Tübingen, Univ., Diss., 2007.

Zugl.: Giessen, Universiẗat, Diss., 2009.

Zugl.: Giessen, Universiẗat, Diss., 2008.

Zugl.: Giessen, Universiẗat, Diss., 2008.

Ulm, Univ., Diss., 1999. / http://vts.uni-ulm.de/query/longview.meta.asp?documentid=341.

Zugl.: Giessen, Univ., Diss., 2009

Das postoperativ neu aufgetretene Vorhofflimmern (POAF) ist die häufigste Herzrhythmusstörung nach einer Herzoperation und mit einer erhöhten Morbidität und Mortalität verbunden. Das Ziel der Studie war fibrotische und inflammatorische Biomarker sowie die kalziuminduzierte Kontraktionskraft im linken und rechten Vorhof als Prädiktoren für POAF zu bewerten. Von den 229 eingeschlossenen Patienten im Sinusrhythmus, die sich einer elektiven Herzbypass-Operation unterzogen haben entwickelten 38 Patienten ein POAF. Klinische und laborchemische Daten sowie echokardiographische Befunde wurden erhoben und kalziuminduzierte Kraftmessungen von geskinnten linken und rechten atrialen Muskelfasern durchgeführt. Patienten mit POAF waren älter, hatten signifikant größere LA-Fläche und RA-Fläche, eine höhere Prävalenz der arteriellen Hypertonie und signifikant geringere TAPSE-Werte. Von den getesteten Biomarkern für Fibrose und Entzündung waren MMP-9 und Pentraxin-3 signifikant verringert und NT-Pro-BNP und GDF-15 signifikant erhöht. Patienten mit POAF hatten zusätzlich signifikant niedrigere LA-Kraftwerte (pCa 5,5 bis 4,52; p <0,04) und RA-Kraftwerte (pCa 5,0 bis pCa 4,52; p <0,04). Die univariate Analyse ergab den LA-Kraftwert bei pCa 5,5 (p = 0,033), das fortgeschrittene Alter (p = 0,033), die LA-Fläche (p = 0,013), die RA-Fläche (p = 0,081) und das TAPSE (p = 0,01) als unabhängige Prädiktoren für POAF. Die Berücksichtigung dieser Parameter könnte die Identifizierung und Risikostratifizierung von Patienten mit POAF-Risiko unterstützen. / Objective: Postoperative new-onset atrial fibrillation (POAF) is common after cardiac surgery. Much less has been reported about the relationship between fibrosis, inflammation and calcium-induced left atrial (LA) and right atrial (RA) contractile forces and POAF. We sought to identify predictors of POAF: Methods: From August 2016 through February 2018, we evaluated 229 patients who had preoperative sinus rhythm (SR) before elective primary coronary artery bypass grafting (CABG). Of 229 patients, 191 maintained SR postoperatively, whereas 38 patients developed AF. Preoperative tissue inhibitor of metalloproteinases-1 (TIMP-1), pentraxin-3, matrix metallopeptidase-9 (MMP-9), galectin-3, high-sensitive C-Reactive Protein (hs-CRP), growth differentiation factor 15 (GDF 15) and transforming growth factor –ß (TGF-ß) were measured. Clinical and echocardiographic findings (Tricuspid annular plane systolic excursion [TAPSE]for right heart function) and calcium-induced force measurements (pCa) from LA and RA-derived skinned myocardial fibers were recorded. Results: Patients with AF were older (p=0.001), had enlarged LA (p=0.0001) and RA areas (p=0.0001) and decreased TAPSE (p=0.001). Levels of MMP-9 andpentraxin-3 were decreased (p<0.05), while GDF-15 was increased (p=0.001). We detected lower LA at pCa 5.5(p<0.05), pCa 5.4 (p<0.01) and pCa 5.3 to 4.52 (p=0.0001)and RA force values (pCa 5.0 to4.52; p<0,05) in POAF patients. Multivariable analysis identified advanced age (p=0.033), decreased LA force values at pCa 5.5 (p=0.033), enlarged LA (p=0.013) and RA (p=0.081) areas and reduced TAPSE (p=0.010) independently predicted POAF. Conclusions: Advanced age, decreased LA-force value at pCa 5.5, enlarged LA and RA areas and reduced TAPSE were identified as independent predictors for POAF.

