Universiẗat, Diss., 2004--Bonn.

Universiẗat, Diss., 2005--Bielefeld.

This work is concerned with the syntheses and photophysical properties of para-xylylene bridged macrocycles nPBI with ring sizes from two to nine PBI units, as well as the complexation of polycyclic aromatic guest compounds. With a reduced but substantial fluorescence quantum yield of 21% (in CHCl3) the free host 2PBI(4-tBu)4 can be used as a dual fluorescence probe. Upon encapsulation of rather electron-poor guests the fluorescence quenching interactions between the chromophores are prevented, leading to a significant fluorescence enhancement to > 90% (“turn-on”). On the other hand, the addition of electron-rich guest molecules induces an electron transfer from the guest to the electron-poor PBI chromophores and thus quenches the fluorescence entirely (“turn-off”). The photophysical properties of the host-guest complexes were studied by transient absorption spectroscopy. These measurements revealed that the charge transfer between guest and 2PBI(4-tBu)4 occurs in the “normal region” of the Marcus-parabola with the fastest charge separation rate for perylene. In contrast, the charge recombination back to the PBI ground state lies far in the “inverted region” of the Marcus-parabola. Beside complexation of planar aromatic hydrocarbons into the cavity of the cyclophanes an encapsulation of fullerene into the cyclic trimer 3PBI(4-tBu)4 was observed. 3PBI(4-tBu)4 provides a tube-like structure in which the PBI subunits represent the walls of those tubes. The cavity has the optimal size for hosting fullerenes, with C70 fitting better than C60 and a binding constant that is higher by a factor of 10. TA spectroscopy in toluene that was performed on the C60@3PBI(4-tBu)4 complex revealed two energy transfer processes. The first one comes from the excited PBI to the fullerene, which subsequently populates the triplet state. From the fullerene triplet state a second energy transfer occurs back to the PBI to generate the PBI triplet state. In all cycles that were studied by TA spectroscopy, symmetry-breaking charge separation (SB-CS) was observed in dichloromethane. This process is fastest within the PBI cyclophane 2PBI(4-tBu)4 and slows down for larger cycles, suggesting that the charge separation takes place through space and not through bonds. The charges then recombine to the PBI triplet state via a radical pair intersystem crossing (RP-ISC) mechanism, which could be used to generate singlet oxygen in yields of ~20%. By changing the solvent to toluene an intramolecular folding of the even-numbered larger cycles was observed that quenches the fluorescence and increases the 0-1 transition band in the absorption spectra. Force field calculations of 4PBI(4-tBu)4 suggested a folding into pairs of dimers, which explains the remarkable odd-even effect with respect to the number of connected PBI chromophores and the resulting alternation in the absorption and fluorescence properties. Thus, the even-numbered macrocycles can fold in a way that all chromophores are in a paired arrangement, while the odd-numbered cycles have open conformations (3PBI(4-tBu)4, 5PBI(4-tBu)4, 7PBI(4-tBu)4) or at least additional unpaired PBI unit (9PBI(4-tBu)4). With these experiments we could for the first time give insights in the interactions between cyclic PBI hosts and aromatic guest molecules. Associated with the encapsulation of guest molecules a variety of possible applications can be envisioned, like fluorescence sensing, chiral recognition and photodynamic therapy by singlet oxygen generation. Particularly, these macrocycles provide photophysical relaxation pathways of PBIs, like charge separation and recombination and triplet state