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Entwicklung und Anwendung massenspektrometrischer Methoden zur Untersuchung organokatalysierter Reaktionen
No full textIn den letzten Jahren wurden mit der Organokatalyse neue, katalytische Methoden entwickelt, die auf metallfreien organischen Molekülen basieren. In vielen Fällen wird durch diese oft kleinen Verbindungen eine extrem hohe Enantioselektivität erreicht. Normalerweise können die Reaktionen hierbei an Luft mit nicht wasserfreien Lösungsmitteln durchgeführt werden. Die Katalysatoren können problemlos in beiden enantiomerenreinen Formen synthetisiert werden und sind oft stabiler als Enzyme oder andere bioorganische Katalysatoren. Trotz der deutlichen Zunahme an Forschungsaktivitätenen auf dem Gebiet der Organokatalyse sind die mechanistischen Details vieler Reaktionen noch nicht völlig verstanden. Die Kenntnis der Mechanismen hingegen ist wichtig, um die Reaktionsbedingungen zu optimieren und die Effizienz der Reaktionen zu steigern.
Strukturaufklärung bei organischen Verbindungen wird üblicherweise mit Hilfe analytischer Techniken wie NMR-, UV/Vis- oder IR-Spektroskopie erreicht. Die Informationen, die aus diesen Methoden gewonnen werden können, sind wesentlich für die Charakterisierung der reaktiven Zwischenprodukte bzw. des Reaktionsmechanismus. Diese spektroskopischen Methoden haben allerdings enorme Einschränkungen, wenn die interessierenden Verbindungen nur in geringen Konzentrationen vorhanden sind oder sehr kurze Lebenszeiten haben.
Für die schnelle Analyse von komplexen katalytischen Reaktionen ist die Massenspektrometrie die Methode der Wahl.
Da MS in der Regel eine sehr schnelle und empfindliche Technik ist, ist sie in der Lage Verbindungen auch in sehr niedrigen Konzentrationen und mit kurzen Lebensdauern zu untersuchen. Außerdem ist es möglich, verschiedene Analyten gleichzeitig, ohne vorherige Trennung, zu charakterisieren und mit Hilfe von MS/MS-Experimenten eine Strukturaufklärung von diesen direkt aus der Reaktionslösung durchzuführen.
Hochauflösende MS ermöglicht die Bestimmung der Summenformel unbekannter Analyten und gibt dadurch einen zusätzlichen Einblick in die untersuchten Reaktionsmechanismen und Verbindungen.
Verschiedene mechanistische Studien komplexer organokatalysierter Reaktionen werden in dieser Arbeit vorgestellt. Diese Reaktionen wurden unter Verwendung einzigartiger Methoden der Massenspektrometrie, wie Isotopenmarkierung, Online-Überwachung und Ion / Molekül-Reaktionen in der Kollisionszelle des Massenspektrometers untersucht.In the last few years organocatalysis has emerged as a new catalytic method based on metal-free organic molecules. In many cases these often small compounds give rise to extremely high enantioselectivity. Usually the reactions can be performed under an aerobic atmosphere with non-anhydrous solvents. The catalysts can be easily synthesized in both enantiomerically pure forms and are often more stable than enzymes or other bioorganic catalysts. Despite the significant growth in the number of organocatalytic researches, still the mechanistic details of many reactions are not fully understood. The knowledge of the reaction mechanism on the other hand is important to optimize the reaction conditions toward higher reaction efficiency.
Structural elucidation of organic compounds is commonly achieved by analytical techniques such as NMR-, UV/Vis- or IR-spectroscopy. The information gained from these methods is essential for the characterization of the reactive intermediates and thus the reaction mechanism investigation. These spectroscopic methods however have enormous limitations when the compounds of interest are existent only in low concentrations or have very short life times.
Mass spectrometry is the method of choice for the analysis of rapid and complex catalytic reactions. Because mass spectrometry is generally a very fast and sensitive technique, it is capable of investigating compounds with short life times and in low concentrations. In addition it is also possible to characterize different analytes at the same time without separation and, with MS/MS experiments, to perform a structural elucidation of each of these directly from the reaction solution.
High resolution MS can be used to gain the elemental composition of the unknown analyte(s), which can give further insight into the studied mechanisms and the compounds that are involved.
Different mechanistic studies of complex organocatalyzed reactions are presented in this work. These reactions have been investigated using unique methods of mass spectrometry such as isotopic labeling, online monitoring and ion/molecule reactions in the collision cell of the mass spectrometer
Highly imbalanced Fermion-Fermion mixtures in one dimension
No full textIn the framework of exactly solvable quantum many-body systems
we study models of interacting spin one-half Fermions in one dimension.
