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Parental involvement in the inclusive transition to school: preschool teachers’ transition practices in a German context
No full textParental involvement (PI) in the transition from preschool to primary school is an important prerequisite for children with disabilities to start school successfully. Therefore, the present study looks at PI practices that are conducted to support successful inclusive transition processes in Germany. The focus is on practices that take place in the institutional context of early childhood facilities. The data base consists of qualitative guideline-based interviews with n = 22 preschool teachers. The data analysis comprises two steps: 1) a qualitative content analysis and 2) a systematic comparison of teachers and their transition practices according to specific teacher characteristics, such as professional experience. The results show that communication formats between teachers and parents regarding a child’s development or general issues such as the course of the last preschool year are most widely established to involve parents in the transition process. Some teachers also claim to inform parents about additional support for their child and involve parents in preschool or school visits. Moreover, findings indicate that parental involvement hardly differs systematically between teachers with different backgrounds (e.g., different levels of professional experience)
Micronuclei as genotoxicity endpoint applied in the co-culture of two mammalian cell lines
No full textThere has been a shift from traditional animal models towards alternative methods. While 2D cell culture has a decade long tradition, more advances methods like 3D cultures, organoids, and co-culture techniques, which better mimic in vivo conditions, are not yet well established in every research area. Genotoxicity assessment is an integral part of toxicological testing or regulatory approval of pharmaceuticals and chemicals. The micronucleus assay is now a standard method in this context. In this systematic literature review, we aim to describe the state of the art of the application of co-cultures of two mammalian cell lines for micronucleus assessment. We summarized the cell types used, methods for co-culture, disease models and agents, as well as the application of additional genotoxicity endpoints and viability tests. Airway system cells were the most frequent, followed by macrophage-like cells, liver cells, and various others. Co-culture techniques involve either direct physical contact or separation by porous membranes. Within a limited number of investigations using other genotoxicity assays like the comet and γH2AX assays in parallel, the micronucleus assay performed well. Overall, the micronucleus test demonstrating its suitability in disease models and for a more complex substance testing beyond simple 2D cultures, encouraging a more widespread use in co-culture systems in the future
Pain classification and characterization in Pakinson disease
No full textSchmerzen gehören zu den häufigsten und beeinträchtigendsten NMS des M. Parkinson. Die Datenlage zur Charakterisierung, Diagnostik sowie Therapie von Parkinson-assoziierten Schmerzen ist dabei spärlich und teilweise widersprüchlich. Ziel unserer Studie war es, Schmerzen bei Patienten mit M. Parkinson zunächst nach ihrem zugrundeliegenden Schmerztyp anhand für Patienten mit M. Parkinson validierter diagnostischer Kriterien zu klassifizieren und anschließend ausführlich zu charakterisieren. In dieser prospektiven Querschnittsstudie wurde eine Kohorte von n=168 Patienten mit M. Parkinson monozentrisch rekrutiert. Daten von 150 Patienten, die Fragebögen bezüglich der Parkinson-Erkrankung, Schmerzen sowie Depression ausfüllten, wurden analysiert. Schmerzen traten bei Patienten mit M. Parkinson häufig (117/150, 78%) auf, wovon wiederum die meisten Patienten (90/117, 77%) mit Parkinson-assoziierte Schmerzen klassifiziert werden konnten. In der Patientenkohorte waren Parkinson-assoziierte Schmerzen am häufigsten als nozizeptiv (67/90, 74%) einzuorden. Diese waren überwiegend in den unteren Extremitäten lokalisiert, wovon die Füße (51/90, 57%) am häufigsten betroffen waren. Parkinson-assoziierte Schmerzen manifestierten sich zudem überwiegend als Schmerzattacken (64/90, 71%), traten in einer mittleren bis starken Schmerzintensität (mediane Schmerzintensität von ≥5 NRS-Punkten) überwiegend in der Nacht (56/90, 62%) auf und wurden als „Krämpfe“ (32/90, 36%) oder als „Stechen“ (31/90, 34%) empfunden. Die Mehrheit der Patienten mit Parkinson-assoziierten Schmerzen, die eine Schmerzbeeinflussung durch externe Faktoren angaben, erfuhren durch körperliche Betätigung (26/53, 49%) einen schmerzlindernden Effekt. Medikamentös wurden