
Stromal interaction molecules (STIMs) are Ca2+ sensors within the endoplasmic reticulum (ER) plasma membrane (PM) that contribute to homeostatic functions in neurons. Upon depletion of Ca2+ from the ER, STIMs translocate to ER-PM junctions to contact the inner leaflet of the PM. Using single-particle tracking, we characterize the dynamic properties of endogenous STIM1 and STIM2 proteins in hippocampal neurons. STIMs form clusters in the somato-dendritic compartment but only transiently visit synapses. A substantial fraction of STIM2 proteins define ER-PM contacts under resting conditions and is dependent on the constitutive activity of NMDARs. STIM1 proteins are transiently recruited to ER-PM junctions only during strong activation of NMDARs. Activity-dependent confinement of STIM proteins is not influenced by CaV1.2 channel activity. We propose that STIM proteins fulfill a dominant structural function in neurons by regulating the size and frequency of ER-PM contacts to promote ER-PM communication along dendrites
Embedding molecular light-driven catalysts in soft matter
Sustainable energy conversion of solar radiation into productive chemical reactivity can be implemented by heterogeneous light-driven catalysis. Here we report progress in the development of two separate hierarchically structured soft matter composites consisting of porous polymeric supports, electrostatically embedded with molecular thiomolybdate or polyoxometalate (POMs) catalysts and model molecular photosensitizers. We demonstrate the use of these composites for the light-driven hydrogen evolution reaction (HER) and water oxidation catalysis (WOC), respectively.
First, we discuss recent advances in thiomolybdate chemistry, emphasizing that any newly developed multifunctional material must be critically assessed, as the identification of active sites and HER mechanisms is highly dependent on heterogenization and precise reaction conditions. Deposition strategies for thiomolybdates and their pioneering and emergent applications, particularly in electro- and photocatalysis, are further outlined.
We then highlight the challenges and benefits of complementary and valuable analytical tools in evaluating the structural integrity, stability and reactivity of POMs embedded in soft matter matrices. In addition, we provide a synopsis of the key principles of soft matter chemistry, their hybridization strategies with POMs and their potential applications.
Next, we present the visible light-driven water oxidation activity of novel nanoporous block copolymer membranes. Multimodal in situ, operando and ex situ analyses of the so-called “WOCbranes” showed a uniform and stable distribution of photosensitizer and catalyst on the micro- and macroscale. However, variations in the O2 evolution rates were also observed, indicating inhomogeneities in the pore size distribution within the matrix.
We also recite the preparation, optimization and functionalization of stimuli-responsive polyampholytic hydrogels for light-driven HER and WOC. Despite the difficulties in maintaining the mechanical integrity of the hydrogel scaffold under oxidative conditions, we unveil a positive effect of the polymer environment on photoactivity and stability of the molecular building blocks under optimized catalytic conditions and infer an attractive approach for self-repair of the dye mediated by reversible electrostatic interactions.
Finally, a comprehensive outlook delineates prospective research directions, focusing on the challenges that arise when ruthenium polypyridyl-based chromophores are used in organic and aqueous solvent mixtures to drive photocatalysis.XXIII, 263 Seiten ; Illustrationen, Diagramm
