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Es gibt zwei Leitmotive, die sich konsequent in der Rhetorik der Forschungsliteratur zu Anselm Kiefer beobachten lassen: zum einen die Auseinandersetzung des Künstlers mit dem Nationalsozialismus und in der Folge mit der nordisch-germanischen Mythologie und zum anderen die Beschäftigung mit dem Judentum und der jüdischen Mystik. Innerhalb des Gesamtoeuvres sind jedoch diejenigen Arbeiten, die sich augenscheinlich und sehr offensichtlich mit dem Nationalsozialismus beschäftigen nur eine sehr kleine Gruppe. In seiner 50 Jahre umfassenden künstlerischen Laufbahn hat er lediglich in den ersten Jahren eine offensive Auseinandersetzung mit der NS-Vergangenheit Deutschlands gesucht. Sie bildet gleichsam den Startpunkt seiner künstlerischen Karriere. Mittlerweile ist der Künstler Anselm Kiefer mit der Aufarbeitung des Nationalsozialismus und den Begrifflichkeiten Vergangenheitsbewältigung, Erinnerungsarbeit und Trauerarbeit kanonisiert. Doch je länger der Schaffensprozess von Kiefer andauert und je weiter man auf sein produktives Œuvre zurückblicken kann, umso deutlicher erkennt man nachweisbar zwei ganz andere bildimmanente Leitkategorien in diversen Facetten und Nuancen, die in ihrer Überordnung eine völlig neue Dimension einschlagen: die Dimension von Zeit und Raum respektive Zeitlichkeit und Räumlichkeit in Kiefers gesamtem Werkkomplex.
Insistent beschäftigt sich Kiefer mit allgemeingültigen Themen der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft oder diskutiert zeitlose und damit verbunden auch schwer zugängliche Inhalte. Zeitlos meint in diesem Fall, dass er sich nicht mehr mit den ihm vorher typischen Referenzen der Historie und Geschichte (wie eben dem Nationalsozialismus) beschäftigt, sondern vielmehr auch mit zeitlichen Dimensionen wie der kosmologischen, geologischen oder Lebens-Zeit. Zunehmens treten ab Mitte der achtziger Jahre Raumbezogene Kosmos- und Genesisthemen aus dem Alten Testament oder der Kabbala in den Mittelpunkt. Raum und Zeit als zwei Leitkategorien breiten sich wie eine Art Dach über Kiefers gesamtes Œuvre und über die üblichen ikonografischen Interpretationsmodelle aus. Sie werden von mir als alternative Lesart der Forschung empfohlen.
Jedes Bildwerk besitzt neben seiner räumlichen Gestalt und seinem kompositorischen Bildaufbau auch eine implizite Bildzeit. Beide Determinanten bedingen als Ordnungsraster nicht nur die jeweilige formale Bildgestalt, sondern auch den strukturellen Bildgehalt in Form eines zeitlich-räumlichen Ausdrucks. Raum und Zeit sind als normativ zu verstehen, im Sinne eines Standards, gleichsam als eine Regel, die grundsätzlich für die Annäherung und Interpretation der Kieferschen Arbeiten angewendet werden kann. Die Wahrnehmung von Raum und Zeit bei Kiefer kann gleichsam übergreifend in die folgenden drei Kategorien eingeteilt werden: 1.) die thematische Referenz auf die beiden Dimensionen, 2.) der tatsächlich motivische Bezug oder 3.) die faktische Umsetzung anhand der Dimension des Bildträgers oder der Entstehungszeit des Werkes. Raum und Zeit liegen zudem ganz grundsätzlich dem kosmologischen Weltentwurf zugrunde, da Alles in Zeit und Raum ist. Die beiden Dimensionen sind dem Kieferschen Sternenbild qua seiner Existenz daher schon anhaftig.
Kiefer hat in den Jahren 1995 bis 2010 eine beachtliche Anzahl an Sternenbildern geschaffen. Er fertigt die Bilder vor allem seriell an, so dass diese Fülle auf Basis diverser formaler Bildanlagen von mir in zwei Gruppen unterteilt wurde.