weniger als die Hälfte der Patienten mit Analgetika behandelt (38/90, 42%). Hierbei waren die am häufigsten eingesetzten Analgetika NSAR (31/38, 82%), Opioide dagegen waren die wirksamsten Schmerzmittel (mediane Schmerzreduktion von 70%). In der hier vorliegenden Studie konnte gezeigt werden, dass sich Parkinson-assoziierte Schmerzen am häufigsten als nozizeptive, nächtliche Fußschmerzen manifestierten. Aufgrund der Häufigkeit und Schwere dieser Schmerzen empfiehlt es sich mithilfe einer detaillierten Schmerzanamnese sowie für Patienten mit M. Parkinson validierter Fragebögen, insbesondere des PD-PCS und KPDPS, nach diesen zu fahnden. Weitere Studien, die einen für den jeweils zugrundeliegenden Schmerztyp geeigneten Therapiealgorithmus empfehlen, sollten auf Basis der unter anderem hier vorliegenden Daten folgen.Pain in Parkinson´s disease is one of the most common and debilitating non motor symptoms. Despite its clinical relevance data on the characterization, classification, diagnosis and management of pain remain scarce and contradictory. The aim of this study was to first classify Parkinson´s disease related pain by applying validated criteria and then to comprehensively characterize Parkinson´s disease related pain. In this prospective cross-sectional study n=168 patients were recruited, data from 150 patients were analyzed. Pain was frequent (117/150, 78%) and often classified as pain related to Parkinson´s disease (90/117, 77%). Parkinson´s disease related pain was primarily nociceptive (67/90, 74%) and predominantly localized in the lower extremities, particularly in the feet (51/90, 57%). Pain presented as episodic pain (64/90, 71%), was mostly reported to have a moderate to severe intensity (median pain intensity ≥5 NRS points) and occured during the night time (56/90, 62%). The most commonly reported pain qualities were cramping (32/90, 36%) and stabbing sensations (31/90, 34%). Parkinson´s disease related pain was alleviated by physical activity (26/53, 49%). Despite the high burden of pain, less than half of the patients with Parkinson´s disease related pain recieved analgesic treatment (38/90, 42%). The most frequently prescribed analgesics were nonsteroidal anti-inflammatory drugs (31/38, 82%), whereas opioids were reported the most effective (median pain intensity reduction of 70%). These findings highlight that Parkinson´s disease related pain is frequent, nociceptive and primarily manifests as nocturnal podalgia. Given its high prevalence and severity pain should be assessed using a comprehensive pain history and validated pain questionaires (e.g. PD-PCS and KPDPS). Further research recommending analgesic management strategies tailored for the specific, underlying pain type is warranted
Influence of the HGF/c-MET signaling pathway on glucose metabolism and PD-L1 expression in HPV-positive and -negative head and neck carcinoma cells
No full textIm Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss des HGF/c-Met-Signalweges auf die HPV-negativen HNSCC-Zelllinien Detroit 562, FaDu und SCC-9 sowie die HPV-positive HNSCC-Zelllinie SCC-154 untersucht. Die Rolle der HGF/c-Met-Achse als wichtiger Bestandteil der Tumorgenese, nicht nur von Kopf-Hals-Karzinomen, sondern einer Viel-zahl verschiedener Tumorentitäten wurde bereits über eine Vielzahl von Studien im Lau-fe der Jahre dokumentiert. Ziel dieser Arbeit war es der zunehmenden Bedeutung des HPV-Status von HNSCC Rechnung zu tragen und zu untersuchen wie sich dieser auf die Einflussnahme des HGF/c-Met-Signalweges auf die Tumorzellen auswirkt. Die Be-trachtung des Glukosemetabolismus und der Expression des Immuncheckpoint-Proteins PD-L1 sollte darüber hinaus Erkenntnisse über die Wechselwirkungen zwi-schen Tumorzellen und TME geben, die in den letzten Jahren zunehmend in den Fokus der Tumorforschung gerückt sind. Die Interaktion von PD-L1 auf der Oberfläche von Tumorzellen mit dem PD-1-Rezeptor tumorinfiltrierender T-Zellen spielt eine entschei-dende Rolle in der Immunevasion. Aufgrund dieses Mechanismus konnten sich in den letzten Jahren gegen PD-1 und PD-L1 gerichtete Immuntherapien als Standard bei Pati-enten mit erhöhter Expression etablieren. Die aerobe Glykolyse von Tumoren dient nicht nur der Deckung des erhöhten Energiebedarfs, sondern bildet über die Bereitstel-lung glykolytischer Intermediate und Endprodukte eine wichtige Schnittstelle zum TME und inhibiert zusätzlich die T-Zell-Funktion über die Azidifizierung des Tumorstromas. Mittels Durchflusszytometrie konnte gezeigt werden, dass die HGF-Stimulation sowohl in der HPV-negativen Zelllinie Detroit 562 als auch in der HPV-positiven Zelllinie SCC-154 eine verstärkte Expression von PD-L1 auf der Zelloberfläche der Tumorzellen be-wirkte. Durch den gegen den HGF-Rezeptor c-Met gerichteten TKI Foretinib