Increased BNIP3-mediated mitophagy attenuates GDAP1 loss of function : implications for Charcot-Marie-Tooth disease 4A
Charcot-Marie-Tooth disease type 4 A ((CMT4A), an autosomal recessive neuropathy, is caused by mutations in ganglioside-induced differentiation-associated protein 1 (GDAP1). GDAP1 resides in the outer mitochondrial membrane facing the cytosol and is involved in mitochondrial dynamics and function. Its perturbation affects mitochondrial shape, contact sites, redox homeostasis and cellular metabolism. In response to GDAP1 knockdown in a human neuronal cell line, we found increased mitochondrial turnover, biogenesis and mitophagy. This was associated with more lysosomal proteins in mitochondrial fractions including BCL2/adenovirus E1B 19 kDa protein-interacting protein 3 (BNIP3) and its homolog BNIP3-like (BNIP3L) – proteins involved in the recruitment of autophagy machinery via direct interaction. Flies with neural Gdap1 knockdown also exhibited upregulated levels of the sole BNIP3 ortholog. Neural expression of human BNIP3 reduced the detrimental effects of Gdap1 knockdown on eclosion and climbing ability in adult flies, while simultaneous knockdown of both genes was detrimental. These findings suggest that increased BNIP3-driven mitophagy may act as a protective mechanism, partially counteracting the cellular dysfunction caused by GDAP1 loss of function, and highlight the potential of targeting mitophagy pathways as a therapeutic strategy for CMT4A
Charakterisierung des Proteoms der Retina der Maus in psychosozialen Stressmodellen
VII, 96 Seiten ; Illustrationen, Diagramm
Optimierung der Inhalation von Aerosolen - Untersuchungen zum aerodynamischen Verhalten von Aerosolen erzeugt mit handelsüblichen Druckluftverneblern zur Aerosolcharakteristik vernebelter wässriger Tranexamsäure Lösung 100 mg/ml und zu videobasierter Inhalationsschulung
Die Kernelemente zur Optimierung der Inhalation von Aerosolen sind gerätebezogene, arzneimittelbezogene sowie anwendungsbezogene Faktoren. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde für jedes Kernelement der Inhalation ein Optimierungsansatz wissenschaftlich untersucht und evidenzbasierte Handlungsempfehlungen für die klinische Praxis abgeleitet.
Zur gerätebezogenen Optimierung wurden die handelsüblichen Druckluftvernebler mit einem standardisierten Testverfahren vergleichend geprüft. Die Ergebnisse sollen dem Arzt eine evidenzbasierte Auswahl eines passenden Druckluftverneblers für den individuellen Patienten ermöglichen. Zur arzneimittelbezogenen Optimierung wurden in einer Proof-of-Concept Studie die Aerosolcharakteristika von vernebelter Tranexamsäurelösung zur Behandlung von Hämoptysen analysiert. Zur anwendungsbezogenen Optimierung wurden in einer Patientenstudie typische Anwendungsfehler bei der Nutzung von Inhalationssystemen und die Akzeptanz videobasierter Schulungsformate geprüft.
Jede Inhalationstherapie beginnt mit der Auswahl des geeigneten Verneblungssystems zur Applikation der vorgesehen Arzneistofflösung. Druckluftvernebler nehmen eine zentrale Rolle in der therapeutischen Versorgung verschiedenster respiratorischer Krankheitsbilder ein. Die große Bandbreite an Gerätetypen ermöglicht eine gezielte Anpassung an spezifische Indikationen und individuelle Patientenbedürfnisse. Die Vergleichbarkeit der Geräte ist jedoch häufig limitiert, da die Gerätehersteller die Methodik zur Ermittlung der Kenngrößen und die Leistungsdaten nicht immer transparent darlegen. Es ist zudem bekannt, dass die Leistungsparameter der einzelnen Vernebler stark variieren. Ein valider Vergleich der Verneblereigenschaften bedarf direkt vergleichender Untersuchungen mit standardisierten Messmethoden.