The first part deals with systems of spin one-half Fermions which
interact via repulsive contact interaction.
A reformulation of the Bethe-Ansatz solvable many-body wave function
is presented. This simplifies considerably the calculations
for the highly imbalanced case, where very few particles of one species (minority Fermions)
are present. For the
other particle species (majority Fermions) the thermodynamic limit is taken. We
assume the majority Fermions to be in the ground state
such that their non-interacting momentum distribution
is a Fermi-sea. Upon this we consider
excitations where the particles of the minority species
may occupy an arbitrary state within the Fermi-sea.
In the case of only a single minority Fermion, the many-body wave function
can be expressed as a determinant. This allows us
to derive exact thermodynamic expressions for several expectation
values as well as for the density-density correlation function.
Moreover it is possible to find closed expressions
for the single particle Green's function. All of the above
mentioned quantities show a non-trivial dependence on
the minority particle's momentum.
In particular the Green's function in the Tonks-Girardeau regime
of hardcore interaction is shown to undergo a transition from the one of impenetrable Bosons
to that of free Fermions as the extra particle's momentum varies
from the core to the edge of the Fermi-sea.
This transition becomes manifest in an algebraic asymptotic decay of the
Green's function.
If two minority Fermions are present, the
many-body wave function turns out to be more complicated.
Nevertheless it is possible to derive exact
expressions for the two and the three particle density-density correlation
functions. Furthermore we calculate the system's total
energy and based on that, identify terms which have a natural
interpretation as effective interaction energy for the two minority Fermions
in the presence of the Fermi-sea.
The second part is devoted to the study of
one-dimensional systems consisting of two
fermionic particle species with different masses. We show
that for specific kinds of interaction potentials
and for certain relations between the masses and the coupling
constants, the particle creation and annihilation operators
of such a system can be constructed exactly
The social space concept basic of an effective youth welfare service. An analyses in in five youth welfare services in Rosenheim, Ulm, Zürich, St. Wendel and Ravensburg
No full textBei der hier vorliegenden Untersuchung handelt es sich um eine systematische Analyse der Bemühungen von fünf Jugendämtern in Rosenheim, Ulm, Zürich, St. Wendel und Ravensburg, das Fachkonzept Sozialraumorientierung umzusetzen.
Die Arbeit beschäftigt sich mit den Varianten der Umsetzung des Fachkonzeptes Sozialraumorientierung im Hinblick auf Konsequenz und Konzepttreue und deren möglichen Auswirkungen auf die Verwirklichungschancen der Adressaten unter Berücksichtigung der empirisch belegten Wirkfaktoren in der Kinder- und Jugendhilfe. Die zugrundeliegende Annahme, das Fachkonzept könne bei konsequenter Umsetzung die fachlich-theoretische Grundlage für eine Verbesserung der Wirkung erzieherischen Hilfen darstellen, ist mit dieser qualitativen Analyse bestätigt.
Dazu ist ein Modell entwickelt worden, das die Elemente abbildet, die auf methodischer, Steuerungs- und Adressatenebene die konsequente Umsetzung des Fachkonzepts Sozialraumorientierung kennzeichnen. Außerdem wurden die in der Studie „Wirkungsorientierte Jugendhilfe“ des Instituts für Soziale Arbeit (ISA) eruierten Wirkungsdimensionen (vgl. Albus et al. 2008, S. 117 f.; Albus et al. 2010, S. 106 f.) herangezogen, die sich an die von Nussbaum entwickelte Liste von Verwirklichungschancen anlehnen. Daraus ist ein Wirkfaktorenmodell entwickelt, welches verdeutlicht, dass das Fachkonzept Sozialraumorientierung die empirisch belegten Wirkfaktoren unterstützt.
Die vorliegenden Ergebnisse der Untersuchung sind für die Weiterentwicklung des Fachkonzepts Sozialraumorientierung in Theorie und Praxis sowie für die fachliche und politische Debatte von Relevanz. Es ist gelungen, eine Verbindung zwischen den theoretischen Grundlagen des Fachkonzeptes Sozialraumorientierung, der sozialarbeiterisch-methodischen Umsetzung und den (theoretisch) möglichen Auswirkungen auf die Adressaten herzustellen.
