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Gemäß § 37 Abs. 8 des Hessischen Hochschulgesetzes (HHG) in der Fassung vom 14.12.2009 (DVBl I S. 666) zuletzt geändert durch Art. 2 des Gesetzes zu dem Studienakkreditierungsstaatsvertrag und zur Änderung des Hochschulgesetzes sowie weiterer hochschulbezogener Vorschriften vom 18.12.2017 (DVBl I S. 482) hat das Präsidium nach Beschlussfassung des Senats am 15.07.2020 die folgende Neuregelung zur Wahlordnung am 04.08.2020 genehmigt:..
Corrigendum zu: Memory studies 13.2020, issue: 5, S. 861-874, doi:10.1177/1750698020943014, ISSN 1750-6999
This afterword addresses the complex temporal and global dynamics of the coronavirus pandemic. After considering some of the new social rhythms that have emerged in the wake of Covid-19 around the world, it turns to the role of collective memory before, during and after corona. The aim is to provide a basic grid for how the Covid-19 pandemic could be addressed using memory studies expertise and concepts such as premediation, memorability, memory (ab)use, national memory, colonial memory, racial stereotypes, the digital archive, generational memory, or Anthropocene time.
Das Ziel dieser Arbeit ist die realitätsgetreue Entwicklung eines interaktiven 3D-Stadtmodells, welches auf den ÖPNV zugeschnitten ist. Dabei soll das Programm anhand von Benutzereingaben und mit Hilfe einer Datenquelle, automatisch eine dreidimensionale Visualisierung der Gebäude erzeugen und den lokalen ÖPNV mitintegrieren. Als Beispiel der Ausarbeitung diente das ÖPNV-Netz der Stadt Frankfurt. Hierbei wurde auf die Problematik der Erhebung von Geoinformationen und der Verarbeitung von solchen komplexen Daten eingegangen. Es wurde ermittelt, welche Nutzergruppen einen Mehrwert durch eine derartige 3D Visualisierung haben und welche neuen Erweiterungs- und Nutzungspotenziale das Modell bietet.
Dem Leser soll insbesondere ein Einblick in die Generierung von interaktiven 3D-Modellen aus reinen Rohdaten verschafft werden. Dazu wurde als Entwicklungsumgebung die Spiele-Engine Unity eingesetzt, welche sich als sehr fähiges und modernes Entwicklungswerkzeug bei der Erstellung von funktionalen 3D-Visualisierungen herausgestellt hat. Als Datenquelle wurde das OpenStreetMap Projekt benutzt und im Rahmen dieser Arbeit behandelt. Anschließend wurde zur Evaluation, das Modell verschiedenen Nutzern bereitgestellt und anhand eines Fragebogens evaluiert.
Während meiner Promotion habe ich zwei Projekte unter der Aufsicht von Dr. Misha Kudryashev durchgeführt. Im ersten Projekt habe ich die Strukturen des Ryanodinrezeptors 1 (RyR1) in Apo- und Ryanodin-Bindungszuständen in der nativen Membran durch Tomographie und Subtomogramm-Mittelung bei 12,6 bzw. 17,5 Å bestimmt. Im Vergleich zur Struktur von gereinigtem RyR1 unter Verwendung der Einzelpartikel-Kryo-Elektronenmikroskopie (Cryo-EM) können zusätzliche Dichten in der cytoplasmatischen Domäne und der sarkoplasmatischen Retikulum (SR)-Membran bzw. im SR-Lumen beobachtet werden. Die Auflösung der Struktur von RyR1 im Apo-Zustand wurde von den Kollegen in meinem Labor mithilfe der Hybridmethode auf 9,5 Å verbessert. Diese Arbeit hat unser Verständnis für die Mechanismen von RyR1 in nativen Membranen erweitert. Im zweiten Projekt habe ich die Struktur des Proteins SdeC der SidE-Familie durch Einzelpartikel-Kryo-EM bei 4,6 Å bestimmt. Die Kristallstruktur des C-Terminus von SdeA wurde von meinem Forschungspartner Dr. Mohit Misra gelöst. Durch Überlagerung einer gemeinsamen Helix dieser beiden Strukturen konnten wir ein kombiniertes Modell erstellen und ein allgemeines Verständnis der Proteine der SidE-Familie erhalten.