Die erste Gruppe folgt einer traditionellen Bildform, indem sie grundsätzlich den Bildträger kompositorisch in eine irdische und eine stellare räumliche Zone unterteilen. Der nächtliche Sternenhimmel breitet sich darin geschlossen über einer Landschaft oder einem Innenraum aus. Der Betrachter wird gleichsam von seinem irdischen Standpunkt aus auf den Blick gen Sternenhimmel gelenkt. Die Sternenbilder aus irdischer Perspektive versammeln philosophisches und literarisches Gedankengut der historischen Personen Immanuel Kant, Ingeborg Bachmann und Pierre Corneille. Die zweite Gruppe umfasst jene Arbeiten, die den irdischen Standpunkt verlassen und keine Horizontlinie mehr aufweisen. Bei diesen Arbeiten begreift Kiefer den Bildträger in seiner kompletten Dimensionalität als rein stellaren Bildraum. In den Werken wird als Konsequenz eine für Kiefers Sternenbilder neue bildräumliche Perspektive obligat.
Die Sternenbilder Kiefers fokussieren grundsätzlich kosmologische Fragestellungen, seien sie philosophisch, literaturwissenschaftlich, naturphilosophisch, naturwissenschaftlich oder religiös konnotiert. Damit folgen sie der Tradition vorangegangener Künstlergenerationen. In einem Einführungskapitel, welches für die Verortung Kiefers in die Tradition des Sternenbildes wichtig ist, wird aufgezeigt, dass das Bild der Sterne stets in enger Verbindung mit den eben genannten Disziplinen steht, durch diese maßgeblich beeinflusst wurde und weiterhin wird. Den Künstlern ist die Tatsache gemein, dass sie mit ihrer Darstellung des Sternenhimmels der Frage nach einer räumlichen und zeitlichen Ordnung der Welt, gleichsam als Kosmos verstanden, sowie ihrer Entstehungsursache und des „Bauplans“ nachgehen. Den Sternenbildern scheint gemein zu sein, dass sie realiter durch Beobachtungen, Erkenntnisse und Ergebnisse Wissensräume sichtbar machen, determinieren und das jeweilige Wissen transportieren.
Kiefers kosmologischer Diskurs verläuft in dem großen Bereich des Nicht-Wissens, mit dem Versuch einen ontologischen Sinn herzustellen. Die Arbeiten, die auf Kant referenzieren, auf Bachmann und auf Corneille zeugen von Kiefers kosmologischer Auseinandersetzung, seiner Frage nach Gott, seiner Verortung im Kosmos, seiner Beschäftigung mit dem Darstellbaren und Un-Darstellbaren und einer damit verbundenen Sinnsuche.
Background: The ERGO2 (Ernaehrungsumstellung bei Patienten mit Rezidiv eines Glioblastoms) MR-spectroscopic imaging (MRSI) subtrial investigated metabolism in patients randomized to calorically restricted ketogenic diet/intermittent fasting (crKD-IF) versus standard diet (SD) in addition to re-irradiation (RT) for recurrent malignant glioma. Intracerebral concentrations of ketone bodies (KB), intracellular pH (pHi), and adenosine triphosphate (ATP) were non-invasively determined. Methods: 50 patients were randomized (1:1): Group A keeping a crKD-IF for nine days, and Group B a SD. RT was performed on day 4-8. Twenty-three patients received an extended MRSI-protocol (1H decoupled 31P MRSI with 3D chemical shift imaging (CSI) and 2D 1H point-resolved spectroscopy (PRESS)) at a 3T scanner at baseline and on day 6. Voxels were selected from the area of recurrent tumor and contralateral hemisphere. Spectra were analyzed with LCModel, adding simulated signals of 3-hydroxybutyrate (βOHB), acetone (Acn) and acetoacetate (AcAc) to the standard basis set. Results: Acn was the only reliably MRSI-detectable KB within tumor tissue and/or normal appearing white matter (NAWM). It was detected in 4/11 patients in Group A and in 0/8 patients in Group B. MRSI results showed no significant depletion of ATP in tumor tissue of patients at day 6 during crKD-IF, even though there were a significant difference in ketone serum levels between Group A and B at day 6 and a decline in fasting glucose in Group A from baseline to day 6. The tumor specific alkaline pHi was maintained. Conclusions: Our metabolic findings suggest that tumor cells maintain energy homeostasis even with reduced serum glucose levels and may generate additional ATP through other sources.r sources.