Zur objektiven Bewertung und evidenzbasierten Auswahl geeigneter Vernebler wurden 13 moderne, in Deutschland verfügbare Druckluftvernebler unter Anwendung der Euronorm EN 13 544-1:2007 + A1 (Aug. 2009) untersucht. Als Modellsubtanz zum Vernebeln kam Natriumfluorid zum Einsatz. Im Testmodell wurde mit einem Atemzugssimulator der Aerosol Output (AO) und die Aerosol Output Rate (AOR) bestimmt. Mittels Kaskadenimpaktion wurde in weiteren Simulationsversuchen die relevanten aerodynamischen Parameter gemessen bzw. berechnet. Dazu zählten der Mass Median Aerodynamic Diameter (MMAD), die Fine Particle Fraction (FPF < 5 µm und < 3 µm), die Total Respirable Delivered Dose (RDD < 5 µm) sowie die Respirable Drug Delivery Rate (RDDR < 5 µm). Die Ergebnisse zeigten große Unter-schiede in der Performance der getesteten Vernebler. Die niedrigsten und höchsten Werte der AO (1,9 – 6,6 mg NaF) und AOR (0,5 – 1,7 mg NaF/min) unterschieden sich um das 3,5- bzw. 4-fache. Deutliche Unterschiede ergaben sich auch für die aerodynamischen Aerosol-parameter. Sie variierten beim MMAD um das 3-fache (2,1 – 6,8 µm), beim RDD < 5 µm um das 8,5-fache (0,61 – 5,28 mg NaF) und dem RDDR < 5 µm um das 4,5-fache (0,37 – 1,1 mg NaF/min). Die erhebliche Variabilität der Leistungsdaten unterstreicht die Notwendigkeit der gezielten Auswahl eines geeigneten Verneblers. Die Wahl des Verneblers sollte sich am therapeutischen Ziel orientieren. Bei der Behandlung von Erkrankungen der oberen Atemwege empfiehlt sich ein Vernebler der Aerosole mit höherem MMAD und einer geringen FPF < 5 µm erzeugt. Für die gezielte Deposition in den unteren Atemwegen oder bei pädiatrischen Patienten sind Vernebler zu bevorzugen, die Aerosole mit niedrigerem MMAD und einer großen FPF < 5 µm bzw. < 3 µm erzeugen. Weiterführende Untersuchungen bestätigten die erheblichen Unterschiede in der Geräteleistung, insbesondere hinsichtlich der abgegebenen Aerosolmenge und der Verneblungszeit. Es zeigte sich, dass eine langsamere Aerosolabgabe mit einem kleineren MMAD korrelierte. Für eine effektive Deposition in den unteren Bereichen der Lunge, ist ein Verneblungsgerät zu bevorzugen, dass ein Aerosol mit kleinem MMAD und mit großer FPF< 5 µm bzw. < 3 µm erzeugt. Zusätzlich sollte die Aerosolabgabe möglichst über einen längeren Zeitraum erfolgen, um die alveoläre Deposition zu optimieren.
Neben den gerätespezifischen Verneblungseigenschaften ist auch die Art des Arzneistoffs und die Formulierung der Inhalationslösung von Bedeutung für die Aerosolqualität und damit der Lungendeposition und therapeutischen Wirksamkeit. Einige Wirkstoffe werden in der klinischen Praxis vernebelt, ohne dass eine Zulassung für die inhalative Anwendung vorliegt oder Aerosolcharakteristika und biopharmazeutische Eigenschaften der erzeugten Aerosole untersucht sind. Ein klinisch relevantes Beispiel dafür ist Tranexamsäure (TXA), ein Antifibrinolytikum, das zur Behandlung verschiedenster Blutungssituationen parenteral oder lokal eingesetzt wird. In jüngster Zeit findet TXA zunehmend auch off-label Anwendung zur inhalativen Behandlung von Hämoptysen. Dabei werden in der Regel intravenöse TXA-Formulierungen mittels handelsüblicher Vernebler aerosoliert.
Im Rahmen einer Proof-of-Concept Studie sollten erstmals die aerodynamischen Eigen-schaften von aerosolierter Tranexamsäure Lösung 100 mg/mL bestimmt werden. Die experimentellen Bedingungen entsprechen den praxisüblichen Bedingungen zur Inhalationstherapie von Hämoptysen an der Universitätsmedizin Mainz. Es wurde eine sterile, wässrige TXA 100 mg/mL Injektionslösung für zwei Minuten mithilfe eines multi-dose Membranverneblers (Aerogen® Solo) mit zwei verschiedenen Flussraten (15 und 30 L/min) vernebelt. Das erzeugte Aerosol wurde mit einem NGI gesammelt und für jede Flussrate der MMAD, die FPD < 5 µm, die FPF < 5 µm sowie die GSD quantifiziert. Die Verneblung bei 15 L/min ergab einen MMAD von 6,68 ± 0,23 µm und eine GSD von 2,02 ± 0,16. Die FPD < 5 µm lag bei 16,56 ± 0,45 mg; die FPF < 5 µm bei 28,91 ± 3,40 %. Die Verneblung bei 30 L/min ergab einen MMAD von 5,18 ± 0,12 µm mit einer GSD von 2,14 ± 0,10. Die FPD < 5 µm lag bei 16,30 ± 1,38 mg und die FPF < 5 µm bei 35,43 ± 0,59 %. Demnach wurde mit der Verneblung einer TXA-Lösung 100 mg/mL mit einem Membranvernebler ein Aerosol mit geeigneten Partikeleigenschaften zur Deposition in den mittleren und oberen Bereichen der unteren Atemwege erzeugt. Das gefundene Aerosolspektrum ist zur Behandlung von Hämoptysen mit primärer bronchialer Genese geeignet und korreliert mit der in der Literatur beschriebenen klinischen Wirkung von vernebelter TXA-Lösung. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die optimale Wirkstoff-Dosis und -Konzentration sowie den Einfluss unterschiedlicher Verneblertechnologien auf die Aerosolqualität systematisch zu evaluieren.