Objective: To evaluate if 3 peptides derived from the cartilage oligomeric matrix protein (COMP), which wounded zones of cartilage secrete into synovial fluid, possess biological activity and might therefore be involved in the regulation of specific aspects of joint regeneration.
Methods: The 3 peptides were produced by chemical synthesis and then tested in vitro for known functions of the COMP C-terminal domain from which they derive, and which are involved in osteoarthritis: transforming growth factor-β (TGF-β) signaling, vascular homeostasis, and inflammation. Results. None of the peptides affected the gene expression of COMP in osteochondral progenitor cells (P > 0.05). We observed no effects on the vascularization potential of endothelial cells (P > 0.05). In cultured synovium explants, no differences on the expression of catabolic enzymes or proinflammatory cytokines were found when peptides were added (P > 0.05).
Discussion and conclusions: The 3 peptides tested do not regulate TGF-β signaling, angiogenesis and vascular tube formation, or synovial inflammation in vitro and therefore most likely do not play a major role in the disease process.
Background: The number of implantable cardioverter defibrillator (ICD) infections is increasing due to an increased number of ICD implants, higher-risk patients, and more frequent replacement procedures, which carry a higher risk of infection. Reducing the morbidity, mortality, and cost of ICD-related infections requires an understanding of the current rate of this complication and its predictors.
Methods: The Shock Implant Evaluation Trial (SIMPLE) trial randomized 2500 ICD recipients to defibrillation testing or not. Over an average of 3.1 years, patients were seen every 6 months and examined for evidence of ICD infection, which was defined as requiring device removal and/or intravenous antibiotics.
Results: Within 24 months, 21 patients (0.8%) developed infection. Fourteen patients (67%) with infection presented within 30 days, 20 patients by 12 months, and only 1 patient beyond 12 months. Univariate analysis demonstrated that patients with primary electrical disorders (3 patients, P = 0.009) and those with a secondary prevention indication (13 patients, P = 0.0009) were more likely to develop infection. Among the 2.2% of patients who developed an ICD wound hematoma, 10.4% developed an infection. Among the 8.3% of patients requiring an ICD reintervention, 1.9% developed an infection.
Conclusions: This cohort of ICD recipients at high-volume centres have a low risk of device-related infection. However; strategies to reduce wound hematoma and the need for ICD reintervention could further reduce the rate of infection.
This article reports an investigation of how inhibition contributes to fluid reasoning when it is decomposed into the reasoning ability, item-position, and speed components to control for possible method effects. Working memory was also taken into consideration. A sample of 223 university students completed a fluid reasoning scale, two tasks tapping prepotent response inhibition, and two working memory tasks. Fixed-links modeling was used to separate the effect of reasoning ability from the effects of item-position and speed. The goodness-of-fit results confirmed the necessity to consider the reasoning ability, item-position, and speed components simultaneously. Prepotent response inhibition was only associated with reasoning ability. This association disappeared when working memory served as a mediator. Taken together, these results reflect the inhomogeneity of what is tapped by the fluid reasoning scale on one hand and, on the other, suggest inhibition as an important component of working memory.
