Techn. Hochsch., Diss., 2004--Aachen.

Hohenheim, Univ., Diss., 2000.

Ulm, Univ., Diss., 2003.

Techn. Universiẗat, Diss., 2007--Darmstadt.

AVPR1A und NOS1 spielen in der aktuellen Forschung zu Paarbindungsverhalten bzw. Impulsivität eine wichtige Rolle. Ziel dieser Arbeit war es, einen Zusammenhang zwischen genetischen Varianten in diesen beiden Genen mit sexueller Aktivität, Treue und impulsivem Verhalten zu untersuchen. Dabei wurde die Hypothese aufgestellt, dass das lange Allel des AVPR1A RS3 Polymorphismus mit gesteigertem sexuellem Verhalten und entsprechend verringerter Treue assoziiert ist. Des Weiteren wurde postuliert, dass das kurze Allel von NOS1 ex1f-VNTR indirekt über gesteigerte Impulsivität und Extraversion mit Untreue und gesteigertem sexuellem Verhalten assoziiert ist. In Hinblick auf den NOS1 Polymorphismus konnte die Hypothese teilweise bestätigt werden. So zeigten Probanden, welche homozygot für das kurze Allel des NOS1 ex1f-VNTR waren, signifikant höhere Werte für Impulsivität und Extraversion, wohingegen Teilnehmer mit mindestens einem langen Allel signifikant höhere Werte für Gehemmtheit aufwiesen. Eine Assoziation zwischen gesteigerter Sexualität bzw. Untreue und diesen Varianten zeigte sich jedoch nicht. Allerdings zeigte sich auch auf der rein psychometrischen Ebene kein Zusammenhang zwischen gesteigerter Impulsivität und Untreue, so dass zusammenfassend zwar der direkte vermutete Assoziationsbefund repliziert werden konnte, die indirekte Annahme jedoch zu verwerfen ist. Auch für die beiden Polymorphismen RS1 und RS3 des Vasopressin-Rezeptor-Gens AVPR1A zeigten sich signifikante Ergebnisse. So konnte gezeigt werden, dass Probanden, welche homozygot für das lange Allel von RS3 sind, signifikant höhere Werte für Leistungsorientiertheit, Extraversion und Selbstbewusstsein, aber auch für Untreue und gesteigertes Sexualverhalten aufweisen. Für RS1 hingegen ergab sich lediglich, dass Probanden, welche homozygot für das lange Allel sind, impulsiver zu sein scheinen, während Probanden mit mindestens einem kurzen Allel eine Tendenz zu gesteigertem sexuellem Verhalten erkennen ließen. Zusammenfassend kann man daher sagen, dass die Hypothesen teilweise bestätigt werden konnten – unter den Einschränkungen dass die Stichprobengröße relativ gering war und alle Signifikanzwerte für multiples Testen unkorrigiert sind – und als Grundlage für weiterführende Studien hinsichtlich AVPR1A und NOS1 in Bezug auf menschliches Verhalten dienen können. / AVPR1A and NOS1 play an important role in recent research concerning pair bonding behaviour and impulsivity. We aimed at showing a connection between genetic variants of these two genes and sexual activity, constancy and impulsivity. We claimed that the long allele of AVPR1A RS3 polymorphism is associated with sexual activity and less constancy. We also claimed that the short allele of NOS1 ex1f-VNTR is associated with impulsivity and extraversion and consecutively also with sexual activity. Concerning the NOS1 polymorphism, our hypothesis could be proofed. Homozygous participants for the short allele of NOS1 ex1f-VNTR showed significant higher scores for impulsivity and extraversion, whereas participants with at least one long allele scored significant higher for inhibitness. Unfortunately there was no association between increased sexuality and these behaviours. On the psychometric level there also was no connection between impulsivity and infidelity. All together we must say that we could only replicate the direct association, whereas the indirect hypothesis could not be proofed. There also were significant results for both polymorphisms RS1 and RS3 of the vasopressin receptor gene AVPR1A. Homozygote participants for the long allele of RS3 scored significant higher on achievement-orientation, extraversion and self-confidence, but also for infidelity and sexuality. Concerning RS1, homozygote participants for the long allele scored higher on impulsivity, whereas participants with at least one short allele seem to be sexually more active. In summary one can say, that all hypotheses could be proofed, at least partly- knowing the limitation that the sample was quite small and all significances for multiple testing were uncorrected - and can be used as a basis for further studies concerning AVPR1A and NOS1 and their influence on human behaviour.