kurz und kn@pp news : Nr. 50
(2020)
ISOE-Newsletter 05/2020
(2020)
Wissenskommunikation: Gestaltungsprinzipien für sozial-ökologische Transformationen illustriert +++ Institutsbericht des ISOE: Rückblick auf das Forschungsjahr 2020 +++ Ergebnisse der Forschungsgruppe PlastX: Sozial-ökologische Forschung zu Plastik in der Umwelt +++ Zukunftsforum Ecornet: Wie die Corona-Pandemie die Verkehrswende beeinflusst +++ Nachhaltiger Konsum und soziale Teilhabe: Einblicke in Alltagspraktiken +++ Bekämpfung der Asiatischen Buschmücke: Mit natürlichen Mitteln gegen potenzielle Krankheitsträger +++ Arzneimittelrückstände in der Umwelt: Fragen Sie Ihre Ärztin oder Ihren Apotheker +++ Lehrveranstaltungen des ISOE im Wintersemester +++ Aus dem ISOE: Ökoprofit-Zertifizierung erhalten +++ Termine +++ Publikationen
Objective: Excessive inflammation in the central nervous system (CNS) and the periphery can result in neurodegeneration and parkinsonism. Recent evidence suggests that immune responses in Parkinson disease patients are dysregulated, leading to an increased inflammatory reaction to unspecific triggers. Although α‐synuclein pathology is the hallmark of Parkinson disease, it has not been investigated whether pathologic α‐synuclein is a specific trigger for excessive inflammatory responses in Parkinson disease.
Methods: We investigated the immune response of primary human monocytes and a microglial cell line to pathologic forms of α‐synuclein by assessing cytokine release upon exposure.
Results: We show that pathologic α‐synuclein (mutations, aggregation) results in a robust inflammatory activation of human monocytes and microglial BV2 cells. The activation is conformation‐ dependent, with increasing fibrillation and early onset mutations having the strongest effect on immune activation. We also found that activation of immune cells by extracellular α‐synuclein is potentiated by extracellular vesicles, possibly by facilitating the uptake of α‐synuclein. Blood extracellular vesicles from Parkinson disease patients induce a stronger activation of monocytes than blood extracellular vesicles from healthy controls. Most importantly, monocytes from Parkinson disease patients are dysregulated and hyperactive in response to stimulation with pathologic α‐synuclein. Furthermore, we demonstrate that α‐synuclein pathology in the CNS is sufficient to induce the monocyte dysregulation in the periphery of a mouse model.
Interpretation: Taken together, our data suggest that α‐synuclein pathology and dysregulation of monocytes in Parkinson disease can act together to induce excessive inflammatory responses to α‐synuclein. ANN NEUROL 2019;86:593–606
The $p$-adic section conjecture predicts that for a smooth, proper, hyperbolic curve $X$ over a $p$-adic field $k$, every section of the map of étale fundamental groups $\pi_1(X) \to G_k$ is induced by a unique $k$-rational point of $X$. While this conjecture is still open, the birational variant in which $X$ is replaced by its generic point is known due to Koenigsmann. Generalising an alternative proof of Pop, we extend this result to certain localisations of $X$ at a set of closed points $S$, an intermediate version in between the full section conjecture and its birational variant. As one application, we prove the section conjecture for $X_S$ whenever $S$ is a countable set of closed points.
Inhibitoren der Apoptose (IAP, inhibitor of apoptosis) Proteine spielen eine wichtige Rolle in Bezug auf Zelltodregulation und es ist anzunehmen, dass eine Dysregulation dieser Proteine zu einer Tumorentwicklung und Tumorprogression beiträgt. Erhöhte Expressionslevel von IAP Proteinen verhindern die Aktivierbarkeit des Zelltodprogrammes von Tumorzellen und eine Reihe von Studien konnte bereits erhöhte IAP Level in Tumorzelllinien sowie in primären Tumorproben nachweisen. Des Weiteren korrelieren erhöhte Expressionslevel von IAPs in Tumoren mit Behandlungsresistenzen und schlechten Prognosen für die Patienten.