ISOE-Newsletter 03/2020
(2020)
Neues Verständnis von sozial-ökologischen Transformationen +++ Digitalisierung in der Wasserwirtschaft: Lücken in der Cybersicherheit +++ Digitalisierung und Geschlechtergerechtigkeit – (auch) eine Frage der Technikfolgenabschätzung +++ Akademie für Transdisziplinäre Forschung: Start der Plattform tdAcademy +++ Wirkungsforschung für Zukunftsstadtprojekte +++ Umweltfreundliche Bekämpfung der Asiatischen Buschmücke +++ Biodiversitätsforschung: Studie zu Konfliktlinien beim Thema Insektenschutz +++ Wie Infrastrukturen zur Klimaanpassung in Städten beitragen können +++ Termine +++ Publikationen
ISOE-Newsletter 04/2020
(2020)
Laborstudie zur Toxizität von Produkten aus Biomaterialien: „Bioplastik“ ist keine unbedenkliche Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen +++ Neue Nachwuchsgruppe „regulate“: Forschung für eine nachhaltige Grundwasserbewirtschaftung in Europa +++ Aus der Wissenschaft in die Praxis: Zwei neue Erklärfilme unterstützen Wissenstransfer +++ Leseempfehlung: Der Müll in unseren Meeren – Sinnbild der Wegwerfgesellschaft +++ Hessischer Tag der Nachhaltigkeit: Exkursion an die Weschnitz mit Dialog und Aktion +++ Daseinsvorsorge im Alltag: Verbesserung von Lebensqualität durch interkommunale Kooperation +++ Aus dem ISOE: Neuer Vorsitz des Wissenschaftlichen Beirats +++ Termine +++ Publikationen
On the basis of the economic theory of network effects, this article provides a novel explanation of the so-called patent paradox, i.e. the question why the propensity to patent is so strong when the expected average value of most patents is low. It demonstrates that the patent system of a country resembles a telephone network or a social media platform. Patents are perceived as nodes in a virtual network that, as a whole, exhibits network effects. It is explained why patents are not independent of other patents but that they complement each other in several ways both within and beyond markets and fields of technology, and that patents thus create synchronization value over and above individual interests of patent holders in exclusivity. As a consequence, the more patents there are, the more valuable it is to also seek patents, and vice versa. Since patents thus display increasing returns to adoption, the willingness to pay for the next patent slopes upwards. This explains why, after a phase of early instability and a certain tipping point, many countries’ patent systems expanded quickly and eventually became a rigid standard (“lock-in”). The concluding section raises the question what regulatory measures are suitable to effectively address the ensuing anticommons effects.
The long-standing battle between economic nationalism and globalism has again taken center stage in geopolitics. This article applies this dichotomy to the law and policy of international intellectual property (IP). Most commentators see IP as a prime example of globalization. The article challenges this view on several levels. In a nutshell, it claims that economic nationalist concerns about domestic industries and economic development lie at the heart of the global IP system. To support this argument, the article summarizes and categorizes IP policies adopted by selected European countries, the European Union, and the U.S. Section I presents three types of inbound IP policies that aim to foster local economic development and innovation. Section II adds three versions of outbound IP policies that, in contrast, target foreign countries and markets. Concluding section III traces a dialectic virtuous circle of economic nationalist motives leading to global legal structures and identifies the function and legal structure of IP as the reason for the resilience and even dominance of economic nationalist motives in international IP politics. IP concerns exclusive private rights that are territorially limited creatures of (supra-)national statutes. These legal structures make up the economic nationalist DNA of IP.
Der Beitrag erläutert aus rechtswissenschaftlicher Sicht, welche Begriffe, Perspektiven und Methoden zur Beantwortung folgender Frage geeignet sind: Wie lässt sich erklären, dass das gerade einmal ca. 200 Jahre alte Rechtsgebiet des „geistigen Eigentums“, dessen Legitimität stets heftig umstritten war, praktisch weltweite Anerkennung in nationalen, supranationalen und völkerrechtlichen Rechtsquellen finden konnte und die globalen Handels- und Kommunikationsströme auch tatsächlich wirksam reguliert? Oder anders gewendet: Wie kann ein schwacher Geltungsanspruch eine faktisch wirkmächtige Ordnung hervorbringen? Nach kritisch-diskurstheoretischen Ansätzen bildet der Streit um Rechtfertigungen den zentralen Treiber normativer Ordnungen. Der Aufsatz zeigt jedoch, dass im Hinblick auf das „geistige Eigentum“ normexterne Bedingungen wie technischer Fortschritt und der Wandel der allgemeinen Wirtschaftsordnung von entscheidender Bedeutung waren und der Frage nach den Gründen z.T. logisch vorausliegen. Schließlich wird gezeigt, dass sozialontologische Analysen besonders gut geeignet erscheinen, strukturelle Normativität/Macht zu adressieren, die unterhalb expliziter Rechtfertigungen bzw. im „Hintergrund“ angesiedelt ist, so wie Sprache generell die logische Voraussetzung für ein rechtfertigendes Rede-und-Antwort-Stehen bildet.
