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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
Examination of axonal swellings in patients with polyneuropathy and in healthy controls
No full text5. Zusammenfassung der Hauptbefunde und Schlussfolgerungen
In dieser Arbeit wurde, durch mikroskopische Auswertung multizentrisch gewonnener Hautbiopsien von 191 Polyneuropathie-Patienten, ein möglicher Zusammenhang zwischen dem Auftreten von axonalen Swellings und verschiedenen Symptomen untersucht. 254 zufällig ausgewählte Proben, von denen 130 dem Unterschenkel und 124 dem Oberschenkel enstammten, wurden verblindet analysiert, sodass sich die Gesamtanzahl der auf Swellings untersuchten Hautschnitte auf 796 Proben belief.
Dabei war die Kohorte anhand ihrer Symptome in fünf Gruppen unterteilt: Pruritus, Pain, Pain AND Pruritus, NOPain and NOPruritus und Kontrollen.
Aus diesem Grund wurden die verblindeten Hautschnitte mit Hilfe eines Fluoreszenzmikroskops nach axonalen Swellings abgesucht. Nach Übertragung vom Analogen ins Digitale, sowie Abmessung mit Hilfe einer Software, konnten die gefundenen Swellings quantifiziert werden.
In der Auswertung wurde eine höhere mediane Anzahl an Swellings in den dem Unterschenkel entstammenden Proben im Vergleich zu denen des Oberschenkels gefunden. Dies entspricht dem pathologischen Muster einer Neuropathie, die in den distalen Extremitäten beginnt und lässt axonale Swellings somit als pathologischen Marker vermuten.
Mittels der Variablenbildung mit der Bezeichnung „Swelling Ratio“ wurde die Anzahl quantifizierter Swellings in ein Verhältnis zu der intraepidermalen Faserdichte (IENFD) der vorliegenden Probe gesetzt. Damit wurde versucht, das Ausmaß der Nervendegeneration besser abzubilden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde in allen Patientengruppen bei distal entnommenen Biopsien eine höhere Swelling Ratio im Vergleich zu der jeweiligen symptomidentischen Gruppe in der proximalen Entnahmestelle detektiert. Damit folgen auch diese Werte dem bekannten Muster des Symptomverlaufs einer PNP.
Es konnte eine signifikante Alters-Abhängigkeit in den Proben gefunden werden, bei der sich die Swelling Ratio der Älteren median erhöht gegenüber den jüngeren Altersgruppen zeigte (*p=0,037). Diese Tendenz konnte ebenfalls in den Unterschenkelproben detektiert werden, allerdings waren die Unterschiede nicht signifikant.
Aufgrund dieser Ergebnisse sollte das Alter eines Patienten unbedingt bei der Analyse der Daten Beachtung finden. Zukünftig kann zur Erzielung valider Daten stets ein Abgleich mit einer altersgleichen Kohorte empfohlen werden.
In anschließenden Untersuchungen sollte die Dauer eines auftretenden Symptoms ebenfalls Berücksichtigung finden, da Studien eine Veränderung der Swelling Ratio je nach Symptomdauer ermitteln konnten. Als weiterer Untersuchungsansatz wäre zu prüfen, ob sich axonale Swellings als früher Marker einer PNP eignen und inwieweit diese zur Beurteilung herangezogen werden können, ob eine akute oder chronische PNP vorliegt.
Die Untersuchung der Variablen Swelling Ratio wurde im Anschluss nach den auftretenden Symptomen kategorisiert. Bei beiden Entnahmestellen wurde in der untersuchten Gruppe 1 mit dem Krankheitsmerkmal eines Pruritus ein signifikanter Unterschied zu den Kontrollen gefunden (Oberschenkel**p=0,002; Unterschenkel **p=0,003).
Ob ein kausaler Zusammenhang zwischen neuropathischem Juckreiz zu axonalen Swellings besteht und diese somit ein Diagnosekriterium darstellen könnten, sollte deswegenGegenstand weiterer Examinationen sein.