formation that are hardly feasible in monomeric PBI dyes. Furthermore, diverse compound specific features were found, like the odd-even effect in the folding process or the transition of superficial nanostructures of the tetrameric cycle influenced by the AFM tip. The comprehensive properties of these macrocycles provide the basis for further oncoming studies and can serve as an inspiration for the synthesis of new macrocyclic compounds. / In dieser Arbeit wurde die Synthese para-Xylol-verbrückter Makrozyklen nPBI mit Ringgrößen von zwei bis neun PBI Einheiten beschrieben und deren photophysikalische Eigenschaften sowie Komplexierungsvermögen für polyzyklische aromatische Gastverbindungen analysiert. Mit einer reduzierten, aber noch substantiellen Fluoreszenzquantenausbeute von 21% in CHCl3 eignet sich der freie Wirt 2PBI(4-tBu)4 als dualer Fluoreszenzsensor. Durch die Aufnahme von elektronenarmen Gästen wird die zur Fluoreszenzlöschung führende Wechselwirkung zwischen den Chromophoren unterbunden, was sich in einer deutlichen Steigerung der Fluoreszenzquantenausbeute auf > 90% widerspiegelt („turn-on”). Andererseits führt die Zugabe elektronenreicher Gäste zu einem Elektronentransfer vom Gast auf die elektronenarmen PBI-Chromophore und quencht die Fluoreszenz damit nahezu vollständig („turn-off”). Die photophysikalischen Eigenschaften der Wirt-Gast Komplexe wurden mittels transienter Absorptionsspektroskopie weitergehend untersucht. Diese Studien zeigten, dass die Ladungstrennung zwischen Gast und 2PBI(4-tBu)4 in der „normalen Region“ der Marcus-Parabel stattfindet mit der schnellsten Ladungstrennungsrate für Perylen. Im Gegensatz dazu liegt die Ladungsrekombination zurück zum PBI Grundzustand weit in der „invertierten Region“ der Marcus-Parabel. Neben der Komplexierung flacher aromatischer Kohlenwasserstoffe in die Kavitäten der Cyclophane konnte auch die Aufnahme von Fullerenen in das zyklische Trimer 3PBI(4 tBu)4 beobachtet werden. 3PBI(4-tBu)4 weist eine röhrenartige Struktur auf, in der die PBI-Untereinheiten die Wände der Röhren darstellen. Damit hat die Kavität die optimale Größe für die Aufnahme von Fullerenen, wobei C70 besser hinein passt als C60 und damit eine um den Faktor 10 höhere Bindungskonstante besitzt. Transiente Absorptions-spektroskopie des C60@3PBI(4-tBu)4 Komplexes zeigte in Toluol zwei Energietransfer-prozesse auf. Der erste erfolgt vom angeregten PBI zum Fulleren, welches daraufhin den Triplettzustand populiert. Vom Fulleren-Triplettzustand erfolgt ein zweiter Energie-transfer zurück zum PBI, was schließlich im PBI-Triplett Zustand mündet. Für alle mittels transienter Absorptionsspektroskopie untersuchten Zyklen konnte eine symmetriebrechende Ladungstrennung in Dichlormethan beobachtet werden. Dieser Prozess ist für das PBI Cyclophan 2PBI(4-tBu)4 am schnellsten und wird mit zunehmender Ringgröße langsamer. Demnach ist die Ladungstrennung abhängig von der räumlichen Nähe der PBI Chromophore und nicht von deren Verbrückung. Im Anschluss erfolgt eine Ladungsrekombination zum PBI-Triplettzustand über ein Radikalpaar (radical pair intersystem crossing RP-ISC-Mechanismus), was zur Gewinnung von Singulettsauerstoff in Ausbeuten von ~20% genutzt werden konnte. Bei Verwendung von Toluol als Lösungsmittel wurde eine intramolekulare Faltung der geradzahligen größeren Zyklen beobachtet, wodurch die Fluoreszenz gequencht und die 0-1 Übergangsbande der Absorption verstärkt wird. Kraftfeldberechnungen für 4PBI(4 tBu)4 legen eine Faltung zu Dimerpaaren nahe, welche den außergewöhnlichen gerade-ungerade Effekt bezogen auf die Anzahl der verknüpften PBI Chromophore und die daraus resultierende Alternanz in den Absorptions- und Fluoreszenzeigenschaften erklärt. Dementsprechend