konnte diese Expressionsinduktion aufgehoben werden. Die Messung des glykolytischen Pro-tonenausstroms demonstrierte eine verstärkte Glykolyseaktivität aller untersuchten Zelllinien infolge einer HGF-Stimulation. Wie auch bei der Untersuchung der PD-L1-Expression ließ sich dieser Effekt mithilfe einer c-Met-Inhibition aufheben. Eines der Schlüsselenzyme der aeroben Glykolyse ist die HK-II. Mittels Western Blot konnte für alle vier Zelllinien eine verstärkte Expression nach HGF-Stimulation sowie eine Inhibition des Effektes mit Foretinib nachgewiesen werden. In der Vergangenheit konnte in ver-schiedenen Studien eine Assoziation zwischen der Überexpression von HK-II und ei-nem verringerten Gesamtüberleben, einem verkürzten progressionsfreien Überleben, gehäufter Metastasierung und Therapieresistenz gezeigt werden. Ein weiteres glykolyt-isches Schlüsselenzym, PKM2 hingegen zeigte keine verstärkte Expression und Akti-vierung als Reaktion auf eine Stimulation mit HGF. Besonders interessant erscheint bei der Betrachtung der Ergebnisse die Tatsache, dass die HPV-negative Zelllinie Detroit 562 und die HPV-positive Zelllinie SCC-154 zumeist die ausgeprägtesten Reaktionen infolge der HGF-Stimulation zeigten. Im Falle von Detroit 562 könnte die nachgewiesene MET-Amplifikation mit verstärkter mRNA Expression sowie deren Ursprung aus Pleu-rametastasen eines Kopf-Hals-Karzinom ursächlich für die Ausprägung sein. Für Tu-moren in fortgeschrittenen Stadien und Metastasen konnten in multiplen Studien höhere c-Met-Expressionslevel belegt werden, sodass dies eine stärkere Reaktion auf eine HGF-Stimulation erklären könnte. Für SCC-154 ist ein Zusammenhang mit der Interak-tion viraler Onkoproteine, insbesondere mit dem Tumorsuppressor p53 und eine daraus resultierend Hochregulation HIF-1-vermittelter Prozesse möglich. Diese sind maßgeb-lich an der Regulation der aeroben Glykolyse beteiligt. Darüber hinaus wurde in der Vergangenheit auch eine direkte Hochregulation der PD-1/PD-L1-Achse sowie glykolyt-ischer Schlüsselenzyme durch virale Onkoproteine beschrieben. Insgesamt tragen die Erkenntnisse dieser Arbeit zum besseren Verständnis des HGF/c-Met-Signalweges und dessen Bedeutung in Kopf-Hals-Karzinomen, auch in Abhängigkeit des HPV-Status bei. Aufgrund der vielfältigen Verflechtungen bietet ein gezielter Eingriff in den HGF/c-Met-Signalweg ein erhebliches therapeutisches Potenzial, das es weiter und eingehen-der zu untersuchen gilt.In this study, the influence of the HGF/c-Met signaling pathway on the HPV-negative HNSCC cell lines Detroit 562, FaDu, and SCC-9, as well as the HPV-positive HNSCC cell line SCC-154, was investigated. The role of the HGF/c-Met axis as a key component of tumorigenesis—not only in head and neck cancers but across a wide variety of tumor entities—has been well documented in numerous studies over the years. The aim of this work was to address the growing importance of HPV status in HNSCC and to examine how it affects the impact of the HGF/c-Met signaling pathway on tumor cells.
By analyzing glucose metabolism and the expression of the immune checkpoint protein PD-L1, this study further sought to gain insight into the interactions between tumor cells and the tumor microenvironment (TME), which have increasingly come into the focus of cancer research in recent years. The interaction between PD-L1 on the surface of tumor cells and the PD-1 receptor of tumor-infiltrating T cells plays a critical role in immune evasion. Due to this mechanism, immunotherapies targeting PD-1 and PD-L1 have become standard treatments for patients with elevated expression levels in recent years.
Tumor aerobic glycolysis not only serves to meet the increased energy demand but also provides glycolytic intermediates and end products that form a crucial interface with the TME and inhibit T-cell function by acidifying the tumor stroma. Using flow cytometry, it was shown that HGF stimulation led to increased PD-L1 surface expression on tumor cells in both the HPV-negative Detroit 562 and the HPV-positive SCC-154 cell lines. This induction was reversed by the tyrosine kinase inhibitor (TKI) Foretinib, which targets the HGF receptor c-Met.
Measurements of glycolytic proton efflux demonstrated increased glycolytic activity in all tested cell lines following HGF stimulation. Similar to PD-L1 expression, this effect could be abrogated by c-Met inhibition. One of the key enzymes of aerobic glycolysis, hexokinase II (HK-II), showed increased expression in all four cell lines after HGF stimulation, which was again reversible by Foretinib, as demonstrated via Western blotting. Previous studies have shown that HK-II overexpression is associated with reduced overall survival, shortened progression-free survival, increased metastasis, and therapy resistance.