Heidelberg, Univ., Habil.-Schr., 2005.

In dieser Arbeit wurden drei verschiedene Gruppen von humanen Myokardproben aus dem interventrikulären Septum mittels elektrophoretischer Verfahren auf Veränderungen in der Zusammensetzung der kontraktilen Proteine untersucht. 6 der insgesamt 38 Proben stammten von gesunden Herzen, die aus technischen Gründen nicht transplantiert werden konnten. 19 der Proben stammten von Patienten, die an einer hypertrophischen-obstruktiven Kardiomyopathie (HOCM) litten und die restlichen 13 Proben von Patienten mit einer valvulären Aortenstenose (AS). Die 32 kranken Herzen befanden sich allesamt im Stadium der kompensierten Hypertrophie, an klinischen Daten waren von diesen Patienten die Ejektionsfraktion (EF), der Durchmesser des interventrikulären Septums (IVS) sowie die linksventrikuläre enddiastolische Füllungsdruck (LVEDP). Die Ejektionsfraktion lag bei allen diesen Patienten mit Werten zwischen 62% und 88% (Mittelwert 73 ± 7%) im Normbereich, zwischen der HOCM- und der Aortenstenosegruppe bestand kein signifikanter Unterschied. Die insgesamt 38 Gewebeproben wurden mittels 3 verschiedener elektrophoretischer Verfahren auf das Vorliegen von 3 verschiedener Veränderungen in der Proteinzusammensetzung untersucht: 1. Mittels 2-dimensionaler Polyacrylamidgel-Elektrophorese (2D-PAGE) wurde der Phosphorylierungsgrad des kardialen Troponin I (cTnI) bestimmt. 2. Mittels 2-dimensionaler Polyacrylamidgel-Elektrophorese (2D-PAGE) wurde eine Analyse der leichten Myosinketten (MLC) durchgeführt, vor allem im Hinblick auf die Frage, ob und inwieweit es zu einer Expression der atrialen leichten Kette vom Typ I (ALC-1) kommt . 3. Mittels Natriumdodecylsulfat-Polyacrylamidgel-Elektrophorese (SDS-PAGE) wurde eine Bestimmung der schweren Myosinketten (MHC) vorgenommen, vor allem im Hinblick auf die Frage, ob es im hypertrophierten Myokard zu einer Expression der α-Isoform der schweren Myosinkette (α-MHC) kommt. Für alle dieser drei oben genannten Veränderungen finden sich Hinweise in der Literatur, dass sie möglicherweise eine Rolle bei der Myokardhypertrophie spielen könnten ohne dass bislang eine abschließende Klärung möglich war. In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal ein derartig großes, klinisch gut evaluiertes Probenkollektiv von menschlichen Herzen im Stadium der kompensierten Hypertrophie auf das Vorliegen der o.g. Veränderungen untersucht. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das Vorliegen von zwei verschiedenen Ursachen (Aortenstenose und hypertrophisch-obstruktive Kardiomyopathie) für die Herzhypertrophie im Probenkollektiv dieser Arbeit. In der Zusammensetzung der schweren Myosinketten (MHC) sowie im Phosphorylierungsgrad des kardialen Troponin I (cTnI) konnten in dieser Arbeit keine signifikanten Unterschiede zwischen dem hypertrophiertem und dem gesunden Myokard gefunden werden. Im Bereich der leichten Myosinketten (MLC) konnte jedoch nachgewiesen werden, dass es in den hypertrophierten Herzen zu einer deutlichen, signifikanten Expression der atrialen leichten Myosinkette (ALC-1) in der Größenordnung von 10,8 ± 1,5 % an der Gesamtmenge der leichten Myosinketten vom Typ 1 (MLC-1) gekommen war. Im Gegensatz hierzu konnte die atriale leichte Kette vom Typ 1 (ALC-1) in keinem der gesunden Herzen nachgewiesen werden. Zudem konnte eine statistische hochsignifikante positive Korrelation (Koeffizient 0,56 nach Pearson) zwischen der Höhe der Ejektionsfraktion und dem Anteil der ALC-1 an der Gesamtmenge der leichten Myosinketten ermittelt werden. Diese Ergebnisse legen nahe, dass der Expression der ALC-1 ein hoher Stellenwert bei der Anpassung an erhöhte hämodynamische Anforderungen zukommt. Die positive Korrelation zwischen der Höhe der ALC-1-Expression und der Ejektionsfraktion weisen daraufhin, dass der ALC-1-Expression zumindest im Rahmen der kompensierten Hypertrophie ein positiver Effekt auf das Myokard zukommt. Dieser Effekt lässt sich anhand von früheren Veröffentlichungen erklären, die z.B. zeigten, dass die ALC-1 über eine Erhöhung der Ablösungsgeschwindigkeit zu einer Beschleunigung des Querbrückenzyklus und zu einer Erhöhung der Verkürzungsgeschwindigkeit und der isometrischen Kraftentwicklung führt. / To assess changes in the composition of contractile proteins we examined human myocardial samples from three different groups by means of electrophoretic analysis. 