Bakgrund: Handhållen dynamometer (HHD) kan användas för att mäta maximal isometrisk muskelstyrka. Enbenslängdhopp och trestegshopp används för att bedöma prestationsförmågan vid hopp och är vanligt förekommande i klinik.  Syfte: Att undersöka korrelationen mellan maximal isometrisk muskelstyrka mätt med handhållen dynamometer i nio muskler i bål och nedre extremitet med prestationen vid enbenslängdhopp och trestegshopp hos friska idrottsaktiva individer. Ett delsyfte var att undersöka sambandet mellan maximal isometrisk styrka i de nio musklerna i bål och nedre extremitet. Metod: Tjugofem friska, idrottsaktiva män (72%) och kvinnor i åldrarna 15-25 (22±2) rekryterades. Maximal isometrisk muskelstyrka mätt med HHD utfördes med ”make-teknik” på mm. quadriceps, mm. hamstrings, m. iliopsoas, m. gluteus medius, m. gluteus maximus, mm. adductorer, m. obliquus externus höger och vänster samt m. lumbar erector spinae. Funktionell prestation undersöktes genom enbenslängdhopp och trestegshopp. Alla tester utfördes på det icke-dominanta benet.  Resultat: Maximal isometrisk muskelstyrka i nedre extremitet och bål korrelerade svagt till måttligt (r=0,376-0,649, p=0,065- &lt;0,001) med prestation på enbenslängdhopp och trestegshopp. Det fanns en svag till stark korrelation mellan musklerna i bål och nedre extremitet (r=0,429-0,909, p&lt;0,05) Konklusion: Det fanns ett samband mellan prestation på hopptester och maximal isometrisk muskelstyrka i nedre extremitet och bål vilket bidrar till en ökad förståelse vid användning av hopptesterna i klinik. Enbenslängdhopp och trestegshopp korrelerade måttligt med mm. quadriceps, m. lumbar erector spinae och m. iliopsoas. Trestegshopp korrelerade även måttligt med mm. hamstrings, m. gluteus medius och m. gluteus maximus. Sannolikt ställer trestegshopp större krav på stabilitet i höft- och knäled. Det fanns ett samband mellan maximal isometrisk muskelstyrka i bål och nedre extremitet. En stark korrelation sågs mellan m. obliquus externus och m. gluteus medius, mm. hamstrings, mm. quadriceps samt m. iliopsoas. En stark korrelation sågs även mellan m. lumbar erector spinae och mm. quadriceps samt m. iliopsoas.

Die Seeanemone Metridium senile (Anthozoa, Actiniaria) besiedelt als sessiler Organismus circumpolar in der Nordhemisphäre eulitorale und sublitorale Lebensräume. Ihre geringe Pigmentierung verschafft den Tieren nur einen unzureichenden internen Filter für UV-B. Daher muss Metridium sich während Niedrigwasserphasen durch andere Vermeidungsstrategien vor dieser biologisch schädigenden Komponente der Solarstrahlung schützen. In der vorliegenden Arbeit wurden alternative UV-B-Vermeidungsstrategien von M. senile in parallel angesetzten Labor-, Semifreiland- und Freilandversuchen analysiert. Im Labor sicherte eine Solarsimulation unter standardisierten Bedingungen die UV-B-Spezifität potentieller Effekte. Semifreiland- und zweijährige Freilandanalysen überprüften gleichzeitig die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf natürliche Bedingungen. Die erste UV-B-Vermeidungsstrategie von Metridium besteht in einem UV-B-spezifischen Kontraktionsverhalten. Die Kontraktion wird oberhalb eines morphenspezifischen UV-B-Intensitätsschwellenwertes ausgelöst. Die Kontraktionszeit ist intensitätsabhängig und morphenspezifsch. Während der Kontraktionsphase ist Metridium nicht mehr in der Lage, den Körper mit ausreichend Nahrung zu versorgen. Eine andauernde Kontraktionsphase würde damit die Fitness des Tieres gefährden. Als weitere Vermeidungsstrategie reagiert Metridium daher spezifisch auf UV-B mit einer Vertikalmigration. Die Tiere suchen dabei Wassertiefen auf, in denen die UV-B-Intensität deutlich unter dem Schwellenwert zur Kontraktionsauslösung liegt. Dort können sie ungefährdet Nahrung aufnehmen. Aufgrund der scharf abgegrenzten Schwellenwerte eignet sich die weiße Morphe von M. senile als sehr sensitiver Bioindikator für UV-B. Die UV-B-spezifische Kontraktion kann im Rahmen einer kurzfristigen Indikation für Folgen der UV-B-Strahlung eingesetzt werden. Die UV-B-spezifische Vertikalmigration ist besonders für ein mittel- und langfristiges UV-B-Monitoring geeignet.