Das diffuse großzellige B-Zell Lymphom (DLBCL, diffuse large B-cell lymphoma) zählt zu den häufigsten Subtypen der Non-Hodgkin Lymphome (NHL) mit 40 % aller neu diagnostizierten NHL Fälle. DLBCL ist eine sehr heterogene Erkrankung die in drei verschiedene Gruppen klassifiziert wurde: aktivierter B-Zell Typ (ABC, activated B-cell), Keimzentrum B-Zell Typ (GCB, germinal center B-Cell) und Mediastinaler großzelliger B-Zell Typ (PMBL, primary mediastinal B-cell lymphoma). Erhöhte Expressionslevel von zellulärem IAP1 (cIAP, cellular IAP) und cIAP2 wurden ebenfalls in primären Tumorproben von DLBCL Patienten nachgewiesen. Smac mimetics wurden entwickelt, um IAPs zu antagonisieren und stellen damit eine Behandlungsstrategie für DLBCL Patienten dar, denn ca. 40 % aller DLBCL Patienten entwickeln ein Rezidiv oder erreichen gar keine Remission unter Standardtherapie. Jedoch ist der Effekt von Smac mimetics in einer Einzelbehandlung limitiert, weswegen Kombinationstherapien mit Smac mimetics eine vielversprechende Strategie für ihren klinischen Einsatz darstellen. Aus diesem Grund haben wir in dieser Arbeit den Effekt von Smac mimetic in Kombination mit Proteasom-Inhibitoren analysiert und einen speziellen Fokus auf den molekularen Mechanismus des ausgelösten Zelltodsignalweges gelegt.
Die Kombination verschiedener Konzentrationen des Smac mimetics BV6 mit dem Proteasom-Inhibitor carfilzomib (CFZ) löst in allen drei getesteten DLBCL Subtypen (ABC, GCB und PMBL) Zelltod aus. Die Kalkulation des Kombinationsindexes (CI, combination index) sowie des Bliss Scores, zwei quantitative Parameter zur Bestimmung eines Synergismus, zeigen, dass fast alle getesteten Kombinationen einen Synergismus aufweisen. Dies verdeutlicht, dass eine Co-Behandlung von BV6 und CFZ eine wirksame Kombination ist um Zelltod in DLBCL Zelllinien auszulösen. Außerdem zeigt eine Kombination von BV6 mit anderen Proteasom-Inhibitoren wie ixazomib (IXA) oder oprozomib (OPR), ebenfalls eine synergistische Reduktion der Zellviabilität. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der detektierte Effekt nicht auf eine Substanz limitiert ist, sondern, dass ein genereller Effekt von Smac mimetic und Proteasom-Inhibitoren vorliegt, um Zellviabilität in DLBCL zu reduzieren. BV6 und CFZ induzieren einen apoptotischen Zelltod, da sie die Spaltung und Aktivierung von Initiator- und Effektorcaspasen (Caspasen-3, -7, -8 und -9) initiieren und sich der induzierte Zelltod mit Hilfe des Caspasen-Inhibitors zVAD.fmk verhindern lässt. Die Behandlung mit BV6 und CFZ führt zu einer Akkumulation von NIK, ein Protein welches zur Aktivierung des non-kanonischen NF-kB Signalweges benötigt wird. Weitere Untersuchungen zeigen jedoch, dass NIK nicht an der Zelltodinduktion beteiligt ist, da eine siRNA-basierte Herunterregulierung des NIK Proteins keinen Einfluss auf die Zelltodinduktion nimmt. Ebenfalls ist der Zelltod unabhängig von dem TNFa Signalweg, da weder eine Behandlung mit dem TNFa Inhibitor Enbrel den Zelltod verringern kann noch eine zusätzliche Gabe von TNFa den Zelltod erhöht. Weitere mechanistische Studien zeigen eine kritische Rolle der mitochondrialen Apoptose für den BV6/CFZ-vermittelten Zelltod. Unter Behandlung mit BV6/CFZ wurde eine Aktivierung von BAX und BAK nachgewiesen, welche beide mit verantwortlich für die Porenbildung in der mitochondrialen Membran sind. Eine Herunterregulation dieser