Selbst mit dem leistungsfähigsten Inhalator und optimaler Wirkstoffformulierung bleibt die therapeutische Wirkung limitiert, sofern die Inhalation nicht korrekt erfolgt. Inhalationsarzneimittel gehören zu den erklärungsbedürftigen Arzneiformen und erfordern eine adäquate Schulung, um maximale Effektivität zu erreichen.
Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, typische Anwendungsfehler zu identifizieren, die Akzeptanz von Videoschulungen zu evaluieren und die Frage zu beantworten, ob Schulungsvideos die Qualität der Inhalationsschulung gewährleisten und verbessern können. Im ersten Schritt wurden die teilnehmenden Patienten (37 Patienten) gebeten, mit einem Placebo-Inhalationsgerät den üblichen Gebrauch zu demonstrieren. Auftretende Fehler wurden systematisch mittels einer Checkliste erfasst. Anschließend wurde ein auf das jeweilige Inhalationssystem abgestimmtes Schulungsvideo gezeigt, gefolgt von der Möglichkeit zur Klärung individueller Fragen. Abschließend bewerteten die Teilnehmer den subjektiven Nutzen der Videoschulung. Die Fehlerauswertung verdeutlichte die hohe Fehleranfälligkeit des Inhalationsvorgangs. Nur eine von insgesamt 32 Personen konnte die Handhabung des Respimat® ohne Fehler demonstrieren. Bei allen anderen Patienten traten mindestens ein- oder mehrere Anwendungsfehler auf. Die videobasierten Schulungen wurden von den Patienten allgemein positiv eingeschätzt. Die Videos wurden als leicht verständlich eingestuft und ein Großteil der Patienten würden sich die Handhabung der Tablet-PCs selbständig und alleine zutrauen. Zudem wurde der subjektive Lernzuwachs von vielen Patienten bestätigt, was auf einen wahrnehmbaren Nutzen der digitalen Schulung hinweist. Die Ergebnisse sprechen für den Einsatz standardisierter, digitaler Schulungsmethoden im Rahmen inhalationstherapeutischer Schulungsmaßnahmen, sowohl zur Optimierung der Schulungsqualität als auch zur Entlastung des medizinischen Personals.
Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass eine Optimierung der Inhalationstherapie nur im Zusammenspiel von geeignetem technischem Equipment, einer geeigneten Arzneistofflösung sowie der korrekten Anwendung gelingen kann. Während die experimentellen Untersuchungen zu den Druckluftverneblern und den Verneblungseigenschaften der Tranexamsäure die technischen und die pharmakologischen Optimierungspotentiale im Fokus hatten, zeigte die Studie zu den typischen Anwendungsfehlern und der Akzeptanz von Schulungsvideos den hohen Stellenwert patientenorientierter Schulungsmaßnahmen. Alle Untersuchungsergebnisse können unmittelbar zur Optimierung der Inhalationstherapie in der klinischen Praxis genutzt werden und zur Verbesserung von deren Wirksamkeit und Sicherheit beitragen.Effective aerosol therapy depends on the interplay of the following critical components: Device-related, drug-related and application-related factors.
This research aims to systematically optimize each of these three key factors by analyzing each factor and thereby finding evidence-based guidance for clinical practitioners. Using a standardized test procedure, marketed jet nebulizers were compared. An additional proof-of-concept study should provide evidence for the use of tranexamic acid in off-label treatment of hemoptysis. Therefore, we determined the aerodynamic nebulization properties of tranexamic acid. The final part consists of a quality assurance measure. Handling errors with inhalation devices were recorded and the acceptance of video-based education methods were assessed.