Die Ergebnisse machen insbesondere deutlich:
a) Es ist möglich, das Fachkonzept Sozialraumorientierung konzepttreu umzusetzen (St. Wendel und Rosenheim).
b) Mit einer konzepttreuen Umsetzung können die von Albus et al. (2010) empirisch belegten Wirkfaktoren der Jugendhilfe nahezu vollumfänglich zur Geltung kommen (St. Wendel und Rosenheim).
c) Es ist nicht möglich, das Fachkonzept Sozialraumorientierung ohne die Berücksichtigung der Prinzipien, Strukturen und Standards umzusetzen (Ravensburg).
d) Auch wenn sich die Prinzipien des Fachkonzepts in der Haltung der Fachkräfte abbilden, bleiben diese in der Umsetzung unberücksichtigt, solange die notwendigen Strukturen nicht angepasst und Bedingungen dafür nicht implementiert werden (Zürich).
e) Auch wenn die Strukturen und Standards auf methodischer Ebene vorhanden sind, werden die Prinzipien des Fachkonzepts nicht berücksichtigt, solange diese nicht die Haltung der Fachkräfte prägen (Ulm).The present study analyzes the implementation process of the social space concept in five youth welfare services in Rosenheim, Ulm, Zürich, St. Wendel and Ravensburg.
It deals with the variations of the implementation of the social space concept as regards consistency, reliability and its potential impact on the prospects of the recipient, taking into account the empirically proven active factors in child and youth services. The underlying assumption that the concept, if implemented consistently, could improve the efficacy of youth services and educational assistance is confirmed by this qualitative analysis.
In order to demonstrate the implications an a methodological, controlling and receivers’ level, we developed a model, which integrates these elements in a consistent implementation of the social space concept.
Moreover, we refer to the spheres of action, introduced by the study "Effect-oriented child welfare" of the Institute of Social Work ISA (cf. Albus et al., 2008, pp. 117 f; Albus et al., 2010, pp. 106 et seqq.). This approach is similar to the central capabilities stated by Nussbaum. This results in an “effective factor model” which shows that the social space concept supports the empirically proven effective factors.
These findings are especially relevant for the future development of the social space concept in theory and in practice as well as in professional and political debates.
This study establishes a connection between the theoretical foundations of the social space concept, the Social Work-based methodical implementation and the possible effects on the receiver.
The results reveal in particular:
a) A reliable implementation of the social space concept is possible (St. Wendel and Rosenheim).
b) Given a reliable implementation of the social space concept, the empirically proven effective factors (Albus et al. (2010)) can be – quasi fully – obtained (St. Wendel and Rosenheim).
c) It is not possible to implement the social space concept without considering the principles, structures and standards (Ravensburg).
d) Even if the principles of the social space concept are integrated in the professional attitude of the staff, they will remain ineffective, as long as the necessary structures and conditions are not adapted (Zürich).
e) Even if the necessary structures and standards are given on the methodological level, the principles of the social space concept will not be considered, as long as they are not part of the professional attitude of the staff (Ulm)
Synthesis and functionalization of inorganic nanoparticles for interactions with bacteria and cells
No full textDiese Arbeit befasst sich mit der Synthese und Charakterisierung von Calciumphosphat und Gold-Nanopartikeln. Es werden die Synthese und kolloidchemische Charakterisierung von Polyelektrolyt-stabilisierten silberdotierten und undotierten Calciumphosphat-Nanopartikeln
vorgestellt und ihre biologische Wirkung gegenüber Bakterien und humanen Zellen in vitro diskutiert. Silberdotierte Calciumphosphat-Nanopartikel zeigen bei entsprechenden Silberkonzentrationen vergleichbare toxische Eigenschaften wie Silberacetatlösungen. Es konnte gezeigt werden, dass die biologisch wirksamen, d. h. toxischen
Konzentrationen, gegenüber hMSCs, PBMCs, S. aureus und E. coli mit 0,5 bis 5 μg/mL im gleichen Bereich liegen.
Darüber hinaus wird die Synthese und kolloidchemische Charakterisierung von unterschiedlich funktionalisierten Gold-Nanopartikeln dargestellt. Verschiedene Strategien zur Funktionalisierung der Gold-Nanopartikel mit Antikörpern werden vorgestellt und die kolloidchemische Charakterisierung der Antikörper-Gold-Nanopartikel-Konjugate wird diskutiert. Es konnte gezeigt werden, dass die rein adsorptiven Wechselwirkungen zwischen Antikörpern und
Gold-Nanopartikeln mit Antikörper-Gold-Nanopartikel-Konjugaten durch Kopplung mit EDC und NHS vergleichbar sind
Strukturveränderungen anionischer Polysaccharide in Gegenwart mehrwertiger Kationen
No full textDen zentralen Aspekt dieser Arbeit stellen die auftretenden Komplexierungsvorgänge zwischen den anionischen Polysacchariden Hyaluronat und Alginat mit bi- bzw. trivalenten Kationen dar. Zur Verifizierung der vorgenommenen Analysen werden Vergleichsproben mit dem ungeladenen, und somit nicht zu entsprechenden Wechselwirkungen fähigen, Mehrfachzucker Dextran betrachtet.