Another key glycolytic enzyme, pyruvate kinase M2 (PKM2), on the other hand, did not show increased expression or activation in response to HGF stimulation. Notably, the HPV-negative Detroit 562 and the HPV-positive SCC-154 cell lines displayed the most pronounced responses to HGF stimulation. For Detroit 562, this may be due to a documented MET amplification with elevated mRNA expression, as well as its origin from pleural metastases of a head and neck carcinoma. Elevated c-Met expression levels in advanced-stage tumors and metastases have been demonstrated in multiple studies, possibly explaining the stronger response to HGF.
In the case of SCC-154, a link to the interaction of viral oncoproteins—particularly with the tumor suppressor p53—and the resulting upregulation of HIF-1-mediated processes is conceivable. These processes are critically involved in regulating aerobic glycolysis. Additionally, a direct upregulation of the PD-1/PD-L1 axis and glycolytic key enzymes by viral oncoproteins has been previously reported.
Overall, the findings of this study contribute to a deeper understanding of the HGF/c-Met signaling pathway and its significance in head and neck squamous cell carcinomas, including in relation to HPV status. Given the complex interconnections involved, targeted intervention in the HGF/c-Met pathway offers considerable therapeutic potential that warrants further in-depth investigation
Detection of anti-Caspr-1 antibodies by ELISA and the effect of anti-paranodal antibodies on the protein interaction of paranodal proteins
No full textDie autoimmune Nodopathie bildet eine neue Entität der Immunneuropathien, die durch das Vorliegen von Antikörpern gegen Zelladhäsionsmoleküle des Ranvier-Schnürrings gekennzeichnet ist. Klinisches Bild und Therapieansprechen unterscheiden sich in einigen Aspekten von einer CIDP, wobei der Fokus in bisherigen Studien häufig auf PatientInnen mit Antikörpern gegen Neurofascin-155 und Contactin-1 lag. Eine weitere Besonderheit ist das häufige Dominieren von Antikörpern der Subklasse IgG4, die bei anderen Autoimmunerkrankungen oftmals über eine Hemmung von Proteininteraktionen wirkt.
In dieser Arbeit wurde eine Kohorte von 291 PatientInnen mit CIDP oder GBS mittels ELISA auf Caspr-1-Antikörper untersucht. Bei positiven Ergebnissen wurden Antikörpertiter und IgG-Subklasse bestimmt und als Bestätigungstest Bindungsversuche an transfizierten HEK-293-Zellen durchgeführt. Daneben wurden mit einem ELISA-basierten Protein-Interaktionsassay und einem Proximity Ligation Assay (PLA) an kotransfizierten Zellen zwei Methoden für die Untersuchung der Proteininteraktion paranodaler Proteine und des Effektes von Antikörpern auf ebendiese etabliert und angewandt.
Bei zwei Patienten mit CIDP wurden Caspr-1-Antikörper (vorwiegend IgG4) detektiert. Sie präsentierten sich ähnlich wie in der Literatur beschriebene PatientInnen mit schwerer sensomotorischer Neuropathie, Hirnnervenbeteiligung, sensibler Ataxie und in einem Fall neuropathischen Schmerzen und Tremor sowie nur partiellem Ansprechen auf Standardtherapien der CIDP, während Rituximab bei einem Patienten sehr gut wirkte. Der genutzte ELISA zeigte eine hohe Eignung für die Detektion von Caspr-1-Antikörpern, da die Testung schnell und objektiv funktioniert und anhand der Ergebnisse eine hohe Sensitivität und Spezifität vermutet werden kann. Durch Kenntnisse des klinischen Erscheinungsbildes und ein geeignetes Screening-Verfahren können PatientInnen mit Caspr-1-Antikörpern in Zukunft möglicherweise schneller identifiziert werden und eine geeignete Therapie erhalten.
Der ELISA-basierte Protein-Interaktionsassy erwies sich als unzureichend geeignet für die Untersuchung des Effektes paranodaler Antikörper auf Proteininteraktionen paranodaler Proteine, da eine unspezifische Haftung von Proteinen/Serumbestandteilen an der Platte und die unphysiologische Präsentation der Proteine limitierend waren. Der PLA war aufgrund von falsch positiven Ergebnissen bei Kontrollproteinen – möglicherweise durch zufällige räumliche Nähe - ebenfalls ungeeignet. Hier sind in Zukunft somit weitere Untersuchungen notwendig. Die Studie zeigt jedoch die Relevanz von ausführlichen Vorversuchen und einer kritischen Beurteilung der Ergebnisse auf.Autoimmune nodopathy represents a novel entity within the spectrum of immune-mediated neuropathies, characterized by the presence of antibodies targeting cell adhesion molecules at the nodes of Ranvier. The clinical phenotype and therapeutic response differ in several aspects from chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIDP), with previous studies primarily focusing on patients with antibodies against neurofascin-155 and contactin-1. A notable feature of this disease group is the frequent predominance of IgG4 subclass antibodies, which in other autoimmune disorders commonly act by disrupting protein–protein interactions.