Choosing the right equipment is crucial for inhalation therapy. Jet nebulizers play a major role in the treatment of various lung diseases. There is a wide range of different nebulizers suitable for individual patient needs. However, the selection of a nebulizer is hindered, since the manufactures usually do not publish the methods used to determine the declared aerosol characteristics. Additionally, nebulizer performance is subject to significant variability. Hence, further research applying standardized methods is recommended to enable an evidence-based choice of jet-nebulizers.
Thirteen jet nebulizers were tested using Euronorm EN 13 544-1:2007 + A1 (Aug. 2009). So-dium fluoride was used as model substance. Using a sinus pump breathing simulator, the Aerosol Output (AO) and the Aerosol Output Rate (AOR) were determined. Using a cascade impactor (NGI) the Mass Median Aerodynamic Diameter (MMAD), the Fine Particle Fraction (FPF < 5 µm and < 3 µm), the Total Respirable Delivered Dose (RDD < 5 µm) as well as the Respirable Drug Delivery Rate (RDDR < 5 µm) were analyzed.
The results revealed significant variations in jet nebulizer performance. The difference in AO (1.9 to 6.6 mg NaF) and AOR (0.5 to 1.7 mg NaF/min) between the lowest and highest values was 3.5-fold and 4-fold, respectively. MMAD varied 3-fold (2.1 – 6.8 µm), RDD < 5 µm 8.5-fold (0.61 – 5.28 mg NaF), and RDDR < 5 µm 4.5-fold (0.37 – 1.1 mg NaF/min).
Significant differences in nebulizer performance require targeted selection of a suitable nebu-lizer. The choice of the nebulizers must reflect the therapeutical needs of the patient. For treating the upper airways, a nebulizer generating an aerosol with a high MMAD and low FPF < 5 µm is ideal. If the lower parts of the lungs are targeted, a low MMAD and a high FPF < 5 µm respectively < 3 µm are recommended.
Further investigations confirmed the considerable differences in performance with regard to aerosol output and nebulization time The results showed that the droplet size increased with a decreasing aerosol emission rate. To treat the deep regions of the lungs, a nebulizer should generate an aerosol with small MMAD and high FPF < 5 µm respectively < 3 µm. Furthermore, the aerosol delivery and inhalation time should be prolonged in order to optimize the alveolar deposition.
Next to an appropriate nebulizer, the physicochemical properties of the nebulized inhalation solution are relevant. In clinical practice, some medicinal products are nebulized without being licensed for inhalation and data on aerosol characteristics and biopharmaceutical properties are not available. This is the case for tranexamic acid (TXA) which is widely used to stop different types of bleedings. It is used off-label for the treatment of hemoptysis by inhalation.
In a proof-of-concept study the aerodynamic properties of nebulized 100 mg/mL tranexamic acid solution was investigated for the first time. The experiments were designed to simulate clinical practice in our hospital. An aqueous, sterile 100 mg/mL TXA i.v. solution was nebulized for two minutes with a membrane nebulizer (Aerogen® Solo) using two flow rates (15 and 30 L/min). The aerosol was collected using a next generation cascade impactor (NGI). Afterwards, for each flow rate the qualitative aerodynamic parameters MMAD, Fine Particle Dose < 5 µm (FPD < 5 µm), FPF < 5 µm and the Geometric Standard Deviation (GSD) were determined.
Nebulization at 15 L/min air flow rate resulted in a MMAD of 6.68 ± 0.23 µm, a GSD of 2.02 ± 0.16, a FPD < 5 µm of 16.56 ± 0.45 mg and a FPF < 5 µm of 28.91 ± 3.40 %. Nebulization at 30 L/min resulted in a MMAD of 5.18 ± 0.12 µm, a GSD of 2.14 ± 0.10, a FPD < 5 µm of 16.30 ± 1.38 mg and a FPF < 5 µm of 35.43 ± 0.59 %.
Nebulization of 100 mg/mL aqueous TXA solution using a mesh nebulizer indicates a maxi-mum deposition in the middle to upper areas of the lower airways. This result is consistent with published clinical data concerning the origin of hemoptysis, which occurs primarily in the bronchial area, and the effectiveness of inhaled TXA. Further research is needed for evaluating optimum dosage and concentration of the active ingredient as well as the influence of different nebulization technologies on aerosol quality.