Es ist schwierig zu entscheiden, ob die Hautbarriere-Schädigung durch das Kratzen der Patienten die Swelling-Anzahl beeinflusst. Von Interesse kann die Untersuchung der Swellings zur vorhandenen Juckreizintensität sowie auftretender Symptomdauer sein. Dies sollte in zukünftige Forschungen aufgenommen werden.
In den Symptomgruppen des neuropathischen Schmerzes wurden ebenfalls eine erhöhte Swelling Ratio gefunden.
Signifikant waren dabei die Differenzen dieser Variablen zwischen der Kontrollgruppe und auftretendem neuropathischem Schmerz in den proximalen Proben (*p=0,047).
Bei den distalen Unterschenkel-Proben lagen diese signifikanten Unterschiede der Swelling Ratio zwischen Pruritus und Schmerz (**p=0,008), sowie Pruritus und der Gruppe, die sowohl an Schmerz als auch an Pruritus (*p=0,041) leidet.
Anhand dieser Ergebnisse zur Schmerzsymptomatik muss zusammenfassend angenommen werden, dass die Variable axonale Swelling Ratio zur Identifikation von PNP-Patienten im Allgemeinen dienen kann, allerdings wohl nicht zur Unterscheidung von neuropathischen Schmerzzuständen geeignet ist.
Das Schwellungsverhältnis in Hautbiopsien kann als wichtige Kennzahl zur Diagnosefindung einer Polyneuropathie dienen.
Auch könnte dies ein Mittel darstellen, den Grad der axonalen Schädigung zu beurteilen. Dies könnte dazu beitragen, klinische Entscheidungen zu unterstützen.
Neben dem Nutzen der Variablen Swelling Ratio als Diagnosekriterium könnte diese im Krankheitsverlauf dazu beitragen, therapeutische Maßnahmen zu bewerten, die darauf abzielen, Nervenschäden aufzuhalten oder rückgängig zu machen.
In einer gesonderten Nachanalyse erfolgte die Untersuchung von Big Swellings ≥ 3 m anhand einer Fotodokumentation. Dabei wurde bei den Unterschenkelproben im Mittelwert eine größere Anzahl gefunden als in den Oberschenkelproben. Die Kategorisierung nach Geschlecht, Altersgruppen und Symptomgruppen ergab keinen signifikanten Unterschied.
In der weiteren Examinierung des Auftretens von Big Swellings im Verhältnis zur vorliegenden Faserdichte, der als „Big Swelling Ratio“ bezeichneten Variablen, wurden innerhalb der Unterschenkelproben höhere Werte als in der Oberschenkelproben-Gruppe ermittelt. Hier konnte kein signifikanter Unterschied zwischen Geschlecht, Altersgruppen und Symptomgruppen gefunden werden.
Bei der nachträglichen Betrachtung der Fälle mit besonders vielen quantifizierten Big Swellings wiesen fast alle Patienten eine Small Fiber Neuropathie (SFN) oder einen hochgradigen Verdacht auf eine SFN vor. Dies lässt einen direkten Zusammenhang zwischen Big Swellings und einer SFN vermuten und sollte in zukünftigen Arbeiten unbedingt untersucht werden.5. Summary of main findings and conclusions
In this study, microscopic evaluation of multicenter skin biopsies from 191 polyneuropathy patients was used to investigate a possible connection between the occurrence of axonal swelling and various symptoms. 254 randomly selected samples, 130 of which were taken from the lower leg and 124 from the thigh, were analyzed blindly, resulting in a total of 796 samples examined for swelling.
The cohort was divided into five groups based on their symptoms: pruritus, pain, pain AND pruritus, NO pain and NO pruritus, and controls.
For this reason, the blinded skin sections were examined for axonal swellings using a fluorescence microscope. After conversion from analog to digital and measurement using software, the swellings found could be quantified.
The evaluation revealed a higher median number of swellings in the samples taken from the lower leg compared to those from the thigh. This corresponds to the pathological pattern of neuropathy that begins in the distal extremities and thus suggests that axonal swellings are pathological markers.