6 of 38 samples in total have been taken from healthy hearts which could not be transplanted due to technical reasons. 19 of the samples are from patients suffering from hypertophic obstructive cardiomyopathy and the remaining 13 samples from patients with a valvular aortic stenosis. The 32 impaired hearts have all been in the stadium of compensated hypertrophy, the ejection fraction, the diameter of the interventricular septum and the leftventricular enddiastolic pressure were kown. In all patients the ejection fraction was between 62% and 88% (73 ± 7% in the mean), thus in the normal range, there was no significant difference between the hypertrophic obstructive group and the valvular aortic stenosis group. All of the 38 samples have been examined by means of 3 different electrophoretical procedures. 1. 2-dimensional polyacrylamide gelelectrophoresis (2D-PAGE) for assessing the level of phosphorylation of the cardial troponin I(cTnI) 2. 2-dimensional polyacrylamidegelelectrophoresis (2D-PAGE) for analysing the composition of the myosin light chains (MLC)to answer the question whether there is an reexpression of the atrial light chain 1 (ALC-1) and if, to which extent. 3. Sodiumdodecylsulfate polyacrylamide gelelectrophoresis (SDS-PAGE) to assess the composition of the myosin heavy chains to answer the question whether there is an expression of the α-Isoform of the myosin heavy chain (α-MHC)in the hypertrophic myocardium. There are hints in literature that all 3 changes mentioned above could play a role in myocardial hypertrophy but it has not been possible to definitely clarify the role. We have analysed for the first time a great number of clinically well evaluated samples from hypertrophic human hearts in the stadium of compensated hypertrophy regarding those changes. Another important aspect of our work is that in our samples the cause of the hypertrophy have been two pathogenetically different diseases (valvular aortic stenosis and hypertrophic obstructive cardiomyopathy). We could not find any significant differences between the hypertrophic and the nonhypertrophic hearts regarding the level of phosphorylation of the cardial troponin I (cTnI). We proved that in the hypertrophic heart there is a significant expression of the atrial light chain 1 (ALC-1) of about 10,8 ± 1,5 % of the total amount of myosin light chain 1 (MLC-1). In contrast to that there was no atrial light chain 1 (ALC-1) found in the nonhypertrophic hearts. Statistically there is a highly significant correlation (coefficient 0,56 after Pearson) between the level of the ejection fraction and the amount of the atrial light chain 1 (ALC-1) compared to the myosin light chain 1 (MLC-1) in total. These results suggest a highly important role of the ALC-1 expression in the adjustment of the heart to increased hemodynamic demands. The positive correlation between the level of the ALC-1 expression and the level of the ejection fraction suggests a positive effect of the ALC-1 expression on the myocardium during compensated hypertrophy. This effect can be explained by former publications which have shown that the expression of the ALC-1 can lead to an increased speed of displacement hence to an increased shortening velocity and an increased isometric force generation.