Die Quelle des Interesses an der Anbindung positiv geladener Ionen durch polyanionische Biomakromoleküle resultiert aus der sich auf diese Weise bietenden Möglichkeit zur Entfernung von Schwermetallen und anderer kationischer Schadstoffe im Zuge einer biologischen und flexiblen Wasseraufbereitung auf der Basis geeigneter Polymere.
Zum Zwecke eines weitreichenden Einblicks in die mit der Komplexbildung einhergehenden Strukturveränderungen der Polysaccharidkette sowie zur Untersuchung des Einflusses des Polysaccharidgehalts in Lösung, des Radius der Kationen und ihrer Wertigkeit werden zahlreiche Analysemethoden in unterschiedlichen Konzentrationsbereichen hinzugezogen. Zu den gewählten Untersuchungestechniken zählen dabei u. a. rasterkraftmikroskopische Messreihen, rotationsviskosimetrische sowie konduktometrische Titrationen und nicht zuletzt kernresonanzspektroskopische Analysen auf der Basis gepulster Feldgradienten
Mesenteric ischemia-reperfusion injury: protective effects of therapeutic and subtherapeutic doses of heparin sodium and enoxaparin in a rat model.
No full textDie Gewebeprotektion durch Heparine bei einer Ischämie-/Reperfusionsschädigung kann sowohl aufgrund ihrer antikoagulativen als auch durch gerinnungsunabhängige Eigenschaften vermittelt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde das protektive Potential einer antikoagulativen (therapeutischen) sowie einer gerinnungsunwirksamen (subtherapeutischen) Heparin-Natrium- und Enoxaparin-Dosis in einem Modell der mesenterialen Ischämie der Ratte untersucht.
Die 90-minütige mesenteriale Ischämie wurde durch Abklemmung der Arteria mesenterica superior erzeugt, auf die eine 120-minütige Reperfusionsphase folgte. Die intravenöse Infusion therapeutischer und subtherapeutischer Dosen von Heparin- Natrium (0,25 mg initialer Bolus + 0,25 mg/kg x h; 0,05 mg/kg initialer Bolus + 0,1 mg/kg x h) oder Enoxaparin (0,5 mg/kg initialer Bolus + 0,5 mg/kg; 0,05 mg/kg initialer Bolus + 0,1 mg/kg x h) wurde 30 Minuten vor der Induktion der mesenterialen Ischämie begonnen und über die gesamte Ischämie- und Reperfusionsphase fortgeführt. Vitalparameter, Plasmaenzyme und systemische Parameter sowie Parameter der intestinalen Mikrozirkulation wurden während des gesamten Versuchszeitraums gemessen, während Parameter der Dünndarmschädigung am Ende der Versuche erhoben wurden.
Während der mesenterialen Reperfusionsphase kam es sowohl durch Heparin-Natrium als auch durch Enoxaparin zu einer signifikanten, dosisabhängigen Stabilisierung des Blutdrucks und der Herzfrequenz. Im Gegensatz zu beiden Heparin-Natrium-Dosen verminderte die subtherapeutische Enoxaparin-Dosis intestinale Hämorrhagien, die Myeloperoxidase-Aktivität (als Korrelat der Präsenz neutrophiler Granulozyten) des Dünndarmgewebes sowie histopathologisch quantifizierte Schädigungen der Darmwand signifikant.