Der Beitrag stellt zunächst dar, dass und warum dem geltenden UWG ein schlüssiger innerer Zusammenhang fehlt, und zwar sowohl im Hinblick auf den Prüfungsaufbau für Ansprüche als auch im Hinblick auf die im Gesetz zum Tragen kommenden materiellen Systematisierungskriterien. Sodann wird ein Vorschlag für einen alternativen Gesetzesaufbau unterbreitet, der am unverändert richtigen Gedanken festhält, wonach Wettbewerbsverhalten in seinen komplexen Auswirkungen auf sämtliche Marktteilnehmer ganzheitlich zu erfassen und zu regulieren ist, während die Orientierung an Gruppen von Marktteilnehmern zwangsläufig zu Abgrenzungsproblemen führt. Folglich bilden im unterbreiteten Vorschlag nicht die Schutzsubjekte des UWG, sondern der Unwertgehalt der geschäftlichen Handlung (Irreführung, Aggressivität, sonstige Wettbewerbsverfälschung) das primäre Systematisierungskriterium. Übergeordnetes Ziel des Vorschlags ist es, die methodengerechte Anwendung des geschriebenen Rechts zu erleichtern und auf diese Weise gesetzesferne Eigenrationalitäten der Praxis einzuhegen.
Der Beitrag nimmt zu den Entscheidungen des BGH v. 21.2.2019 in Sachen HHole (for Mannheim) u.a., wonach die Vernichtung eines urheberrechtlich geschützten Werks eine „andere Beeinträchtigung“ im Sinne des § 14 UrhG darstellt, kritisch Stellung. Hinterfragt wird insbesondere, worauf sich Entstellungen oder Beeinträchtigungen gem. § 14 UrhG beziehen, was also unter einem „Werk“ gem. § 14 UrhG zu verstehen ist.
Die rechtshistorische Forschung konzentriert sich auf die Herausbildung spezifisch juristischer Figuren wie das frühneuzeitliche Privileg oder das spätere „geistige Eigentum“. Die Geschichte des urheberrechtlichen Werkbegriffs – immerhin der Gegenstand der „Werkherrschaft“ des Urhebers – hat demgegenüber verhältnismäßig wenig Aufmerksamkeit erfahren. Dabei ist letztlich unstreitig, dass auch die Vorstellung eines von seinen Verkörperungen unabhängigen und daher abstrakt-immateriellen, eigentumsfähigen Werks keine gegebene Wirklichkeit darstellt, sondern erst seit dem Ende des 18. Jahrhunderts etabliert ist. Der Beitrag historisiert das Urheberrecht ausgehend von seiner – so die Hypothese – vorgestellten Wirklichkeit. Betrachtet werden drei Vorbedingungen, die das juristische Reden und Denken in Kategorien eines abstrakt-unkörperlichen, eigentumsfähigen Werks und damit zugleich das „geistige Eigentum“ an diesem Werk möglich gemacht haben: Reproduktionstechnologien, das Ideal des genialen Werks und die dezentral-anonyme Marktwirtschaft.
Das Netzwerkdurchsetzungsgesetz (NetzDG) ist einseitig auf die Löschung rechtswidriger Inhalte ausgerichtet. Vorzugswürdig erscheint demgegenüber ein ganzheitlicher Regulierungsansatz, der darauf abzielt, dass Anbieter großer Universalplattformen gleichermaßen rechtswidrige Inhalte löschen und rechtmäßige Kommunikation nicht willkürlich beeinträchtigen. Dazu wird hier ein konkreter Entwurf zur Änderung des NetzDG nebst Begründung vorgelegt.