beiden Proteine mittels siRNA reduziert signifikant den durch BV6/CFZ-induzierten Zelltod auf ein Minimum. Gleichzeitig löst eine Co-Behandlung mit BV6/CFZ einen Verlust des mitochondrialen Membranpotentials (LOMMP, loss of mitochondrial membrane potential) aus. In Übereinstimmung mit den vorherigen Experimenten, zeigen wir eine Akkumulation von mitochondrialen reaktiven Sauerstoffspezies (ROS; reactive oxygen species), sowie einen generellen Anstieg des allgemeinen ROS Levels. Eine Behandlung mit BV6/CFZ zeigt eine deutliche Akkumulation des pro-apoptotischen Proteins NOXA. Um dessen funktionelle Relevanz zu überprüfen, wurde die Proteinmenge von NOXA mittels siRNA stark reduziert. Eine Behandlung mit der Kombination aus BV6 und CFZ zeigt daraufhin eine signifikant reduzierte Zelltodinduktion, was die funktionelle Relevanz von NOXA für den BV6/CFZ-vermittelten Zelltod unterstreicht. Immunopräzipitationsstudien zeigen, dass in RIVA und U2932 Zellen NOXA konstitutiv an seinen anti-apoptotischen Bindungspartner MCL-1 gebunden ist, was die Zellen bereits darauf vorbereitet Apoptose zu durchlaufen. Dieses sogenannte „primen“ für Apoptose wird durch die Behandlung mit BV6 und CFZ weiter verstärkt, da es die Bindung zwischen NOXA und MCL-1 weiter erhöht. Dadurch wird die Balance zwischen pro- und anti-apoptotischen Proteinen zu Gunsten der pro-apoptotischen Proteine verschoben und die Induktion von Apoptose begünstigt.
Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass DLBCL Zelllinien sensitiv auf eine Behandlung mit Smac mimetic und Proteasom-Inhibitor reagieren und damit eine mögliche neue Behandlungsstrategie für diese heterogene Tumorerkrankung darstellt.
Context: Autoimmune polyglandular syndrome (APS-2: autoimmune Addison’s disease or type 1 diabetes) is conferred by predisposing HLA molecules, vitamin D deficiency, and heritable susceptibility. Organ destruction is accompanied by cytokine alterations. We addressed the monocytic cytokines of two distinct APS-2 cohorts, effects of vitamin D and HLA DQ risk.
Methods: APS-2 patients (n = 30) and healthy controls (n = 30) were genotyped for HLA DQA1/DQB1 and their CD14+ monocytes stimulated with IL1β and/or 1,25(OH)2D3 for 24 h. Immune regulatory molecules (IL-6, IL-10, IL-23A, IL-15, CCL-2, PD-L1), vitamin D pathway gene transcripts (CYP24A1, CYP27B1, VDR), and CD14 were analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay and RTqPCR. Results: Pro-inflammatory CCL-2 was higher in APS-2 patients than in controls (p = 0.001), whereas IL-6 showed a trend – (p = 0.1). In vitro treatment with 1,25(OH)2D3 reduced proinflammatory cytokines (IL-6, CCL-2, IL-23A, IL-15) whereas anti-inflammatory cytokines (IL-10 and PD-L1) rose both in APS-type 1 diabetes and APS-Addison´s disease. Patients with adrenal autoimmunity showed a stronger response to vitamin D. Expression of IL-23A and vitamin D pathway genes VDR and CYP27B1 varied by HLA genotype and was lower in healthy individuals with high-risk HLA (p = 0.0025; p = 0.04), while healthy controls with low-risk HLA showed a stronger IL-10 and CD14 expression (p = 0.01; p = 0.03). Conclusion: 1,25(OH)2D3 regulates the monocytic response in APS-2 disorders type 1 diabetes or Addison´s disease. The monocytic cytokine profile of individuals carrying HLA high-risk alleles is proinflammatory, enhances polyglandular autoimmunity and can be targeted by vitamin D.