After considering the device- and drug-related parameters within the overall context of inhalation therapy, attention must be directed to the patient. The potential for handling errors is considerable and there is a need for teaching and training of correct inhalation. Therefore, we assessed if educational videos showing correct device handling could improve the quality of inhalation training and if the patients are willing to accept this kind of digital education.
A total of 37 participating patients demonstrated their usual way of inhalation using a placebo device. Any handling errors were recorded in a checklist. Afterwards, patients watched a training video matching their inhalation device and the trainer invited them to ask questions. Finally, patients were encouraged to give feedback about the educational videos via a questionnaire.
The results confirmed the vulnerability of the inhalation process. Only one patient carried out every handling step correctly using a Respimat® placebo device. All other patients made at least one mistake.
Overall, the video-based education was well accepted by the patients. Moreover, many patients affirmed benefit from using the videos and agreed to use the tablet computer on their own for further education. Thus, video-based training using short clips on a mobile device proved to be effective for the patients and could be an adequate training method in the future. Standardized digital educational methods in inhalation therapy could optimize training quality and reduce the workload of healthcare professionals.
In summary, the results show that optimizing inhalation therapy can only be successful by combination of suitable technical equipment, appropriate inhalation solutions and well-educated patients. While the studies on jet nebulizers and on the inhalation properties of tranexamic acid emphasize the technical and pharmacological aspects, the study on typical handling errors and the acceptance of training videos demonstrated the high importance of patient-oriented training measures. Study results can be applied directly to clinical practice to optimize inhalation therapy and to enhance both its efficacy and safety.72 Seiten ; Illustrationen, Diagramm
Die Entwicklung und Anwendung hochauflösender Analysen zur Untersuchung von Modulatoren des sozialen Explorationsverhaltens bei Mäusen
Soziale Verhaltensweisen als zentrales Element des gesellschaftlichen Zusammenlebens sind von zunehmender Bedeutung im verhaltensbiologischen, sowie neuropsychiatrischen Kontext. Hochauflösende Analysen stellten die Forschung bislang vor methodische Herausforderungen, konnten jedoch durch jüngste technische Entwicklungen zunehmend verbessert werden. Die somit verfügbaren Untersuchungen subtiler Veränderungen komplexer Verhaltensweisen eröffnen neue Möglichkeiten und Erkenntnisgewinne insbesondere in Bezug auf modulierende Einflussgrößen sozialer Verhaltensweisen.
Diese Arbeit widmet sich der hochauflösenden Untersuchung dreier relevanter Modulatoren sozialer Verhaltensweisen: die Freisetzung von Oxytocin, die Ausbildung eines sozialen Gedächtnisses und die Bewältigung sozialer Niederlagen.
Dabei wurden Videoaufzeichnungen der beiden experimentellen Paradigmen Social Interaction und „Social Defeat“ betrachtet. Die Kombination der leistungsfähigen Anwendungen Deeplabcut und SimBA ermöglichte die Entwicklung eines innovativen methodischen Ansatzes zur Durchführung hochauflösender maschineller Verhaltensanalysen.
Auswertungen des ersten Abschnitts zeigten einen signifikanten Einfluss von Oxytocin durch die Verringerung des Annäherungsverhalten von Mäusen und wahrscheinlichere Verhaltensübergänge von Annäherungen hin zur Exploration von Artgenossen. Eine derartige Verschiebung von Quantität hin zur Qualität sozialer Explorationen könnte die Folge einer gezielten Modulation der olfaktorischen Reizverarbeitung über den anterioren olfaktorischen Nucleus (AON) sein. Dies unterstützt die Erkenntnisse bisheriger Forschungsprojekte und ergänzt sie durch die differenziertere Betrachtung spezifischer Parameter wie Annäherungshäufigkeit, Übergangswahrscheinlichkeiten und komplexer Verhaltenssequenzen.