Using a structural life-cycle model, we quantify the long-term impact of school closures during the Corona crisis on children affected at different ages and coming from households with different parental characteristics. In the model, public investment through schooling is combined with parental time and resource investments in the production of child human capital at different stages in the children's development process. We quantitatively characterize both the long-term earnings consequences on children from a Covid-19 induced loss of schooling, as well as the associated welfare losses. Due to self-productivity in the human capital production function, skill attainment at a younger stage of the life cycle raises skill attainment at later stages, and thus younger children are hurt more by the school closures than older children. We find that parental reactions reduce the negative impact of the school closures, but do not fully offset it. The negative impact of the crisis on children's welfare is especially severe for those with parents with low educational attainment and low assets. The school closures themselves are primarily responsible for the negative impact of the Covid-19 shock on the long-run welfare of the children, with the pandemic-induced income shock to parents playing a secondary role.
Les données de l’effet d’affaiblissement de l’obviation (ou encore référence disjointe du subjonctif) dans la littérature linguistique sont soit fondées sur l’intuition des auteurs soit issues de publications d’autres chercheurs, bien que cet effet soit connu depuis longtemps et bien qu’il fasse partie de plusieurs modélisations théoriques. En conséquence, aucune réponse de nature empirique/expérimentale a été offerte à la question « A quel point les affirmations portant sur l'effet d'affaiblissement de l'obviation sont-elles solides ? ». Cet article se fixe en conséquence un double objectif : (i) mettre en oeuvre un jugement de grammaticalité afin de répondre expérimentalement à la question précédente, et (ii) proposer une analyse syntaxique provisoire des résultats obtenus. Ici, nous étudions six facteurs qui – selon Ruwet (1984/1991) – déclenchent l’affaiblissement. Les résultats montrent que seul un facteur (la coordination) déclenche l’affaiblissement. En conséquence, l’appareil théorique permettant de modéliser l’affaiblissement peut être réduit radicalement, et nous proposons des pistes de modélisation syntaxique n’intégrant que le facteur de coordination
In this explorative study, we investigate how sequences of behaviour are related to success or failure in complex problem‐solving (CPS). To this end, we analysed log data from two different tasks of the problem‐solving assessment of the Programme for International Student Assessment 2012 study (n = 30,098 students). We first coded every interaction of students as (initial or repeated) exploration, (initial or repeated) goal‐directed behaviour, or resetting the task. We then split the data according to task successes and failures. We used full‐path sequence analysis to identify groups of students with similar behavioural patterns in the respective tasks. Double‐checking and minimalistic behaviour was associated with success in CPS, while guessing and exploring task‐irrelevant content was associated with failure. Our findings held for both tasks investigated, from two different CPS measurement frameworks. We thus gained detailed insight into the behavioural processes that are related to success and failure in CPS.
The thesis John Calvin (1509-1564) was the religious initiator of modern capitalist mentality is inconsistent with his teaching; just the opposite is true. Calvin represented a very traditional i.e. non- or even ant-capitalist socio-economic position. There one does not find on his doctrine what could have fostered and prepared a so-called spirit of capitalism
Chronische pulmonale Infektionen mit Pseudomonas aeruginosa (PA) betreffen die überwiegende Mehrheit der erwachsenen Mukoviszidose (Cystische Fibrose, CF) Patienten.
Diese Infektionen führen gesichert zu einer Abnahme der Lungenfunktion und Zunahme der Mortalität der Patienten. Atemwegsviren stehen im Verdacht pulmonale Exazerbationen bei CF-Patienten auszulösen. Unklar ist jedoch, welchen Einfluss eine chronische Infektion mit PA auf die Anfälligkeit und Reaktion des Atemwegsepithels auf virale Infektionen hat.