Background: Vacuum cleaning, which is associated with musculoskeletal complaints, is frequently carried out in private households and by professional cleaners. The aim of this pilot study was to quantify the movements during habitual vacuuming and to characterize the movement profile with regard to its variability. Methods: The data were collected from 31 subjects (21 f/10 m) using a 3D motion analysis system (XSens). Eight vacuum cleaners were used to vacuum polyvinyl chloride (PVC) and carpet floors. In 15 joints of the right upper extremity, the trunk and the lower extremities, Principal Component Analysis was used to determine the predominantly varying joints during vacuuming. Results: The movements of the trunk and the lower extremities were relatively constant and, therefore, had less influence. The shoulder, elbow and wrist joints were identified as joints that can be decisive for the movement profile and that can be influenced. These joints were represented in the course of the vacuuming cycle by the mean movement with its standard deviation. Conclusion: In summary, the generalization of a movement profile is possible for the trunk and the lower extremities due to the relative homogeneity. In future it will be necessary to identify factors influencing variability in order to draw conclusions about movement ergonomics.
Central and peripheral fields of view extract information of different quality and serve different roles during visual tasks. Past research has studied this dichotomy on-screen in conditions remote from natural situations where the scene would be omnidirectional and the entire field of view could be of use. In this study, we had participants looking for objects in simulated everyday rooms in virtual reality. By implementing a gaze-contingent protocol we masked central or peripheral vision (masks of 6 deg. of radius) during trials. We analyzed the impact of vision loss on visuo-motor variables related to fixation (duration) and saccades (amplitude and relative directions). An important novelty is that we segregated eye, head and the general gaze movements in our analyses. Additionally, we studied these measures after separating trials into two search phases (scanning and verification). Our results generally replicate past on-screen literature and teach about the role of eye and head movements. We showed that the scanning phase is dominated by short fixations and long saccades to explore, and the verification phase by long fixations and short saccades to analyze. One finding indicates that eye movements are strongly driven by visual stimulation, while head movements serve a higher behavioral goal of exploring omnidirectional scenes. Moreover, losing central vision has a smaller impact than reported on-screen, hinting at the importance of peripheral scene processing for visual search with an extended field of view. Our findings provide more information concerning how knowledge gathered on-screen may transfer to more natural conditions, and attest to the experimental usefulness of eye tracking in virtual reality.
The assessment of knee or hip joint loading by external joint moments is mainly used to draw conclusions on clinical decision making. However, the correlation between internal and external loads has not been systematically analyzed. This systematic review aims, therefore, to clarify the relationship between external and internal joint loading measures during gait. A systematic database search was performed to identify appropriate studies for inclusion. In total, 4,554 articles were identified, while 17 articles were finally included in data extraction. External joint loading parameters were calculated using the inverse dynamics approach and internal joint loading parameters by musculoskeletal modeling or instrumented prosthesis. It was found that the medial and total knee joint contact forces as well as hip joint contact forces in the first half of stance can be well predicted using external joint moments in the frontal plane, which is further improved by including the sagittal joint moment. Worse correlations were found for the peak in the second half of stance as well as for internal lateral knee joint contact forces. The estimation of external joint moments is useful for a general statement about the peak in the first half of stance or for the maximal loading. Nevertheless, when investigating diseases as valgus malalignment, the estimation of lateral knee joint contact forces is necessary for clinical decision making because external joint moments could not predict the lateral knee joint loading sufficient enough. Dependent on the clinical question, either estimating the external joint moments by inverse dynamics or internal joint contact forces by musculoskeletal modeling should be used.
Biominerals fossilisation: fish bone diagenesis in plio–pleistocene african hominid sites of Malawi
(2020)
Fish fossilisation is relatively poorly known, and skeletal element modifications resulting from predation, burial and diagenesis need to be better investigated. In this article, we aim to provide new results about surface, structural and chemical changes in modern and fossil fish bone. Fossil samples come from two distinct localities of roughly the same age in the Pliocene–Pleistocene Chiwondo Beds adjacent to Lake Malawi. Optical and scanning electron microscope (SEM) observations, energy dispersive spectroscopy (EDS) analyses and Fourier transform infrared (FTIR) spectrometry were carried out on three categories of fish bones: (i) fresh modern samples collected in the lake, (ii) extracted from modern fish eagle regurgitation pellets, and (iii) fossils from Malema and Mwenirondo localities. A comparison of these data allowed us to detect various modifications of bone surfaces and structure as well as composition changes. Some differences are observed between fresh bones and modern pellets, and between pellets and fossils. Moreover, fossil fish bone surface modifications, crystallinity, and chemical composition from Malema and Mwenirondo differ despite their chronological and spatial proximities (2.5–2.4 Ma, 500 m). In both sites, the post-predation modifications are strong and may hide alterations due to the predation by bird of prey such as the fish eagle. The combination of the used methods is relevant to analyses of diagenetic alterations in fish bones.