Using a variable called the “swelling ratio,” the number of quantified swellings was compared to the intraepidermal fiber density (IENFD) of the sample. This was an attempt to better represent the extent of nerve degeneration. In this study, a higher swelling ratio was detected in all patient groups in biopsies taken distally compared to the respective symptom-identical group in the proximal sampling site. These values thus also follow the known pattern of symptom progression in PNP.
A significant age dependence was found in the samples, with the swelling ratio of the older patients showing a median increase compared to the younger age groups (*p=0.037). This trend was also detected in the lower leg samples, but the differences were not significant.
Based on these results, the age of a patient should definitely be taken into account when analyzing the data. In the future, a comparison with a cohort of the same age can always be recommended in order to obtain valid data.
Subsequent studies should also take into account the duration of a symptom, as studies have found that the swelling ratio changes depending on the duration of the symptom. Another approach would be to examine whether axonal swelling is a suitable early marker of PNP and to what extent it can be used to assess whether acute or chronic PNP is present.
The examination of the swelling ratio variable was then categorized according to the symptoms that occurred. At both sampling sites, a significant difference was found in the examined group 1 with the disease characteristic of pruritus compared to the controls (thigh **p=0.002; lower leg **p=0.003).
Whether there is a causal relationship between neuropathic itching and axonal swelling, and whether this could therefore be a diagnostic criterion, should therefore be the subject of further examination.
It is difficult to determine whether damage to the skin barrier caused by scratching by patients influences the swelling count. It may be of interest to examine the swellings in relation to the intensity of itching and the duration of symptoms. This should be included in future research.
An increased swelling ratio was also found in the symptom groups of neuropathic pain.
The differences in these variables between the control group and the occurrence of neuropathic pain in the proximal samples were significant (*p=0.047).
In the distal lower leg samples, these significant differences in the swelling ratio were found between pruritus and pain (p=0.008) and between pruritus and the group suffering from both pain and pruritus (p=0.041).
Based on these results on pain symptoms, it must be concluded that the variable axonal swelling ratio can generally be used to identify PNP patients, but is probably not suitable for distinguishing between neuropathic pain conditions.
The swelling ratio in skin biopsies can serve as an important indicator for the diagnosis of polyneuropathy.
It could also be a means of assessing the degree of axonal damage. This could help to support clinical decisions.
In addition to the usefulness of the swelling ratio variable as a diagnostic criterion, it could also help to evaluate therapeutic measures aimed at halting or reversing nerve damage during the course of the disease.
In a separate post-analysis, big swellings ≥ 3 µm were examined using photographic documentation. On average, a larger number were found in the lower leg samples than in the thigh samples. Categorization by gender, age group, and symptom group revealed no significant differences.
In further examination of the occurrence of big swellings in relation to the existing fiber density, the variable referred to as the “big swelling ratio,” higher values were determined in the lower leg samples than in the upper leg sample group. No significant difference between gender, age groups, and symptom groups could be found here.
In a subsequent review of cases with a particularly high number of quantified big swellings, almost all patients had small fiber neuropathy (SFN) or a high degree of suspicion of SFN. This suggests a direct link between big swellings and SFN and should definitely be investigated in future studies
Inklusives Wohnen mit Komplexer Behinderung - IWoK. Abschlussbericht
No full textWie können Menschen mit Komplexer Behinderung in eigener Wohnung eine volle, wirksame und gleichberechtigte Teilhabe verwirklichen?
Drei Jahre hat ein Forschungsteam der JMU Würzburg und der EH Darmstadt im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Gesundheit und Pflege (BStMGP) ein Modellprojekt zum Wohnen von Menschen mit Komplexer Behinderung beforscht. Vier Frauen leben dabei im Sozialraum vor Ort. Mit Blick auf Vernetzungs-, Lebens- und Teilhabequalität wurden Handlungsvollzüge im Wohn-, Nah- und Sozialraum untersucht. Welche Qualitäten können unter den neu geschaffenen Bedingungen entstehen? Was sind die Einflussfaktoren auf diese entstandenen Qualitäten?