Das Ziel dieser Arbeit war es daher, die Interaktionen zwischen PA, humanen Rhinoviren (HRV) und primären bronchialen Epithelzellen zu untersuchen. Hierfür wurden Zellen von jeweils drei Patienten mit CF und mit Lungenemphysem aus Lungenexplantaten isoliert und in einem speziellen Air- Liquid-Interface Zellkulturmodell zu einem mukoziliär differenzierten mehrreihigen Flimmerepithel kultiviert. Chronische Infektionen wurden mit klinischen PA Isolaten für einen Gesamtzeitraum von 16 Tagen durchgeführt. Anschließend wurden die Zellen mit HRV infiziert. Schlüsselzytokine, Interferone und virale RNA wurden mittels Cytometric bead array, ELISA und qPCR bestimmt.
Rein virale Infektionen mit HRV führten zu einem Anstieg von IL-1, -6, -8, TNF- α, IP10 und IFN-b, IFN-l1 sowie ISGs und in ähnlichem Ausmaß konnte dies auch bei Coinfektionen mit einem mukoiden PA-Isolat beobachtet werden. Coinfektionen mit einem nicht-mukoiden PA-Isolat führten im Vergleich zu rein viralen Infektionen zu vermehrter Expression von IL-1β und IL-6 mRNA. Während es unter diesen Bedingungen auch auf Proteinebene zu einem Anstieg der IL-1β Konzentration kam, lag die Konzentration von freiem IL-6 Protein in nahezu allen Proben unter der Nachweisgrenze. Zellkulturmedium aus Coinfektionen mit diesem nicht-mukoiden PA-Isolat führten zudem zu einem Abbau oder einer Bindung von extern zugegebenen rekombinantem IL-6.
IL-8, IP-10, TNF-α Protein und mRNA von IFN-β, -λ1 und ISGs, sowie die Viruslast waren vergleichbar zwischen rein viralen Infektionen und bakteriell- viralen Coinfektionen. Ebenfalls keine Unterschiede wurden zwischen Zellen von Emphysem und CF-Spendern gefunden. Insgesamt zeigen diese Daten, dass eine PA-Infektion die Antwort differenzierter bronchialer Epithelzellen auf eine Virusinfektion verändern kann. Die hierdurch veränderte Immunantwort und möglicherweise eingeschränkten epithelialen Reparaturmechanismen könnten eine Ursache aggravierter viraler Infektionen in P. aeruginosa-infizierten Atemwegen darstellen.
Ein besseres Verständnis der Interaktionen zwischen chronisch-bakteriellen und viralen Atemwegsinfektionen könnte potenziell die Behandlung virus-induzierter Exazerbationen bei PA-infizierten CF-Patienten verbessern.
Currently, due to the misuse of antibiotics, we are facing a major public health problem. The resistance to antibiotics of certain bacterial strains makes the treatment of infections very complex.
In this context, the present thesis project concerns the study of a bacterial efflux complex capable of transporting antibiotics from the cytoplasm to the outside of the cell. This complex is composed of an inner-membrane Major Facilitator Superfamily (MFS) transporter (EmrB, E. coli multidrug resistance), a channel of the outer membrane TolC (Tolerance to Colicin E1) and a periplasmic adapter (EmrA, E. coli multidrug resistance). Unlike RND-type efflux systems (such as AcrAB-TolC), little is known about the MFS-type EmrAB-TolC system. It is therefore important to study the entire complex on a structural and functional level, to analyse the marked differences between these two types of transport systems. The goal of my thesis project was to study at least one EmrAB-TolC complex from a structural point of view. For my studies the aim was to isolate the complex directly from bacteria overexpressing the three protein partners. In a first step, 15 homologous EmrAB-TolC systems were identified and their corresponding genes amplified from genomic DNA of different Gram-negative bacteria. Among the genes of the 15 systems, the genes coding for the E. coli and V. cholerae systems were further studied. The expression vectors encoded fluorescent markers for the monitoring of the expression levels of different proteins and for studying the formation of complexes. In a first step, the different protein expression levels (EmrB-mRFP1 and EmrA-sfGFP) were studied for several expression strains of E. coli by measuring the red and green fluorescence levels and by Western blot (anti-His, Myc, and Strep for EmrB, EmrA, and TolC). The E. coli strain C41(DE3) was best suited for co-expression of EmrAB-TolC. In a second step, the FSEC (Fluorescence detection Size Exclusion Chromatography) methodology was used to identify a complex suitable for structural study. Thus this method enabled the observation that the EmrAB-TolC complex of E. coli was produced in higher amount than that of V. cholerae. The final co-purification protocol consists in perfoming a gentle lysis of the bacteria using lysozyme, then after solubilization with DDM, the purification is started by a Ni2+-NTA affinity chromatography step followed by a size exclusion chromatography step. Finally, the