Bis heute ist die Ätiopathogenese der Parkinson Krankheit noch nicht geklärt. Verschiedene Abweichungen im Stoffwechsel von Betroffenen konnten zwar detektiert werden (z.B. Komplex I-Mangel, erhöhte Eisen- und 8-OHdG Werte im Gehirn), aber bis heute gibt es keine eindeutigen Hinweise, wodurch es zur Entstehung der Krankheit kommt. Da es am wahrscheinlichsten ist, dass die Krankheit multifaktoriell bedingt ist, könnten auch Mutationen der mitochondrialen DNA eine wichtige Rolle spielen. Entscheidende Hinweise darauf lieferten Experimente mit Cybrid–Zellen. Bisherige Screeninguntersuchungen des mitochondrialen Genoms konnten allerdings noch keine eindeutigen krankheitsspezifischen Mutationen nachweisen. Die Theorie, dass oxidativer Stress in Verbindung mit der Parkinsonschen Krankheit stehen könnte, fand Unterstützung, als signifikant erhöhte Produkte der Lipidperoxidation (Malondialdehyd, Lipidhydroperoide) in der Substantia nigra (Dexter et al., 1989 b, 1994) und ein abnormaler Eisenstoffwechsel in den Basalganglien des Gehirns (Dexter et al., 1987; Dexter et al., 1989a; Cadet, 2001; Hirsch et al., 1991) einiger Patienten nachgewiesen worden. Erhöhte Eisenwerte in Neuromelaninaggregationen, sowie verringerte Ferritinspiegel unterstützen diese Untersuchungen (Cadet, 2001; Dexter et al., 1987, 1989b; Riederer et al., 1989; Sofic et al., 1988). Besonders anfällig für reaktive Sauerstoffverbindungen im Gehirn ist die Substantia nigra. Zum einen kommt es während des Dopaminstoffwechsels zur Freisetzung von Wasserstoffperoxid, des weiteren enthält sie Neuromelanin, welches selektiv Metalle (z.B. Eisen) bindet. Reduziertes Eisen kann mit Wasserstoffperoxid via Fentonreaktion reagieren und das äußerst schädliche Hydroxylradikal bilden (Klein & Ackerman, 2003). Die Menge der in den Mitochondrien frei werdenden Radikale ist von einer Reihe von verschiedenen Faktoren abhängig. Umwelteinflüsse und Ernährungsfaktoren spielen dabei eine ebenso wichtige Rolle, wie der mitochondriale Stoffwechsel selbst (Adachi et al., 1993; Simic, 1991; Menegon et al., 1997). Als ein Biomarker für den oxidativen Stress hat sich in den letzten Jahren 8-Hydroxy-2’-deoxyguanosin (8-OHdG) etabliert, welches als Folge von Angriffen des Hydroxyl-Radikals auf die Doppelbindungen der DNA-Basen am häufigsten gebildet wird (Simic, 1991; Dizdaroglu et al., 1991, Kasai, 1997). 8-OHdG ist in der Lage sich mit Adenin zu paaren (ca. 1% der Fälle), was wiederum bei der nächsten Replikation zu einer Transversion von Guanin zu Thymin führt (Richter, 1992; Croteau & Bohr, 1997).