Der Forschungsbericht stellt den aktuellen Forschungsstand, das eigens entwickelte und angewendete Forschungsdesign sowie die Ergebnisse dar
Gold nanoparticles synthesized from soil-derived Streptomyces sp. ASM19: characterization, antimicrobial, anticancer potency targeted G2/M phase cell-cycle arrest, and in silico studies
No full textGold nanoparticles (Au) have attracted considerable attention in the field of biomedicine in recent years. The present work was designed to investigate gold nanoparticles obtained using a soil-associated actinomycetes, Streptomyces sp. ASM19. This microorganism was isolated and identified using DNA sequencing. The chemical profile of the Streptomyces sp. ASM19 extract was analyzed using LC-HRES-MS. Streptomyces sp. ASM19 extract was utilized to synthesize actinomycetes-based gold nanoparticles (Ac-AuNPs), which were analyzed using ultraviolet-visible (UV-vis) spectrophotometry, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and atomic force microscopy (AFM). In addition, the antibacterial, and anti-biofilm, as well as, the anti-proliferative properties of Ac-AuNPs against seven cancer lines were investigated. LC-HRES-MS analysis traced a total of 111 peaks, 14 of them are key peaks belonging to the chemical classes, alkaloids, steroids, and polyketides. Analysis of the synthesized Ac-AuNPs revealed that they exhibited a wine-red color and a plasmon band appeared at 540 nm, confirming the formation of the Ac-AuNPs. Further, FTIR confirmed various functional groups present in Ac-AuNPs. The crude extract of Streptomyces sp. ASM19 demonstrated consistent antibacterial activity in contrast to Ac-AuNPs. The anti-proliferative properties of Ac-AuNPs demonstrated encouraging anticancer properties against SCC9 and SCC25 cell lines with IC values of 3.77 and 1.56 μg mL. Furthermore, Ac-AuNPs had total apoptotic percentages of 26.37% (SCC9) and 32.08% (SCC25), which are around 25 times higher than the control (0.95%). Additionally, it caused a notable G2/M phase cell-cycle arrest. On the other hand, molecular docking study carried out for the annotated compounds; tomaymycin (8) and nocapyrone P (5), showed considerable binding affinities compared to the co-crystallized inhibitor (fisetin) against the cyclin-dependent kinase 6 active site. Overall, the present study could be useful for nano drug delivery and may be applied for clinical studies in the future
The role of small rural grocery stores in Northern Bavaria: findings of a quantitative customer survey
No full textGrocery shopping is an integral part of everyday life in every household. Due to the increasing decline in the number of grocery stores, it is difficult to find grocery shops close to home, especially in rural areas. For certain population groups, such as older people and/or people with limited mobility, people living alone and single parents, as well as households without a car, it is difficult to get groceries within walking distance. In addition, the gaps in local supply also mean a decline in the quality of life of the affected population. This study addresses the question of what role small rural grocery stores play in the shopping behavior of residents of rural areas and how they rate them. Using a quantitative consumer survey (n = 238), the shopping behavior and relationship to five sites in the Main-Spessart region of Bavaria, Germany were analyzed. The surveyed customers visit the rural stores several times a week (57.1%), especially for necessities (62.2%) and weekly shopping (13.1%). The product range (including fresh products), proximity to the place of residence, as well as the social function are most valued. Four different customer types were identified: the Uninvolved (35.6%), the Supporters (15.5%), the Motivated (25.8%) and the Socials (23.2%). The study shows that small rural grocery stores can contribute significantly to the food supply in poorly supplied areas. The degree of use varies depending on the individual life circumstances and needs. Using the location as a place for social exchange is a very relevant factor (60.5%). The targeted use of the store as a social meeting place is highly dependent on the additional infrastructure provided (e.g., a café corner). These results can help decision-makers to gain a better understanding of the users and consequently to better assess potentials of small rural grocery stores