SUMOylation is a reversible posttranslational modification pathway catalyzing the conjugation of small ubiquitin-related modifier (SUMO) proteins to lysine residues of distinct target proteins. SUMOylation modifies a wide variety of cellular regulators thereby affecting a multitude of key processes in a highly dynamic manner. The SUMOylation pathway displays a hallmark in cellular stress-adaption, such as heat or redox stress. It has been proposed that enhanced cellular SUMOylation protects the brain during ischemia, however, little is known about the specific regulation of the SUMO system and the potential target proteins during cardiac ischemia and reperfusion injury (I/R). By applying left anterior descending (LAD) coronary artery ligation and reperfusion in mice, we detect dynamic changes in the overall cellular SUMOylation pattern correlating with decreased SUMO deconjugase activity during I/R injury. Further, unbiased system-wide quantitative SUMO-proteomics identified a sub-group of SUMO targets exhibiting significant alterations in response to cardiac I/R. Notably, transcription factors that control hypoxia- and angiogenesis-related gene expression programs, exhibit altered SUMOylation during ischemic stress adaptation. Moreover, several components of the ubiquitin proteasome system undergo dynamic changes in SUMO conjugation during cardiac I/R suggesting an involvement of SUMO signaling in protein quality control and proteostasis in the ischemic heart. Altogether, our study reveals regulated candidate SUMO target proteins in the mouse heart, which might be important in coping with hypoxic/proteotoxic stress during cardiac I/R injury.
Physiologically based pharmacokinetic/pharmacodynamic (PBPK/PD) models can serve as a powerful framework for predicting the influence as well as the interaction of formulation, genetic polymorphism and co-medication on the pharmacokinetics and pharmacodynamics of drug substances. In this study, flurbiprofen, a potent non-steroid anti-inflammatory drug, was chosen as a model drug. Flurbiprofen has absolute bioavailability of ~95% and linear pharmacokinetics in the dose range of 50–300 mg. Its absorption is considered variable and complex, often associated with double peak phenomena, and its pharmacokinetics are characterized by high inter-subject variability, mainly due to its metabolism by the polymorphic CYP2C9 (fmCYP2C9 ≥ 0.71). In this study, by leveraging in vitro, in silico and in vivo data, an integrated PBPK/PD model with mechanistic absorption was developed and evaluated against clinical data from PK, PD, drug-drug and gene-drug interaction studies. The PBPK model successfully predicted (within 2-fold) 36 out of 38 observed concentration-time profiles of flurbiprofen as well as the CYP2C9 genetic effects after administration of different intravenous and oral dosage forms over a dose range of 40–300 mg in both Caucasian and Chinese healthy volunteers. All model predictions for Cmax, AUCinf and CL/F were within two-fold of their respective mean or geometric mean values, while 90% of the predictions of Cmax, 81% of the predictions of AUCinf and 74% of the predictions of Cl/F were within 1.25 fold. In addition, the drug-drug and drug-gene interactions were predicted within 1.5-fold of the observed interaction ratios (AUC, Cmax ratios). The validated PBPK model was further expanded by linking it to an inhibitory Emax model describing the analgesic efficacy of flurbiprofen and applying it to explore the effect of formulation and genetic polymorphisms on the onset and duration of pain relief. This comprehensive PBPK/PD analysis, along with a detailed translational biopharmaceutic framework including appropriately designed biorelevant in vitro experiments and in vitro-in vivo extrapolation, provided mechanistic insight on the impact of formulation and genetic variations, two major determinants of the population variability, on the PK/PD of flurbiprofen. Clinically relevant specifications and potential dose adjustments were also proposed. Overall, the present work highlights the value of a translational PBPK/PD approach, tailored to target populations and genotypes, as an approach towards achieving personalized medicine.
Uni-Highlights Januar 2021 : Einladungen zu ausgewählten Veranstaltungen der Goethe-Universität
(2020)