Eine Verbesserung der Hämodynamik konnte durch therapeutische, in geringerem Ausmaß durch subtherapeutische Dosen beider Heparine erreicht werden, während eine Gewebeprotektion des Dünndarms nur nach Applikation der subtherapeutischen Enoxaparin-Dosis beobachtet wurde. Eine Protektion des Darms vor einer I/R-Schädigung erscheint somit, vorzugsweise durch subtherapeutische Enoxaparin-Dosen, möglich.Heparins are known for their anticoagulative proerties but also their anti inflammatory effects, e.g. in ischemia-reperfusion injury. We studied the protective potential of the therapautic and subtherapeutic dosage of heparin sodium and enoxaparin against mesenteric I/R injury in a rat model. Mesenteric ischemia/reperfusion was induced in rats (n = 6 per group) by superior mesenteric artery occlusion and reopening. Therapeutic/clinical and subtherapeutic/non-anticoagulant doses of heparin sodium or enoxaparin were administered intravenously starting 30 min before superior mesenteric artery occlusion to the end of reperfusion. Systemic and vital parameters were measured during the whole experimental procedure, those of small intestine injury at the end. During intestinal reperfusion, the mean arterial blood pressure and heart rates were significantly increased by heparin sodium and, less effectively, by enoxaparin, in a dose-dependent manner. The subtherapeutic enoxaparin treatment, as opposed to any heparin sodium dose, most effectively diminished I/R-induced intestinal hemorrhages, myeloperoxidase activity (as a measure of neutrophil invasion), and histopathological changes. Therapeutic but, to a lesser extent, also the subtherapeutic doses of both heparin sodium and enoxaparin clearly improve hemodynamics during mesenteric reperfusion, while intestinal protection is exclusively provided by enoxaparin, especially at its subtherapeutic dose. Thus, non-anticoagulant enoxaparin doses and, preferably, heparin(oid)s unable to affect coagulation, could diminish clinical risks of I/R-induced gastrointestinal complications
Search for a ligand of the human PDC-specific cell surface receptor CD303 and functional characterization of murine Sca-1+ und Sca-1- PDC subpopulations
No full textCD303 ist ein transmembranes Glykoprotein, welches zur Dectin-2-Familie der Typ II Calcium-abhängigen C-Typ-Lektine gehört, und wird spezifisch auf humanen plasmazytoiden dendritischen Zellen (PDCs) exprimiert. CD303 interagiert mit der FcεRγ-Kette, wodurch es Funktionen eines Signalrezeptors ausübt. Die Bindung eines CD303-spezifischen Antikörpers induziert ein B-Zell-ähnliches Signalosom, welches zur Inhibition der Interferon-α (IFN-α)-Produktion in humanen PDCs führt. Eine unkontrollierte IFN-α-Ausschüttung wird in vielen Autoimmunerkrankungen wie systemischer Lupus erythematodes (SLE) oder Psoriasis als hauptsächlicher pathophysiologischer Faktor angesehen. Die Inhibition der IFN-α-Sekretion kann in diesem Zusammenhang ein wichtiges therapeutisches Mittel gegen Autoimmunerkrankungen sein. Die Isolation und Identifikation eines natürlichen endogenen CD303-Liganden (CD303L) kann folglich neue Erkenntnisse über die Regulation von CD303 und die Funktion von PDCs in der Autoimmunität bringen und war ein Ziel dieser Arbeit.
Die Herstellung eines rekombinanten CD303-Fusionsproteins führte zunächst zur Definition von CD303L+ Zelllinien und Primärzellen, wobei Krebszelllinien, Monozyten und B-Zellen als Träger des auf der Zelloberfläche lokalisierten CD303L identifiziert werden konnten. Klassische Immunpräzipitationsexperimente und die Durchführung der optimierten Ligand-based Receptor Capturing (LRC)-Technologie resultierten in Vorschlägen von Kandidaten für den CD303L. Allerdings konnten sowohl GAPDH als auch CD222 in anschließenden Validierungsexperimenten nicht als CD303L bestätigt werden. Zellbasierte Funktionalitätsanalysen konnten mit Hilfe der A95-KK NFAT-GFP-Reporterzelllinie ebenso keinen funktionellen CD303L identifizieren. Mit diesem artifiziellen System konnte weiterhin die Funktionalität des Humanen Immundefizienz-Virus (HIV)-Hüllproteins gp120, welches als ein funktioneller Ligand von CD303 beschrieben und für CD303 dadurch eine Rolle als Pathogenrezeptor vorgeschlagen wurde, im Verbund von HIV-1-Partikeln nicht bestätigt werden.
Zwar konnte gezeigt werden, dass die Bindung von rCD303 an seinen Liganden unabhängig von den Zuckermodifikationen des rekombinanten Proteins war, jedoch brachte erst die Studie von Riboldi und Kollegen im Jahre 2011 Gewissheit über die Identität des Liganden, der als asialo Galactosyl-Oligosaccharid endständiger Position eines Biantennenkomplexes identifiziert wurde.