fractions containing the three protein partners are used for the detergent-exchange by amphipol A8-35 before the structural study by electron microscopy. Negative stain EM-micrographs displayed elongated objects with a length of 33 nm in side view. An average image of EmrAB-TolC shows similarities to that of the AcrAB-TolC complex observed under similar conditions. Similarities included the characteristic densities of TolC. Whereas differences were found in the lower part of EmrAB which is thinner than the lower part of AcrAB. The densities visible above the amphipol-ring correspond to EmrA, which displays a channel-like structure as in AcrA. The channel however seems to extend further towards the amphipol belt. Since EmrB does not have an extended periplasmic domain as the RND proteins have, these densities are therefore solely assigned to EmrA. EmrA, on the other side, contacts TolC akin to the interaction of AcrA/MexA to their cognate outer membrane channels (TolC/OprM) in a ‘tip-to-tip’ fashion.
Spinocerebellar ataxia type 2 (SCA2) is caused by polyglutamine expansion in Ataxin-2 (ATXN2). This factor binds RNA/proteins to modify metabolism after stress, and to control calcium (Ca2+) homeostasis after stimuli. Cerebellar ataxias and corticospinal motor neuron degeneration are determined by gain/loss in ATXN2 function, so we aimed to identify key molecules in this atrophic process, as potential disease progression markers. Our Atxn2-CAG100-Knock-In mouse faithfully models features observed in patients at pre-onset, early and terminal stages. Here, its cerebellar global RNA profiling revealed downregulation of signaling cascades to precede motor deficits. Validation work at mRNA/protein level defined alterations that were independent of constant physiological ATXN2 functions, but specific for RNA/aggregation toxicity, and progressive across the short lifespan. The earliest changes were detected at three months among Ca2+ channels/transporters (Itpr1, Ryr3, Atp2a2, Atp2a3, Trpc3), IP3 metabolism (Plcg1, Inpp5a, Itpka), and Ca2+-Calmodulin dependent kinases (Camk2a, Camk4). CaMKIV–Sam68 control over alternative splicing of Nrxn1, an adhesion component of glutamatergic synapses between granule and Purkinje neurons, was found to be affected. Systematic screening of pre/post-synapse components, with dendrite morphology assessment, suggested early impairment of CamKIIα abundance together with the weakening of parallel fiber connectivity. These data reveal molecular changes due to ATXN2 pathology, primarily impacting excitability and communication.
Lichen-forming fungi are symbiotic organisms that synthesize unique natural products with potential for new drug leads. Here, we explored the pharmacological activity of six lichen extracts (Evernia prunastri, Pseudevernia furfuracea, Umbilicaria pustulata, Umbilicaria crustulosa, Flavoparmelia caperata, Platismatia glauca) in the context of cancer and inflammation using a comprehensive set of 11 functional and biochemical in vitro screening assays. We assayed intracellular Ca2+ levels and cell migration. For cancer, we measured tumor cell proliferation, cell cycle distribution and apoptosis, as well as the angiogenesis-associated proliferation of endothelial cells (ECs). Targeting inflammation, we assayed leukocyte adhesion onto ECs, EC adhesion molecule expression, as well as nitric oxide production and prostaglandin (PG)E2 synthesis in leukocytes. Remarkably, none of the lichen extracts showed any detrimental influence on the viability of ECs. We showed for the first time that extracts of F. caperata induce Ca2+ signaling. Furthermore, extracts from E. prunastri, P. furfuracea, F. caperata, and P. glauca reduced cell migration. Interestingly, F. caperata extracts strongly decreased tumor cell survival. The proliferation of ECs was significantly reduced by E. prunastri, P. furfuracea, and F. caperata extracts. The extracts did not inhibit the activity of inflammatory processes in ECs. However, the pro-inflammatory activation of leukocytes was inhibited by extracts from E. prunastri, P. furfuracea, F. caperata, and P. glauca. After revealing the potential biological activities of lichen extracts by an array of screening tests, a correlation analysis was performed to evaluate particular roles of abundant lichen secondary metabolites, such as atranorin, physodic acid, and protocetraric acid as well as usnic acid in various combinations. Overall, some of the lichen extracts tested in this study exhibit significant pharmacological activity in the context of inflammation and/or cancer, indicating that the group lichen-forming fungi includes promising members for further testing.