Das Zytoskelett einer eukaryotischen Zelle besteht aus drei Hauptbestandteilen: Aktin, Intermediärfilamenten und Mikrotubuli. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Protein Aktin, welches unter physiologischen Bedingungen dynamische Filamente durch Polymerisation ausbildet. Diese Filamente können sowohl in Netzwerken als auch Bündeln angeordnet werden. Diese Anordnungen bilden die Grundlage für eine Vielfalt von Strukturen zur Realisierung diverser zellulärer Funktionen. Konventionell wurde die Ausprägung solcher Strukturen durch zusätzliche Proteine erklärt, welche Aktin beispielsweise vernetzen oder sogar aktive, dissipative Prozesse durch ATP Hydrolyse ermöglichen. Durch diese Erklärungen prägte sich ein sehr komplexes Bild zellulärer Funktionen heraus. Die dissipative Natur der meisten Prozesse führte dazu, dass meist auf grundlegende physikalische Beschreibungen, welche auf nicht-dissipativen Gleichgewichtszuständen beruhen, verzichtet wurde. Diese Arbeit widmet sich solchen nicht-dissipativen Prozessen und beschreibt deren inhärente Bedeutung auch in aktiven, dissipativen Systemen. Ein erstes Beispiel beschreibt die Generierung von kontraktilen Kräften in Aktinbündeln durch eine hohe makromolekulare Dichte der Umgebung. Diese hohe Dichte führt zu einem entropischen Effekt, welcher durch Volumenausschluss hochkonzentrierter inerter Polymere Aktinfilamente in Bündel ordnet. Werden diese Strukturen aus ihrem energetischen Minimum ausgelenkt, so entsteht eine rücktreibende Kraft, welche nach Ausschaltung der auslenkenden Kraft zu einer Kontraktion des gesamten Bündels führt. Dieses Bespiel zeigt klar, dass selbst in sehr einfachen Systemen äußerst komplexe Prozesse ablaufen können, welche konventionell mittels dissipativer Umwandlung von chemischer Energie in mechanische Arbeit beschrieben wurden. Die Komplexität der Eigenschaften von Aktinbündeln nimmt zudem drastisch zu sobald zusätzliche Proteine mit eigenen mechanischen Eigenschaften das System beeinflussen. Zur Untersuchung eines solchen Mehrkomponentensystems wurden Aktinfilamente mittels transienter Vernetzungsproteine gebündelt. Versuche auf unterschiedlichen Zeitskalen zeigten klar differenzierbare mechanische Antworten auf induzierte, aktive Biegedeformationen. Im Falle kurzer Deformationen verhielt sich das System völlig elastisch, während für lange Deformationszeiten deutliche plastische Effekte auftraten. Als Ursprung dieser Plastizität wurde die dynamische Umordnung der Vernetzungsproteine identifiziert. Jedoch führen nicht nur zusätzliche Proteine zu einer erhöhten Komplexität. Bereits die Anordnung von reinen Aktinbündeln in Netzwerke mittels entropischer Kräfte führt zu einer überraschenden Variabilität von entstehenden Mustern. Im besonderen Fokus dieser Untersuchung stehen Aster ähnliche Muster, welche regelmäßige Netzwerkstrukturen ausbilden und nur in Verbindung mit Aktin assoziierten Proteinen bekannt waren. Störungen der isotropen Ausgangssituation führen zu veränderter Musterbildung, welche die initiale Störung direkt widerspiegeln. Mit den präsentierten Resultaten leistet die Arbeit einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Dynamik von Aktinbündeln sowie deren Interaktionen.