Die Regulation der IFN-α-Produktion in PDCs kann auf unterschiedlichen Mechanismen basieren. Die Fähigkeit der PDCs auf bestimmte Antigene zu antworten, kann sowohl von der Art der Stimulation aber auch von der Existenz verschiedener PDC-Subpopulationen abhängen. Der Stammzellmarker Sca-1 (stem cell antigen-1) wurde als ein Marker, der differentiell in murinen PDCs exprimiert wird, identifiziert. Eine funktionelle Analyse der Sca-1+ und Sca-1- Subpopulationen war das Ziel des zweiten Projektes dieser Arbeit.
Es konnte bestätigt werden, dass die Sca-1-Expression unterschiedliche Entwicklungsstadien von PDCs definiert. Sca-1- PDCs zeigten dabei einen Vorläufer-Phänotyp. Sie wiesen eine erhöhte Proliferationsaktivität auf und residierten primär im Knochenmark, während Sca-1+ PDCs durch eine verstärkte Expression von MHC-II-Molekülen eher einen reiferen Phänotyp repräsentierten und mit hohen Frequenzen in den Lymphknoten zu finden waren. Repopulationsuntersuchungen in der CD303-Diphtherietoxin-Rezeptor transgenen Maus, in der durch die Zugabe von Diphterietoxin alle endogenen PDCs depletiert werden konnten, zeigten, dass sich zuerst Sca-1- PDCs und nachfolgend Sca-1+ PDCs entwickelten. Die Regulation der Sca-1-Expression erfolgte dabei durch lokale Faktoren des Mikromilieus des jeweiligen Organs. Die Sca-1-Expression konnte durch eine TLR7/9-abhängige Aktivierung der Zellen induziert werden. Die Stimulation mit dem endosomalen TLR9-Liganden CpG-A zeigte eine Heterogenität der Zellen in ihrer Fähigkeit zur IFN-α-Produktion. Sca-1+ PDCs produzierten geringe Mengen an IFN-α verglichen mit Sca-1- Zellen, die folglich als die wahren natürlichen IFN-α-Produzenten identifiziert wurden. Interessanterweise war diese Diskrepanz nach lysosomaler TLR9-Stimulation der Zellen mit CpG-B in der Produktion proinflammatorischer Zytokine nicht detektierbar. Um die molekularen Mechanismen, die zur funktionellen Heterogenität der Sca-1-Subpopulationen nach endosomaler, aber nicht lysosomaler TLR9-Stimulation führten, zu ermitteln, wurden Microarray-Analysen mit sortierten Sca-1+ und Sca-1- PDCs durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass Osteopontin (Opn) stark in Sca-1- PDCs hochreguliert war. Literaturhinweise belegen, dass die intrazelluläre Isoform von Opn den endosomalen TLR9-Signalweg mit der IFN-α-Produktion koppelt, wodurch die funktionelle Heterogenität der beiden Sca-1-Subpopulationen erklärt werden könnte.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Regulation der IFN-α-Produktion in PDCs entscheidend für die Funktion der Zellen unter normalen und pathologischen Bedingungen ist. Sowohl im humanen als auch im murinen System gibt es Mechanismen, die die Fähigkeit der IFN-α-Produktion in PDCs modulieren können. Eine spezifische Interaktion des humanen PDC-Rezeptors CD303 mit putativen Liganden, die endständige asialo Galactosyl-Oligosaccharide tragen, aber ebenso der Einfluss lokaler Faktoren, die zur Veränderungen des murinen PDC-Phänotyps führen, können die Produktion von IFN-α in PDCs reduzieren oder sogar komplett inhibieren.CD303 is a type II C-type lectin that is expressed on human plasmacytoid dendritic cells (PDCs). Triggering the transmembrane receptor with CD303-specific antibody leads to the activation of a BCR-like signalosome and the inhibition of type I interferon (IFN-I) secretion in PDCs. The natural ligand of CD303 (CD303L) is unknown and targeting of this ligand-receptor interaction could be a successful therapeutic strategy against many autoimmune diseases like systemic lupus erythematosus and psoriasis where IFN-α is considered to be the major pathophysiological factor. The isolation and characterization of an endogenous CD303L may give further insights into the regulation of CD303 and the function of PDCs in autoimmunity, and thus was the aim of the first part of the project.
A number of different methodologies were applied to reach this goal, including recombinant CD303 protein expression, immunoprecipitation, ligand-based receptor capturing (LRC) experiments and cell assays using NFAT-GFP reporter cells. Although many CD303L+ cell lines (mainly cancer cell lines) and primary cells (monocytes and B cells) have been identified, the isolation of a CD303L failed. Furthermore, no functional properties of CD303L expressed on the cell surface of CD303L+ cells were observed. Nevertheless, a calcium-dependent ligand-receptor interaction was confirmed which was independent of the carbohydrate residues on rCD303 itself. Finally, Riboldi and colleagues identified CD303 as a receptor for terminal asialo galactosyl-oligosaccharides.