Das Glioblastoma multiforme gehört zu den ZNS-Tumoren neuroepithelialen Ursprungs. Es zeichnet sich durch ein multiformes Zellbild, einen geringen Differenzierungsgrad und eine schnelle Krankheitsprogression aus. Trotz mikrochirurgischer Entfernung und anschließender Radiochemotherapie entwickeln die Patienten im Durchschnitt nach 7 Monaten einen Rezidivtumor und haben eine mittlere Überlebenszeit von 14,6 Monaten. Die Rezidivneigung stellt somit ein großes Problem in der Behandlung von Glioblastompatienten dar. In früheren Arbeiten konnte nachgewiesen werden, dass die Rezidivtumore eine andere Zellzusammensetzung und auch ein aggressiveres Wachstumsverhalten als deren Primärformen aufweisen. Ziel dieser Arbeit war es, zu prüfen ob mittels 2D-Gelelektrophorese und anschließender MALDI-TOF-Massenspektrometrie Unterschiede im Proteinexpressionsmuster zwischen Gewebeproben vom Primärtumor eines Glioblastoms WHO Grad IV und dem korrespondierendem Rezidivtumor eines Patienten detektierbar sind. Hierbei wurden 43 Proteine als differentiell exprimiert erkannt, von denen mit Hilfe der MALDI-TOF-Massenspektrometrie sechs genauer charakterisiert wurden. Vier der sechs Proteine waren im Rezidivtumor erhöht: EnoylCoA-Hydratase, ATP-Synthase Untereinheit d, Tropomyosin alpha-3-Kette Isoform 2 und Cathepsin D. Die anderen zwei waren im Rezidivtumor niedriger ausgeprägt: Nukleosid-Diphosphatkinase A und L-3-Phosphoserin-Phosphatase. Eine weitere Untersuchung mittels Western-Blot-Analyse bestätigte, dass Cathepsin D (als eines der sechs charakterisierten Proteine) tatsächlich auch in den Rezidivtumoren dreier weiterer Patienten stärker exprimiert war als in den korrespondierenden primären Glioblastomen.

In der vorliegenden Arbeit wurden 2460 Viertelgemelksproben aus 16 hessischen Milcherzeugerbetrieben untersucht. 115 S. canis-Isolate konnten gefunden und auf ihre morphologischen, biochemischen und bei molekularbiologischen Eigenschaften untersucht werden. Die Isolate stammten von Viertelgemelksproben bzw. Tankproben, die zu einem oder mehreren Zeitpunkten in den Betrieben genommen wurden. Die Untersuchung der biochemischen Eigenschaften erbrachte 24 verschiedene Reaktionsmuster. Der Vergleich dieser 24 Biotypen mit einem S. canis-Referenzstamm mittels tDNA-PCR und 16S-RNA-PCR ergab eine völlige Übereinstimmung (100%) und damit eine sichere Spezies-Identifizierung. Zur Aufklärung epidemiologischer Zusammenhänge und zur Intra-Spezies-Identifizierung wurde von allen 115 Isolaten mittels PFGE nach Makrorestriktionsverdau mit SmaI ein DNA-Fingerprint erstellt. Dabei ergaben sich 21 verschiedene Restriktionsmuster. Von den 21 nach Makrorestriktion mit Sma I und anschließender PFGE unterscheidbaren Restriktionsmustern wurde je ein Isolat zur Bestimmung der Differenzierungsfähigkeit der Restriktionsenzyme Cla I und Apa I sowie der RAPD-PCR weitergehend untersucht. Für die Beurteilung epidemiologischer Zusammenhänge bei S. canis erwies sich die PFGE nach Makrorestriktion mittels Sma I als die differenzierteste Variante. Die mittels PFGE nach Makrorestriktionsverdau mit Sma I durchgeführten Untersuchungen der 115 Isolate zeigten, dass zu einem Probennahme-Termin gewonnene Isolate identisch waren; vom gleichen Betrieb zu unterschiedlichen Zeiten entnommene Proben zeigten z.T. deutliche Unterschiede, und bei Isolaten von verschiedenen Betrieben konnten keine Verwandtschaftsbeziehungen nachgewiesen werden. Aufgrund dieser genotypischen Eigenschaften der Kulturen konnte gezeigt werden, dass es sich bei durch S. canis verursachte Mastitiden um ein infektiöses Bestandsproblem handelt, bei dem der Erreger von Viertel zu Viertel und von Kuh zu Kuh übertragen wird.