In this study, a cohort of 291 patients with CIDP or Guillain–Barré syndrome (GBS) was screened for anti-Caspr-1 antibodies using ELISA. In cases with positive results, antibody titers and IgG subclasses were determined, and confirmatory binding assays were performed using transfected HEK-293 cells. Furthermore, two experimental approaches - the ELISA-based protein interaction assay and the proximity ligation assay (PLA) in co-transfected cells - were established and applied to investigate paranodal protein interactions and the effects of autoantibodies on these interactions.
Anti-Caspr-1 antibodies (predominantly of the IgG4 subclass) were detected in two patients with CIDP. Both presented with a phenotype consistent with previously described cases, including severe sensorimotor neuropathy, cranial nerve involvement, sensory ataxia, and, in one case, neuropathic pain and tremor. Therapeutic response to standard CIDP treatments was only partial, whereas one patient responded well to rituximab. The ELISA method used in this study proved highly suitable for the detection of anti-Caspr-1 antibodies, demonstrating rapid and objective performance, with results suggesting high sensitivity and specificity. Knowledge of the clinical phenotype and availability of an effective screening method may enable earlier identification of patients with anti-Caspr-1 antibodies and facilitate more targeted therapeutic interventions.
The ELISA-based protein interaction assay was found to be suboptimal for assessing the impact of paranodal antibodies on protein–protein interactions, due to non-specific binding of proteins or serum components to the plate and the non-physiological presentation of the target proteins. Similarly, the PLA yielded false-positive results in control proteins, potentially due to incidental spatial proximity, and was therefore also deemed unsuitable. These findings highlight the necessity for further methodological refinement. Nonetheless, the study underscores the importance of thorough preliminary testing and critical evaluation of experimental results
Nichtadiabatische Dynamik und Fluoreszenzquantenausbeuten von Molekülen mit Semiklassischen Methoden
No full textThis doctoral thesis explores the ultrafast non-adiabatic dynamics of benzocyclobutene-1,2-dione (BCBD) in dichloromethane. Time-resolved absorption spectroscopy, combined with vibrational spectra calculations and nonadiabatic dynamics simulations, enabled the assignment of photoproducts and the elucidation of competing photochemical pathways. Upon 300 nm excitation to the S₃ state, ultrafast internal conversion to S₁ occurs within 120 fs. From the S₁ state, four pathways compete: the fastest leads to benzocyclopropenone formation (280 fs), which further transforms into cyclopentadienylideneketene (9 ps). A fraction of BCBD molecules relax to the S₁ minimum, where three parallel processes (each ~5 ps) occur: partial ground state recovery, rearrangement to a γ-lactone-like oxacarbene (triplet via intersystem crossing, 18 ps, leading to biphthalyl isomers within 4 ns), and a ring-opening to a bisketene with vibrational relaxation (22 ps). Key products were confirmed via Fewest-Switches Surface Hopping (FSSH), demonstrating the method's effectiveness for systems with strong nonadiabatic coupling.
The second part of the thesis introduces the Extended Thawed Gaussian Approximation (ETGA) for internal conversion rate calculations. Compared to exact quantum dynamics, the adiabatic harmonic (AH), and vertical harmonic (VH) methods, ETGA proves superior in resolving vibronic structures in anharmonic systems (Morse and double-well potentials). It retains accuracy where AH and VH fail, particularly for excited vibrational states critical to internal conversion. Further development includes incorporating temperature effects via canonical ensemble extension and application to fluorescence quantum yield calculations of several molecules. ETGA yields results close to VH, though more accurate in vibronically resolved spectra.
This work establishes ETGA as a powerful tool and underscores the ongoing relevance of semi-classical methods like FSSH and ETGA in simulating complex quantum dynamics, especially as practical alternatives to full quantum computations.Diese Dissertation untersucht die ultraschnelle nichtadiabatische Dynamik von Benzocyclobuten-1,2-dion (BCBD) in Dichlormethan. Zeitaufgelöste Absorptionsspektroskopie in Kombination mit der Berechnung von Schwingungsspektren und Simulationen nichtadiabatischer Dynamiken ermöglichte die Zuordnung von Photoprodukten sowie die Aufklärung konkurrierender photochemischer Reaktionswege. Nach Anregung in den S₃-Zustand mit 300 nm erfolgt eine ultraschnelle interne Konversion in den S₁-Zustand innerhalb von 120 fs. Vom S₁-Zustand aus konkurrieren vier Reaktionspfade: Der schnellste führt zur Bildung von Benzocyclopropenon (280 fs), das sich weiter in Cyclopentadienylideneketene (9 ps) umwandelt. Ein Teil der BCBD-Moleküle relaxiert in das Minimum des S₁-Zustands, von wo aus drei parallele Prozesse (jeweils ca. 5 ps) ablaufen: partielle Rückkehr in den Grundzustand, eine Umlagerung zu einem γ-Lacton-ähnlichen Oxacarben (Wechsel in den Triplett-Zustand durch Intersystem Crossing in 18 ps, Bildung von Biphthalyl-Isomeren nach 4 ns), sowie eine Ringöffnung zu einem Bisketen mit anschließender Schwingungsrelaxation (22 ps). Zentrale Produkte konnten durch Simulationen mit der Fewest-Switches Surface Hopping (FSSH)-Methode bestätigt werden, was die Eignung dieser Methode bei starker nichtadiabatischer Kopplung unterstreicht.
