Refine
Year of publication
Document Type
- Article (15)
- Preprint (4)
- Book (1)
- Doctoral Thesis (1)
Has Fulltext
- yes (21)
Is part of the Bibliography
- no (21)
Keywords
- ADHD (1)
- Acute myeloid leukemia (1)
- Chemiluminescence (1)
- Cognitive impairment (1)
- DIPSHIFT (1)
- Fluid overload (1)
- Freundschaft, Begriff (1)
- G protein-coupled receptors (1)
- Gastfreundschaft (1)
- Gastfreundschaft <Motiv> (1)
Institute
- Medizin (15)
- Psychologie (2)
- Biochemie und Chemie (1)
Deichbau und andere flussbautechnische Maßnahmen haben dazu geführt, dass die Mittlere Elbe ihre ursprünglichen Überschwemmungsgebiete verloren hat. Um die Auswirkungen der alljährlich auftretenden Hochwasserereignisse einzudämmen, wurden große Bereiche der Talniederung durch Deiche vom Überflutungsgeschehen abgetrennt. Diese Eingriffe in den Naturhaushalt ermöglichten gleichfalls eine intensive ackerbauliche Nutzung oder eine hochwassersichere Bebauung der Auen. Die natürliche Auendynamik ist heute weitestgehend auf einen schmalen Bereich entlang der Elbe beschränkt. Hinter den Deichen sind die für die Elbeauen typischen Lebensräume von der lebenswichtigen Auendynamik abgeschnitten. Angepasste Auenarten und -lebensgemeinschaften treten zugunsten von Allerweltsarten zurück. Eine Wiederanbindung von Altauenbereichen an das Überflutungsgeschehen ist deshalb eine der vordringlichsten Maßnahmen zur Revitalisierung gefährdeter Auenlebensräume und stellt eine Chance dar, einen nachhaltigen und modernen Hochwasserschutz mit Naturschutzzielen zu verbinden. An der Elbe entspricht das aktuelle Hochwasserschutzsystem nicht den heutigen Anforderungen an den Hochwasserschutz. Um jedoch jederzeit auf mögliche große Hochwasserereignisse reagieren zu können, entstanden Anfang der 1990er Jahre in den Anliegerländern der Elbe zahlreiche Pläne für Deichrückverlegungen.
The main goal of the present study was the identification of cellular phenotypes in attention-deficit-/hyperactivity disorder (ADHD) patient-derived cellular models from carriers of rare copy number variants (CNVs) in the PARK2 locus that have been previously associated with ADHD. Human-derived fibroblasts (HDF) were cultured and human-induced pluripotent stem cells (hiPSC) were reprogrammed and differentiated into dopaminergic neuronal cells (mDANs). A series of assays in baseline condition and in different stress paradigms (nutrient deprivation, carbonyl cyanide m-chlorophenyl hydrazine (CCCP)) focusing on mitochondrial function and energy metabolism (ATP production, basal oxygen consumption rates, reactive oxygen species (ROS) abundance) were performed and changes in mitochondrial network morphology evaluated. We found changes in PARK2 CNV deletion and duplication carriers with ADHD in PARK2 gene and protein expression, ATP production and basal oxygen consumption rates compared to healthy and ADHD wildtype control cell lines, partly differing between HDF and mDANs and to some extent enhanced in stress paradigms. The generation of ROS was not influenced by the genotype. Our preliminary work suggests an energy impairment in HDF and mDAN cells of PARK2 CNV deletion and duplication carriers with ADHD. The energy impairment could be associated with the role of PARK2 dysregulation in mitochondrial dynamics.