The regulation of IFN-α production by PDCs, which were believed to link the innate and adaptive immunity, is based on different mechanisms. The capability of PDCs to respond to various antigens may depend on both, the nature of the stimulus and the existence of different PDC subpopulations. The stem cell marker Sca-1 (stem cell antigen-1) was shown to be differentially expressed on murine PDCs. The aim of the second part of this thesis was the functional characterization of Sca-1+ and Sca-1- PDC subpopulations.
Sca-1- PDCs represent the early developmental stage of PDCs, confirming previous results. These cells were predominantly found in the bone marrow, whereas Sca-1+ PDCs were located with high frequencies in secondary lymphoid organs and showed a more mature phenotype due to the higher expression of MHC class II molecules. Repopulation studies using a CD303-diphtheria toxin receptor transgenic mouse model revealed that the Sca-1- PDC subpopulation reconstituted first followed by the appearance of Sca-1+ PDCs when endogenous PDCs were depleted with diphtheria toxin. Moreover, Sca-1 expression in the newly developing PDCs was regulated by local factors of the organ microenvironment. Interestingly, Sca-1 expression could also be induced via TLR-dependent activation of the cells. Using the endosomal TLR-9 ligand CpG-A, different responses in the IFN-α production of stimulated Sca-1 subpopulations were observed. Sca-1+ PDCs produced diminished levels of IFN-α when compared to Sca-1- PDCs suggesting that Sca-1- PDCs are the rather true natural IFN-α producers. Stimulation with the lysosomal TLR9 ligand CpG-B, however, did not show any functional differences in the production of proinflammatory cytokines. In order to identify the molecular mechanisms leading to the functional heterogeneity upon endosomal but not lysosomal TLR-9 stimulation, microarray gene expression analyses were performed using purified Sca-1+ and Sca-1- PDCs. Interestingly, osteopontin (Opn) was strongly upregulated in Sca-1- PDCs and the intracellular isoform of Opn has been described to couple TLR9 signaling to IFN-α production in PDCs, which may provide evidence for the molecular basis of the functional heterogeneity between both subpopulations.
In summary, the regulation of IFN-α production in PDCs is essential for the function of PDCs under normal and pathological conditions such as cancer and autoimmune diseases. In humans as well as in the mouse system, mechanisms exist that modulate the capacity of IFN-α production in PDCs. Specific interactions of the human PDC receptor CD303 with terminal asialo galactosyl-oligosaccharides but also local environmental factors that change the phenotype of mouse PDCs may reduce or even completely inhibit the production of IFN-α in PDCs
Work retirement cultures in Europe
No full textDie Dissertation befasst sich mit der Frage nach dem Einfluss kulturell geprägter Normen und kultureller Werte hinsichtlich der idealen Ausgestaltung des Altersübergangs auf die Erwerbs-beteiligung älterer Menschen zwischen 55 und 64 Jahren in Europa. Im Anschluss an die in-haltliche Konkretisierung des Begriffes der Altersübergangskultur wird auf Basis des Modells der soziologischen Erklärung ein erweitertes Altersübergangsmodell entwickelt, in dessen Rahmen die Altersübergangskultur einer Gesellschaft explizite Berücksichtigung findet. Im Rahmen einer quantitativen Datenanalyse wird ein erster Versuch unternommen, das theoreti-sche Modell empirisch zu plausibilisieren. Als Datengrundlage dient die dritte Runde des Eu-ropean Social Survey (ESS) aus dem Jahre 2006. Es zeigt sich, dass der Einfluss kultureller Normen und Werte auf die Erwerbsentscheidung der Individuen sowohl theoretisch modellier-bar, als auch empirisch belegbar ist. Theoretisch besitzt die Kultur dabei eine doppelte Bedeu-tung für die Altersübergangsentscheidung, da sie sowohl handlungsbedingend als auch hand-lungsstrukturierend wirkt. In den empirischen Analysen zeigt sich ein positiver Zusammenhang zwischen den Einstellungen zur idealen Ausgestaltung des Altersübergangs und der individuel-len Erwerbswahrscheinlichkeit im höheren Alter. In Hinblick auf spezifische Muster von Al-tersübergangskulturen weisen überdies Länder mit einer geringen Erwerbstätigenquote Älterer auch eine tendenziell ausstiegsorientierte Altersübergangskultur auf und umgekehrt.The thesis examines the impact of culturally influenced norms