Im zweiten Teil der Arbeit wird die „Extended Thawed Gaussian Approximation“ (ETGA) zur Berechnung interner Konversionsraten eingeführt. Im Vergleich zu exakten quantendynamischen Rechnungen sowie den adiabatischen und vertikalen harmonischen Näherungen (AH und VH) zeigt sich ETGA besonders leistungsfähig bei der Auflösung vibronischer Strukturen in anharmonischen Systemen (z. B. Morse- und Doppelmuldenpotentiale). Sie liefert auch dort akkurate Ergebnisse, wo AH und VH versagen – insbesondere bei angeregten Schwingungszuständen, die für interne Konversion entscheidend sind. Die Weiterentwicklung umfasst die Erweiterung auf kanonische Ensembles zur Berücksichtigung von Temperatureffekten sowie Anwendungen auf die Berechnung von Fluoreszenzquantenausbeuten mehrerer Moleküle. ETGA liefert vergleichbare Werte wie VH, ist jedoch bei vibronisch aufgelösten Spektren präziser.
Diese Arbeit etabliert ETGA als ein leistungsfähiges Werkzeug und unterstreicht die fortbestehende Relevanz semiklassischer Methoden wie FSSH und ETGA zur Simulation komplexer quantendynamischer Prozesse – insbesondere als praxisnahe Alternativen zu vollständigen quantenmechanischen Rechnungen
Unexpected soundscape response to insecticide application in oak forests
No full textRachel Carson's warning of a silent spring directed attention to unwanted side effects of pesticide application. Though her work led to policies restricting insecticide use, various insecticides currently in use affect nontarget organisms and may contribute to population declines. The insecticide tebufenozide is used to control defoliating Lepidoptera in oak forests harboring rich insect faunas. Over 3 years, we tested the effect of its aerial application on bird populations with autonomous sound recorders in a large, replicated, full factorial field experiment during a spongy moth (Lymantria dispar) outbreak. The soundscape analysis combined automated aggregation of recordings into sound indices with species identification by experts. After pesticide application in the year of the outbreak, acoustic complexity in early summer was significantly reduced. The soundscape analysis showed that the reduction was not related to birds, but instead to the large reduction in caterpillar feeding and frass dropping. Effects on the vocal activity of birds were smaller than originally expected from a related study demonstrating tebufenozide's negative effect on bird breeding success. The legacy of the pesticide treatment, in terms of soundscape variation, was not present in the second year when the outbreak had ended. Our results showed a dimension of insecticide‐induced acoustic variation not immediately accessible to the human ear. It also illustrated how a multifaceted soundscape analysis can be used as a generic approach to quantify the impact of anthropogenic stressors in novel ways by providing an example of remote and continuous sound monitoring not possible in conventional field surveys.La advertencia de Rachel Carson (1962) sobre una primavera silenciosa dirigió la atención hacia los efectos secundarios no deseados de la aplicación de pesticidas. Aunque su trabajo dio lugar a políticas de restricción del uso de insecticidas, varios de los que se utilizan actualmente afectan a organismos no objetivo y pueden contribuir al declive de las poblaciones. El insecticida tebufenozida se utiliza para controlar lepidópteros defoliadores en robledales que albergan una rica fauna de insectos. Durante 3 años, comprobamos el efecto de su aplicación aérea sobre las poblaciones de aves con grabadoras de sonido autónomas en un gran experimento de campo factorial completo replicado durante un brote de polilla esponjosa (Lymantria dispar). El análisis del paisaje sonoro combinó la agregación automatizada de grabaciones a índices sonoros y la identificación de especies por expertos. Tras la aplicación de plaguicidas en el año del brote, la complejidad acústica a principios de verano se redujo significativamente. El análisis del paisaje sonoro demostró que la reducción no estaba relacionada con las aves, sino con la gran reducción de la alimentación de las orugas y la caída de excrementos. Los efectos sobre la actividad vocal de las aves fueron menores de lo que se esperaba en un estudio relacionado que demostraba el efecto negativo de la tebufenozida sobre el éxito reproductor de las aves. El legado del tratamiento con pesticidas, en términos de variación del paisaje sonoro, no estaba presente en el segundo año, cuando el brote había terminado. Nuestros resultados mostraron una dimensión de la variación acústica inducida por los insecticidas que no es inmediatamente accesible al oído humano. También ilustró cómo un análisis multifacético del paisaje sonoro puede utilizarse como enfoque genérico para cuantificar el impacto de los factores de estrés antropogénicos de forma novedosa, proporcionando un ejemplo de monitorización sonora remota y continua que no es posible en los estudios de campo convencionales