Im zweiten Abschnitt wurde die Ausbildung eines sozialen Gedächtnisses in Zusammenhang mit der Ausprägung explorativer Verhaltensweisen untersucht. Dazu erfolgte die zusätzliche Betrachtung neuronaler Korrelate durch elektrophysiologische Messungen innerhalb des AON. Hochauflösende Verhaltensanalysen ermöglichten hierbei die Differenzierung zwischen der Häufigkeit und Gesamtdauer sozialer Interaktionen. Hierbei zeigte sich eine signifikante Korrelation zwischen der Häufigkeit sozialer Interaktionen und der Wiedererkennung bekannter Artgenossen.
Der dritte Abschnitt der Arbeit untersuchte, ob Verhaltensreaktionen bei sozialen Aggressionsereignissen („Social Defeat“) im Zusammenhang mit langfristigen Veränderungen der sozialen Rangordnung stehen. Dabei zeigte sich die prädiktive Bedeutung von Distanzanalysen, Fluchtverhalten und Ortspräferenzen. Reaktive Verhaltensanpassungen im Rahmen sozial aversiver Situationen könnten als Indikatoren der individuellen Resilienz fungieren.
Zusammenfassend bietet diese Arbeit durch die Anwendung verfeinerter Analysemethoden tiefergehende Einblicke in die Ausprägung und Entwicklung sozialer Verhaltensweisen, sowie die Beurteilung ausgewählter neurobiologischer Modulatoren. Die dabei gewonnenen Ergebnisse ergänzen bisherige Forschungsprojekte der Verhaltensbiologie und Neurowissenschaften und bieten vielversprechende Ansätze zur künftigen Erforschung psychiatrischer Erkrankungen.
Eine Weiterentwicklung zugrundeliegender Methoden könnte künftig weitere Erkenntnisse über die Mechanismen sozialer Defizite liefern und entscheidenden Einfluss auf die Entwicklung innovativer therapeutischer Ansätze nehmen.112 Seiten ; Illustrationen, Diagramm
Chronic fatigue: psychometric properties and updated norm values of the Chalder fatigue scale in a cross-sectional sample representative of the German population
Background
The Chalder Fatigue Scale (CFQ) is a commonly used self-report instrument assessing the severity and chronicity of fatigue. We examine the psychometric properties of the CFQ and provide updated normative data for the German general population.
Materials and Methods
The CFQ was administered to N = 2519 participants (16-96 years). Statistical analyses included the evaluation of the item properties, confirmatory factor analysis and examinig associations with mental health and sociodemographic data. CFQ cut-offs were used to estimate proportions of severe and chronic fatigue scores. We calculated percentile norms for the total sample and stratified by age groups and gender.
Results
Indicators of internal consistency reliability were high for the CFQ total and subscales (α = 0.84–0.94; ω = 0.86–0.95). We found excellent model fit for a one (χ2 = 196.011, df = 44, p ≤ .001; CFI=.991, RMSEA = 0.037, SRMR = 0.059) and two-factor solution (χ2 = 115.055, df = 42, p ≤ .001; CFI=.996, RMSEA = 0.026, SRMR = 0.045). The CFQ total scale showed low to moderate associations with depression (r = .49, p ≤ .001), anxiety (r = .45, p ≤ .001), and loneliness (r = .26, p ≤ .001), indicating acceptable discriminant validity. Current unemployment was a relevant sociodemographic correlate of fatigue severity (CFQ total: β =.38, se =.09, p ≤ .001). 14.2% of participants reported severe fatigue, while 4.3% reported being fatigued for at least six months (chronic fatigue).
Conclusion
The CFQ is a brief and reliable instrument for assessing fatigue in general population settings. The results are limited by the lack of comparison with other established fatigue questionnaires
Regional variations in Mediterranean diet adherence : a sociodemographic and lifestyle analysis across Mediterranean and non-Mediterranean regions within the MEDIET4ALL project
Introduction: The Mediterranean diet (MedDiet) is acknowledged for its health advantages; however, compliance with its principles differs by region and is influenced by geographical, cultural, economic, and life-style factors. This research examines regional differences in sociodemographic and lifestyle factors between Mediterranean (MC) and non-Mediterranean (NMC) countries, with a particular focus on adherence to the Mediterranean diet and lifestyle, as well as the associated barriers in each region.