Measuring NADPH oxidase (Nox)-derived reactive oxygen species (ROS) in living tissues and cells is a constant challenge. All probes available display limitations regarding sensitivity, specificity or demand highly specialized detection techniques. In search for a presumably easy, versatile, sensitive and specific technique, numerous studies have used NADPH-stimulated assays in membrane fractions which have been suggested to reflect Nox activity. However, we previously found an unaltered activity with these assays in triple Nox knockout mouse (Nox1-Nox2-Nox4-/-) tissue and cells compared to wild type. Moreover, the high ROS production of intact cells overexpressing Nox enzymes could not be recapitulated in NADPH-stimulated membrane assays. Thus, the signal obtained in these assays has to derive from a source other than NADPH oxidases. Using a combination of native protein electrophoresis, NADPH-stimulated assays and mass spectrometry, mitochondrial proteins and cytochrome P450 were identified as possible source of the assay signal. Cells lacking functional mitochondrial complexes, however, displayed a normal activity in NADPH-stimulated membrane assays suggesting that mitochondrial oxidoreductases are unlikely sources of the signal. Microsomes overexpressing P450 reductase, cytochromes b5 and P450 generated a NADPH-dependent signal in assays utilizing lucigenin, L-012 and dihydroethidium (DHE). Knockout of the cytochrome P450 reductase by CRISPR/Cas9 technology (POR-/-) in HEK293 cells overexpressing Nox4 or Nox5 did not interfere with ROS production in intact cells. However, POR-/- abolished the signal in NADPH-stimulated assays using membrane fractions from the very same cells. Moreover, membranes of rat smooth muscle cells treated with angiotensin II showed an increased NADPH-dependent signal with lucigenin which was abolished by the knockout of POR but not by knockout of p22phox. In conclusion: the cytochrome P450 system accounts for the majority of the signal of Nox activity chemiluminescence based assays.
Die Auswirkungen extremer Wetterereignisse auf die Biodiversität sind bisher nur unzureichend bekannt. In den letzten Jahren steigen daher die Bemühungen, Effekte solcher Ereignisse auf Arten und Ökosysteme zu quantifizieren und Schutzstrategien zu entwickeln. Das vom BMBF geförderte Verbundprojekt RIVA – Robustes Indikationssystem für ökologische Veränderungen in Auen (Scholz et al. 2001, 2009, Dziock et al. 2006) stellte eine hervorragende Grundlage für Untersuchungen der ökologischen Auswirkungen nach den extremen Hochwasserereignissen im Sommer 2002 und im Winter 2002/2003 sowie der folgenden extremen Trockenheit im Sommer 2003 dar. Für die Artengruppen Laufkäfer, Mollusken und Pflanzen bestand deshalb im Rahmen des hier vorgestellten HABEX-Projektes (AuenHABitate nach EXtremhochwasserereignissen am Beispiel der Mittleren Elbe) die einmalige Gelegenheit, die Auswirkungen dieses in Zeitpunkt und Intensität ungewöhnlichen Hochwassers auf denselben Probeflächen durch einen Zustandsvergleich der Jahre vor der Flut (1998/99) und danach (2003-2006) zu untersuchen.
This paper addresses the development of performance-based assessment items for ICT skills, skills in dealing with information and communication technologies, a construct which is rather broadly and only operationally defined. Item development followed a construct-driven approach to ensure that test scores could be interpreted as intended. Specifically, ICT-specific knowledge as well as problem-solving and the comprehension of text and graphics were defined as components of ICT skills and cognitive ICT tasks (i.e., accessing, managing, integrating, evaluating, creating). In order to capture the construct in a valid way, design principles for constructing the simulation environment and response format were formulated. To empirically evaluate the very heterogeneous items and detect malfunctioning items, item difficulties were analyzed and behavior-related indicators with item-specific thresholds were developed and applied. The 69 item’s difficulty scores from the Rasch model fell within a comparable range for each cognitive task. Process indicators addressing time use and test-taker interactions were used to analyze whether most test-takers executed the intended processes, exhibited disengagement, or got lost among the items. Most items were capable of eliciting the intended behavior; for the few exceptions, conclusions for item revisions were drawn. The results affirm the utility of the proposed framework for developing and implementing performance-based items to assess ICT skills.
Recent research has revealed that learning behavior is associated with academic achievement at the college level, but the impact of specific learning strategies on academic success as well as gender differences therein are still not clear. Therefore, the aim of this study was to investigate gender differences in the incremental contribution of learning strategies over general cognitive ability in the prediction of academic achievement. The relationship between these variables was examined by correlation analyses. A set of t-tests was used to test for gender differences in learning strategies, whereas structural equation modeling as well as multi-group analyses were applied to investigate the incremental contribution of learning strategies for male and female students’ academic performance. The sample consisted of 461 students (mean age = 21.2 years, SD = 3.2). Correlation analyses revealed that general cognitive ability as well as the learning strategies effort, attention, and learning environment were positively correlated with academic achievement. Gender differences were found in the reported application of many learning strategies. Importantly, the prediction of achievement in structural equation modeling revealed that only effort explained incremental variance (10%) over general cognitive ability. Results of multi-group analyses showed no gender differences in this prediction model. This finding provides further knowledge regarding gender differences in learning research and the specific role of learning strategies for academic achievement. The incremental assessment of learning strategy use as well as gender-differences in their predictive value contributes to the understanding and improvement of successful academic development.