Binding sites and adsorption of glycine-receptor autoantibodies
No full textDie vorliegende Arbeit befasst sich mit neuronalen Bindungsstellen für Autoantikörper beim Stiff Person Syndrom sowie einem Antikörper- Neutralisationsversuch. Es wurden in jedem Versuch die Seren von zehn Patienten, alle mit typischen SPS-Symptomen, verwendet. Das Stiff Person- Syndrom ist eine seltene progressive Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems. Erkrankte leiden vor allem an unkontrollierbaren Muskelkrämpfen und Spasmen der Extremitäten- und Rumpfmuskulatur, gelegentlich ist die Erkrankung auch mit anderen Autoimmunerkrankungen assoziiert. Grund hierfür sind in aller Wahrscheinlichkeit Autoantikörper vor allem gegen GAD und die Alpha1-Untereinheit des Glycin-Rezeptors. Dieser besteht postsynaptisch aus Alpha1- und Beta-Untereinheiten, präsynaptisch liegt er als Homopentamer aus Alpha1-Untereinheiten vor. Eine Kausaltherapie gibt es bis heute nicht. Zunächst wurde aufgezeigt, dass die Autoantikörper der Patienten nicht nur die Alpha1-Untereinheit des Postsynaptischen, sondern auch die des präsynaptischen Glycinrezeptors binden. Die Bindung von Patientenserum wurde mithilfe von Immunfluoreszenzfärbungen an Motoneuronen gezeigt. Im Weiteren konnte mithilfe der ECD der Alpha1-Untereinheit in einem ELISA- Neutralisationsexperiment die Extraktion der Autoantikörper aus dem Serum der Patienten dargestellt werden.
Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit wurde mithilfe von HEK-293 Zellen, transfiziert mit der Beta-Untereinheit, eine Bindung einiger Patientenseren an die Beta-Untereinheit gezeigt. Auch hier konnte die Bindung durch eine Immunfluoreszenzfärbung sichtbar gemacht werden. Inwieweit die Bindung der Autoantikörper an Präsynapse und Beta-Untereinheit kausal für Symptomatik und Krankheitsverlauf ist, ist noch unklar. Eine Intensivierung der Symptome durch Antikörperblockade der eigentlich inhibitorisch wirkenden Präsynapse ist denkbar. Erkrankungen mit vergleichbaren Symptomen (z.B. Hyperekplexie) liegt unter anderem eine nicht-funktionale Beta-Untereinheit des Glycinrezeptors zugrunde, weshalb sich die aufgezeigte Autoantikörperbindung an die Beta- Untereinheit auch beim SPS als Symptomursache heranziehen lässt. Die Autoantikörper aus dem Serum zu extrahieren, wie es modellhaft in der Arbeit beschrieben wird, wäre ein diagnostischer und therapeutischer Ansatz.This thesis exhibits neuronal binding sites of autoantibodies found in patients with stiff person syndrome and also with neutralization experiments of neutralising the appropriate antibodies.
In all experiments, the sera of the patients with typical symptoms of stiff person syndrome were used.
Stiff person syndrome is a rare progressive autoimmune disease of the central nervous system. Patients suffer from muscle cramps, spasms, and stiffness in core and limb muscles. Occasionally it’s associated with other autoimmune diseases.
Reasons for these symptoms are most likely autoantibodies, especially against GAD and the Alpha1-subunit of the glycine receptor. This receptor consists of a three Alpha/Two-Beta subunit composition if located postsynaptically, and as a pentamer of five Alpha subunits at presynapses. A causal therapy has not been found, yet.
The first part of the thesis demonstrates that the autoantibodies of the tested patients not only bind to the postsynaptic Alpha1-subunits, but also to pre- synaptically expressed glycine receptor Alpha1. Binding of the autoantibodies was shown by immunocytochemical stainings of motoneurons.
Furthermore, the autoantibodies could be adsorbed from patient sera with the help of the glycine receptor Alpha-1 extracellular domain.