Methods: The MEDIET4ALL international survey was conducted across 10 countries, and data were collected from 4,010 participants. Dietary adherence was assessed via the MedLife Index, and additional lifestyle measures included physical activity (IPAQ-SF), sleep patterns (PSQI), mental health (DASS-21), and social participation (SSPQL). Statistical analyses included chi-square tests, Mann–Whitney U tests, and standardized residual analyses to identify significant regional variations.
Results: The study revealed distinct dietary patterns, with MC participants showing stronger adherence to traditional MedDiet components (legumes, fish) while NMC participants favored modern adaptations (whole grains). Both regions exhibited low physical activities dominance (60%–62%), although MC participants engaged more (21.1% vs. 18.5%) in moderate physical activity. MC maintained higher proportions of “sometimes socially active” individuals, NMC showed greater representation in the “always socially active” category. Sleep quality was poorer in MC (45% below recommended duration vs. 40% in NMC), while NMC reported higher insomnia rates. Mental health symptoms were comparable (33%–35% moderate depression/anxiety in both), reflecting post-pandemic global trends. Barriers differed regionally with MC faced economic/access constraints while NMC struggled with knowledge gaps and time limitations.
Conclusion: Our findings highlight that while Mediterranean regions maintain traditional dietary patterns, globalization and modern lifestyle shifts are narrowing regional health behaviors. Public health strategies should address region-specific barriers, including economic constraints in MC regions and knowledge gaps in NMC regions, while promoting MedDiet adherence. Future research should explore the impact of cultural, socio-economic, and digital factors on dietary behaviors and mental health to develop tailored, effective interventions for improving overall well-being
“Lost in translation?” Animal research in the era of precision medicine
Preclinical animal research has long been a cornerstone in evaluating the efficacy, toxicity, and safety of potential drug treatments before they proceed to human clinical trials. However, given the intricate nature of human physiology and the complexities of diseases such as cancer, this paper critically examines the role of animal experimentation in translational research, both from epistemological and ethical viewpoints. We argue that the ethical obligation to protect animals extends beyond their instrumental value for human benefit; it is rooted in the intrinsic value of their well-being. Consequently, we advocate for a paradigm shift in medical research: the adoption of new approach methodologies (NAMs) not merely as supplementary tools but as complete replacements for animal use in medical studies. In this context, replacement emerges as the key principle—an imperative that should be prioritized over all other considerations
Paramedics performed sonographic identification of the conic ligament : a prospective controlled trial
Background/Objectives: Acute obstructions of the upper respiratory tract are emergencies that may require a cricothyrotomy as ultima ratio. For this, precise identification of the conic ligament is essential. Point-of-care ultrasound (POCUS) offers a reliable tool for anatomical localization in challenging cases and could be used by a range of emergency medicine workers. This prospective, controlled observational study assesses the development of competencies of paramedics (PMs) in point-of-care ultrasound (POCUS) assisted identification of the conic ligament after structured training, and compares their competence level to emergency physicians (EPs). Methods: PMs and a control group of EPs received an identical structured training program as part of an ultrasound course. It included a 10-min theoretical introduction, a 10-min video, and a 45-min practical session with ultrasound devices. Questionnaires and a practical test assessed both group’s previous experiences, satisfaction with training, and the development of subjective and objective competencies before (T1) and after (T2) the training. Results: A total of 120 participants (N = 92 PMs and N = 28 EPs) participated. A minority had previously performed a cricothyrotomy even in training settings (PMs 17%; EPs 11%), and none had identified the conic ligament using POCUS. The study group’s subjective and objective competencies increased significantly (p < 0.001). At T2, the study group demonstrated comparable subjective (p = 0.22) and objective (p = 0.81) competencies to those of the control group. The study group needed significantly (p < 0.01) less time to perform the DOPS. While both groups were satisfied with the study material (PMs 2.2 ± 1.2 vs. Eps 1.6 ± 1.0; p = 0.02) and the training (PMs 1.8 ± 1.0 vs. EPs 1.4 ± 0.7, p = 0.03), the study group rated both significantly better. Conclusions: After structured training, paramedics successfully identified the conic ligament using POCUS comparably to emergency physicians. Integrating POCUS into paramedic training may improve prehospital airway management and enhance patient safety. Further studies should investigate long-term skill retention and real-life application