and cultural values towards the ideal arrangement due to the transition to retirement on the labor market participation of older people aged 55 to 64 in Europe. Subsequent to a basic definition of retirement cultures, an extended explanatory model for the transition to retirement is developed, which takes cultural norms and values or rather the country-specific-retirement culture explicitly into account. Secondly, the model is empirically validated. The underlying dataset is the third round of the European Social Survey (ESS) which was conducted in 2006. Overall it is found that the im-pact of societal norms and values on the participation decision of older individuals can be both, theoretically modeled and empirically verified. Within the explanatory model the im-portance of cultural norms and values for explaining the retirement decisions of older people is twofold. Firstly, like the nation-specific institutional framework of the transition to retirement as well as the material resources of the individuals, this specific transition-to-retirement-culture belongs to the conditional part of the model and limits the number of alternative courses of action. Secondly, as an internalized social norm, the transition-to-retirement-culture is an integral part of the definition of the situation and structures the preference order of the individuals. The theoretical influence can also be validated in the empirical model. Firstly, there is a highly significant (positive) correlation between the attitudes towards the ideal retirement transition on the one hand and the participation decision on the individual level. On the societal level, a significant correlation between the country-specific transition-to-retirement-culture and the employment rate of older people can be seen. In this context, a low labor market participation of older people goes along with a comparatively exit-oriented transition-to-retirement-culture and vice versa
Klinische Anwendung, Effektivität und Sicherheit
No full textEinleitung: Ziel der Studie war die Evaluation eines neuartigen MR-HIFU-Systems mit volumetrischer Sonifikation zur Ablation von Therapiezellen mit einem Durchmesser von bis zu 16 mm und Feedback-Regulation zur Senkung der Varianz in Temperaturverhalten und induzierter Nekrose zur Therapie symptomatischer Uterusmyome. Dabei kam das HIFU-System Sonalleve (Philips HealthCare) in Verbindung mit einem 1,5T-MRT (Achieva, Philips HealthCare) zum Einsatz.
Methodik: Es wurden 27 Myome mit einer Größe von 125±140 ml (6-520) bei 18 Patientinnen mittels HIFU ambulant behandelt, 21 Myome von 13 Patientinnen konnten nach sechs Monaten nachuntersucht werden. Bei der Behandlung wurden Therapiezellen mit festem Energie- und Zeitschema (TC) und Feedback-regulierte Therapiezellen (FC) genutzt und hinsichtlich Erfolgsrate, Durchmesser des induzierten Perfusionsschadens (NPV) und Temperaturentwicklung verglichen. Daneben wurde die Gesamtausdehnung der induzierten Nekrose bestimmt und die Größenentwicklung der Myome und des Perfusionsdefektes nach einem sowie nach sechs Monaten erfasst. Die Entwicklung der myombedingten Symptomatik wurde anhand eines spezifischen Fragebogens (UFS-QoL) ausgewertet. Zur Erfassung von klinischer Sicherheit und Effektivität erfolgte eine detailierte Dokumentation der durchgeführten Therapien.
Ergebnisse: Der primär entstandene Perfusionsschaden betrug im Mittel 22,6±15% (2-55) der therapierten Myome. Das Volumen der reevaluierten Myome wurde um 45,2% (5-100) reduziert (p<0,001). Im Vergleich der genutzten 205 TC und 227 FC zeigte sich eine signifikant geringere Varianz des Feedback-Mechanismus hinsichtlich Größenausdehnung (p<0,001) und Temperaturverhalten (p=0,01) bei guter Korrelation zum geplanten Therapiezelldurchmesser (r=0,79). Die mittels UFS-QoL als Symptom Severity Score erfassten Beschwerden konnten im Mittel von 51,4 Punkten auf 36,8 Punkte signifikant gesenkt werden (p=0,003). Es zeigten sich keinerlei schwere Nebenwirkungen während der Therapie oder im Nachbeobachtungszeitraum.
Diskussion: Die volumetrische Sonifikation erwies sich als sicheres Verfahren. Der Feedback-Mechanismus ist eine vielversprechende Methode zur Reduktion exzessiver Temperaturerhöhung im Gewebe und Vermeidung insuffizienter Erwärmung und damit konstanter Gewebsnekrotisierung. Dies bestätigt die MR-gestütze HIFU-Therapie als attraktive nicht-invasive Option zur Therapie symptomatischer Uterusmyome