The second part of the present thesis shows binding of autoantibodies to the Beta-subunit of the glycine receptor, which was expressed in transfected HEK- 293 cells. The receptor was again stained by immunocytochemical approaches. To which extend the autoantibodies bound to pre- and postsynapses and consequently to symptoms and progression of the disease is not determined yet. Symptoms may become more prominent if antibodies block presynaptic glycine receptor function. Diseases with similar symptoms such as hyperekplexia are partially caused by non-functional Beta-subunits of the glycine receptor, which suggests that an affected Beta-subunit in sps-patients also a cause underlie the observed symptoms. Extracting antibodies from the serum by adsorption, as shown in the present thesis might be worthwhile for future diagnostics and therapeutic approaches
Lokale Governance und Partizipation im Kontext wandelnder Staatlichkeit: Institutioneller Wandel in einer Kreditgenossenschaft in Südbrasilien
No full textThis study investigates the century-long history of Sicredi Vale do Rio Pardo, a local credit cooperative in southern Brazil. Based on a research methodology that combines document analysis, member interviews and a review of relevant legislation, this research examines the cooperative’s self-regulation trajectory through five distinct periods of Brazilian history. Each of these periods forms an empirical chapter within the thesis, which covers the organisation’s inception during the first Brazilian Republic (1919-1930), its operation during the Vargas administration (1930-1945), its existence during the democratic interval (1945-1964), its resilience during the challenging years of the military dictatorship (1964-1985), and its most recent changes in the context of contemporary Brazilian democracy (1988-2022). This study’s insights derive primarily from the analysis of the cooperative members’ bottom--up initiatives, motivated by their internal needs or alignment with the national financial system. During these periods, key drivers of cooperative development include local management, member participation, membership growth, credit demands, and community engagement. A comparative analysis shows how Sicredi Vale do Rio Pardo adapted to different political and economic conditions, looking at the evolution of its governance structure over time. It was also analysed how the cooperative responded to critical junctures and windows of opportunities along its path. The main finding of this study underlines that Sicredi Vale do Rio Pardo’s members’ self-regulation has played an essential role in promoting local development and economic resilience, especially in places where government support for rural areas has historically been limited.Die vorliegende Studie untersucht die mehr als ein Jahrhundert umfassende Geschichte der Sicredi Vale do Rio Pardo, einer lokalen Kreditgenossenschaft im Süden Brasiliens. Auf der Grundlage von Dokumentenanalyse, Mitgliederbefragungen und mithilfe einer Überprüfung der einschlägigen Finanzgesetzgebung wird die Entwicklung der Selbstregulierung der Genossenschaft während fünf verschiedener Perioden brasilianischer Geschichte untersucht. Diese Perioden umfassen die Gründung der Organisation während der ersten brasilianischen Republik (1919-1930), ihre Tätigkeit während der Vargas-Regierung (1930-1945), ihre Existenz während der demokratischen Periode (1945-1964), ihre Widerstandsfähigkeit während der schwierigen Jahre der Militärdiktatur (1964-1985) und ihre jüngsten Veränderungen im Kontext der heutigen brasilianischen Demokratie (1988-2022). Die Erkenntnisse der Studie beruhen in erster Linie auf der Analyse der Bottom-up-Initiativen der Genossenschaftsmitglieder, die durch ihre internen Bedürfnisse oder die Anpassung an das nationale Finanzsystem motiviert waren. Zu den wichtigsten Triebkräften für die Entwicklung der Genossenschaft in diesen Perioden gehören das lokale Management, die Beteiligung der Mitglieder, das Mitgliederwachstum, die Kreditnachfrage und das Engagement in der Gemeinschaft. Die vergleichende Analyse zeigt, wie sich die Sicredi Vale do Rio Pardo an unterschiedliche politische und wirtschaftliche Bedingungen anpasste und sich ihre Führungsstruktur im Laufe der Zeit wandelte. Untersucht werden außerdem die Reaktionen der Genossenschaft auf “Critical Junctures” und “Windows of Opportunity”. Das zentrale Ergebnis unterstreicht, dass die Selbstregulierung der Mitglieder der Sicredi Vale do Rio Pardo eine wesentliche Rolle bei der Förderung der lokalen Entwicklung und wirtschaftlichen Widerstandsfähigkeit gespielt hat, insbesondere dort, wo die staatliche Unterstützung für ländliche Gebiete in der Vergangenheit begrenzt war
Eye-to-eye or face-to-face? Face and head substitution for co-located augmented reality
No full textIn co-located extended reality (XR) experiences, headsets occlude their wearers’ facial expressions, impeding natural conversation. We introduce two techniques to mitigate this using off-the-shelf hardware: compositing a view of a personalized avatar behind the visor (“see-through visor”) and reducing the headset’s visibility and showing the avatar’s head (“head substitution”). We evaluated them in a repeated-measures dyadic study (N = 25) that indicated promising effects. Collaboration with a confederate with our techniques, compared to a no-avatar baseline, resulted in quicker consensus in a judgment task and enhanced perceived mutual understanding. However, the avatar was also rated and commented on as uncanny, though participant comments indicate tolerance for avatar uncanniness since they restore gaze utility. Furthermore, performance in an executive task deteriorated in the presence of our techniques, indicating that our implementation drew participants’ attention to their partner’s avatar and away from the task. We suggest giving users agency over how these techniques are applied and recommend using the same representation across interaction partners to avoid power imbalances