Eines der zentralen Konzepte, auf das sich die Sowjetunion in ihrem Selbstverständnis als neue Zivilisation berief, war das Konzept der "Völkerfreundschaft" (družba narodov). Über den naheliegenden Zusammenhang mit der sowjetischen Nationalitätenpolitik (insbesondere stalinscher Prägung) hinaus verweist es auf die propagierte sowjetische Ethik – die Gleichheit aller Sowjetbürger nach der Abschaffung der Klassengesellschaft. Nach dem Zerfall der Sowjetunion wird dieses Modell des gemeinschaftlichen Zusammenlebens bezogen auf den Raum der Sowjetkultur vor allem als machtpolitische Strategie bzw. in seiner mythenhaften Dimension betrachtet. Anliegen des Workshops ist es, ausgehend vom sowjetischen Freundschaftsbegriff unterschiedliche Facetten und Implikationen der Freundschaft im interkulturellen Vergleich zu diskutieren. So haben Länder und Regionen im Süden und Osten Europas (wie Georgien) beispielsweise die Gastfreundschaft als kulturelle Praktik zu ihrem "Markenzeichen" erklärt. Die Art und Weise, wie die Gastfreundschaft in Literatur und Kunst verhandelt bzw. repräsentiert wird, ist ein Indiz für die nachhaltige Bedeutung des Paradigmas, das bis in aktuelle Konflikte und juristische Diskurse (wie etwa die Frage nach dem Gastrecht oder das ethnisch begründete Restitutionsgesetz im heutigen Abchasien) hineinreicht. Gefragt wird u.a. nach den politischen Implikationen des Freundschaftsbegriffs, nach der Übertragung des interpersonellen Konzepts Freundschaft auf Völker im (sowjetischen) Konzept der Völkerfreundschaft, nach Politisierungsstrategien, nach unterschiedlichen Praktiken der (Gast-)Freundschaft (u.a. im Kontext der Derridaschen Ethik oder der Positionen von C. Schmitt, P. Klossowski oder M. Mauss) oder etwa nach der Bildung formeller und informeller Netzwerke in unterschiedlichen kulturellen und historischen Kontexten. Schwerpunktmäßig im 20. und 21. Jahrhundert angesiedelt, wird im Rahmen des Workshops auch die Genese der (sowjetischen) Konzepte und Praktiken der Freundschaft aus der Antike bzw. der Vormoderne thematisiert.
Eines der übergeordneten Ziele neurowissenschaftlicher Grundlagenforschung ist es, die Pathomechanismen neuropsychiatrischer Erkrankungsbilder besser zu verstehen. Als Erklärungsmodell für einige dieser Erkrankungen dient unter anderem ein gestörtes Verhältnis zwischen Exzitation und Inhibition im Gehirn. Synaptische Strukturproteine sind wichtige Modulatoren dieses Verhältnisses. Für eine unbeeinträchtigte inhibitorische synaptische Transmission spielt das postsynaptische Zelladhäsionsprotein Neuroligin 2 eine maßgebliche Rolle, um das Gleichgewicht zwischen Exzitation und Inhibition aufrechtzuerhalten. Neuroligin 2 ist an der inhibitorischen Synapse lokalisiert und beeinflusst die Entwicklung, Reifung und Funktion dieser Synapse. Die klinische Relevanz von Neuroligin 2 wurde bereits bei zahlreichen Erkrankungsbildern wie Schizophrenie, Depression oder Epilepsie im Rahmen von Studien nachgewiesen. Um das Verhältnis zwischen Exzitation und Inhibition in vivo sowie Mechanismen der synaptischen Übertragung und Plastizität zu untersuchen, hat sich die Ableitung von Feldpotentialen im Gyrus Dentatus des Hippocampus etabliert. Im Neuroligin 2 Knockout Mausmodell konnte bereits gezeigt werden, dass eine pränatale Deletion dieses Proteins eine stark erhöhte Erregbarkeit der Körnerzellen und eine verminderte GABAerge Netzwerkinhibition im Gyrus Dentatus in vivo zur Folge hat.
Unklar blieb bisher, ob diese durch den konventionellen Neuroligin 2 Knockout (pränatal) hervorgerufenen Netzwerkveränderungen alleine auf das Fehlen dieses Proteins zurückzuführen sind oder durch eine zusätzliche Beeinträchtigung der Hirnentwicklung hervorgerufen werden. Ziel dieser Dissertation ist es deshalb, die Rolle von Neuroligin 2 im Gyrus Dentatus durch einen induzierten Knockout in adulten Mäusen (postnatal) unabhängig von einem möglichen Entwicklungseffekt zu klären.