Nitro fatty acids (NFAs) are endogenously generated lipid mediators deriving from reactions of unsaturated electrophilic fatty acids with reactive nitrogen species. Furthermore, Mediterranean diets can be a source of NFA. These highly electrophilic fatty acids can undergo Michael addition reaction with cysteine residues, leading to post-translational modifications (PTM) of selected regulatory proteins. Such modifications are capable of changing target protein function during cell signaling or in biosynthetic pathways. NFA target proteins include the peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPAR-γ), the pro-inflammatory and tumorigenic nuclear factor-κB (NF-κB) signaling pathway, the pro-inflammatory 5-lipoxygenases (5-LO) biosynthesis pathway as well as soluble epoxide hydrolase (sEH), which is essentially involved in the regulation of vascular tone. In several animal models of inflammation and cancer, the therapeutic efficacy of well-tolerated NFA has been demonstrated. This has already led to clinical phase II studies investigating possible therapeutic effects of NFA in subjects with pulmonary arterial hypertension. Albeit Michael acceptors feature a broad spectrum of bioactivity, they have for a rather long time been avoided as drug candidates owing to their presumed unselective reactivity and toxicity. However, targeted covalent modification of regulatory proteins by Michael acceptors became recognized as a promising approach to drug discovery with the recent FDA approvals of the cancer therapeutics, afatanib (2013), ibrutinib (2013), and osimertinib (2015). Furthermore, the Michael acceptor, neratinib, a dual inhibitor of the human epidermal growth factor receptor 2 and epidermal growth factor receptor, was recently approved by the FDA (2017) and by the EMA (2018) for the treatment of breast cancer. Finally, a number of further Michael acceptor drug candidates are currently under clinical investigation for pharmacotherapy of inflammation and cancer. In this review, we focus on the pharmacology of NFA and other Michael acceptor drugs, summarizing their potential as an emerging class of future antiphlogistics and adjuvant in tumor therapeutics.
Post-exercise hypotension (PEH) is the phenomenon of lowered blood pressure after a single bout of exercise. Only a fraction of people develops PEH but its occurrence correlates well with long-term effects of sports on blood pressure. Therefore, PEH has been suggested as a suitable predictor for the effectivity of exercise as therapy in hypertension. Local vascular bioactive lipids might play a potential role in this context. We performed a cross-over clinical pilot study with 18 healthy volunteers to investigate the occurrence of PEH after a single short-term endurance exercise. Furthermore, we investigated the plasma lipid profile with focus on arachidonic acid (AA)-derived metabolites as potential biomarkers of PEH. A single bout of ergometer cycling induced a significant PEH in healthy volunteers with the expected high inter-individual variability. Targeted lipid spectrum analysis revealed significant upregulation of several lipids in the direct post-exercise phase. Among these changes, only 15- hydroxyeicosatetranoic acid (HETE) correlated significantly with the extent of PEH but in an AA-independent manner, suggesting that 15-HETE might act as specific PEH-marker. Our data indicate that specific lipid modulation might facilitate the identification of patients who will benefit from exercise activity in hypertension therapy. However, larger trials including hypertonic patients are necessary to verify the clinical value of this hypothesis.