Dazu wurde im ersten methodischen Schritt dieser Dissertation durch orale Tamoxifen-Gabe eine zeitspezifische konditionale Eliminierung von Neuroligin 2 in genetisch modifizierten, adulten Mäusen erzielt. Im Anschluss an diese konditionale Eliminierung wurde die synaptische Transmission, Plastizität sowie neuronale Erregbarkeit von Körnerzellen im Gyrus Dentatus mittels elektrophysiologischer Experimente untersucht. Hierzu wurde zunächst der Tractus Perforans und die Körnerzellschicht durch stereotaktische Chirurgie in anästhesierten Mäusen lokalisiert. Anschließend wurde eine Stimulation des Tractus Perforans sowie eine Ableitung von Feldpotentialen im Gyrus Dentatus durchgeführt. Um die Erregbarkeit der Körnerzellen, die synaptische Transmission, Kurz- und Langzeitplastizität sowie Netzwerkinhibition im Gyrus Dentatus zu analysieren, wurden unterschiedliche Stimulationsprotokolle verwendet. Im Anschluss an die elektrophysiologischen Experimente wurden die Hippocampi beidseitig entnommen, konserviert und später einer Proteinquantifizierung von Neuroligin 2 mittels Western-Blotting unterzogen.
Die Ergebnisse zeigten ein signifikant verringertes Proteinlevel von Neuroligin 2 auf 41,07% im Hippocampus von konditionalen Neuroligin 2 Knockout Mäusen. Unter dieser Reduktion von Neuroligin 2 in adulten Mäusen war die in vivo Erregbarkeit der Körnerzellen des Gyrus Dentatus sowie GABAerge Netzwerkinhibition weitgehend unbeeinträchtigt und die signifikanten Beobachtungen des konventionellen Knockout Modells ließen sich nicht reproduzieren. Aufgrund der unvollständigen Proteinreduktion lässt sich jedoch nicht abschließend beurteilen, ob die Restmenge den elektrophysiologischen Effekt kompensiert oder ob die im konventionellen Neuroligin 2 Knockout Modell beobachteten Effekte auf eine ausschließliche Rolle von Neuroligin 2 in der Hirnentwicklungsperiode zurückzuführen sind. Kürzlich veröffentlichte Daten zeigten allerdings, dass die postnatale Deletion von Neuroligin 2 in anderen Hirnregionen zu einer verminderten Netzwerkinhibition führt.
Neben der hier verwendeten in vivo Methodik ist eine Ergänzung von Untersuchungen in nicht-anästhesierten Tieren sowie Messungen einzelner Zellen durch whole-cell patch-clamp Untersuchungen in vitro oder in vivo zu erwägen. Es sollte dabei auf eine konditionale Proteineliminierung geachtet werden, damit mögliche Kompensationsmechanismen weitgehend ausgeschlossen werden können. Eine weiterführende immunhistochemische Bildgebung der Hippocampuspräparate, wie sie im konventionellen Knockout durchgeführt wurde, könnte sich hierbei ebenso als aufschlussreich für die Funktion von Neuroligin 2 im Hippocampus des adulten Tieres erweisen.
HLA-DRB1 and HLA-DQB1 genetic diversity modulates response to lithium in bipolar affective disorders
(2021)
Bipolar affective disorder (BD) is a severe psychiatric illness, for which lithium (Li) is the gold standard for acute and maintenance therapies. The therapeutic response to Li in BD is heterogeneous and reliable biomarkers allowing patients stratification are still needed. A GWAS performed by the International Consortium on Lithium Genetics (ConLiGen) has recently identified genetic markers associated with treatment responses to Li in the human leukocyte antigens (HLA) region. To better understand the molecular mechanisms underlying this association, we have genetically imputed the classical alleles of the HLA region in the European patients of the ConLiGen cohort. We found our best signal for amino-acid variants belonging to the HLA-DRB1*11:01 classical allele, associated with a better response to Li (p < 1 × 10−3; FDR < 0.09 in the recessive model). Alanine or Leucine at position 74 of the HLA-DRB1 heavy chain was associated with a good response while Arginine or Glutamic acid with a poor response. As these variants have been implicated in common inflammatory/autoimmune processes, our findings strongly suggest that HLA-mediated low inflammatory background may contribute to the efficient response to Li in BD patients, while an inflammatory status overriding Li anti-inflammatory properties would favor a weak response.