können die geradzahligen Makrozyklen in der Art falten, dass alle Chromophore in einer gepaarten Anordnung vorliegen, während die ungeradzahligen Zyklen offene Konformationen (3PBI(4 tBu)4, 5PBI(4 tBu)4, 7PBI(4 tBu)4) oder zumindest teilweise ungepaarte PBI-Einheiten (9PBI(4 tBu)4) aufweisen. Mit zunehmender Ringgröße erhöht sich der Anteil an gefalteten Untereinheiten, was dazu führt, dass sich die optischen Eigenschaften des ungeradzahligen 9PBI(4 tBu)4 Zyklus den vollständig gefalteten Systemen angleicht. Mit diesen Experimenten konnten wir erstmals Enblicke in die Wechselwirkungen zwischen zyklischen PBI-Wirten und aromatischen Gastmolekülen geben. Verbunden mit der Aufnahme von Gastmolekülen ist eine Reihe möglicher Anwendungen wie Fluoreszenzsensorik, Chiralitätserkennung und photodynamische Therapie über die Generierung von Singulettsauerstoff denkbar. Insbesondere ermöglichen diese Makrozyklen photophysikalische Relaxationspfade von PBIs wie die Ladungstrennung und –rekombination und die Ausbildung von Triplettzuständen, welche in monomeren PBI-Frabstoffen nur schwer realisierbar sind. Weiterhin konnten einige verbindungs-spezifische Eigenschaften gefunden werden, wie den gerade-ungerade Effekt im Faltungsprozess oder die für den tetrameren Zyklus gefundene Umwandlung von Oberflächennanostrukturen unter dem Einfluß der AFM-Spitze. Die reichhaltigen Eigenschaften dieser Makrozyklen bilden damit die Basis für weitergehende Untersuchungen und können als Inspiration für die Synthese neuer makrozyklischer Verbindungen dienen.

This dissertation focuses on Mip (macrophage infectivity potentiator protein) inhibitors in response to increasing antibiotic resistance. The study follows an antivirulence approach, which aims to inhibit the non-essential Mip protein without exerting too much selective pressure. Three focus areas were (1) development and synthesis of a fluorescent probe for screening Mip inhibitors via fluorescence polarization; (2) design and synthesis of broad spectrum Mip inhibitors bearing a side chain; and (3) understanding the metabolism of Mip inhibitors and identification of active metabolites. A sub-study addressed the biotinylation of anti-leishmanial compounds from Valeriana wallichii rhizomes, with three tracer molecules synthesized for future pull-down experiments. / Diese Dissertation befasst sich mit Mip-Inhibitoren (macrophage infectivity potentiator protein) als Reaktion auf zunehmende Antibiotikaresistenzen. Die Studie verfolgt einen Antivirulenz-Ansatz, der darauf abzielt, das nicht-essentielle Mip-Protein zu hemmen, ohne einen zu großen Selektionsdruck auszuüben. Drei Schwerpunkte waren (1) die Entwicklung und Synthese einer Fluoreszenzsonde für das Screening von Mip-Inhibitoren mittels Fluoreszenzpolarisation; (2) die Entwicklung und Synthese von Mip-Inhibitoren mit breitem Spektrum, welche eine Seitenkette tragen; und (3) das Verständnis des Metabolismus von Mip-Inhibitoren und die Identifizierung von aktiven Metaboliten. Eine Teilstudie befasste sich mit der Biotinylierung von Anti-Leishmanien-Verbindungen aus den Rhizomen von Valeriana wallichii, wobei drei Tracermoleküle für künftige Pull-down-Experimente synthetisiert wurden.

ORM-Frameworks sind eine häufig genutzte Möglichkeit, die Unterschiede zwischen der objektorientierten Programmierung und der relationalen Datenspeicherung zu überbrücken. Gleichzeitig sind rekursive Beziehungen in vielen Datenmodellen vorhanden, um Hierarchien und andere baum- oder netzartigen Strukturen abzubilden. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Problemstellung, wie man Daten in rekursiven Beziehungen in einem ORM-Framework möglichst effizient aus der Datenbank laden kann. Zur Lösung des Problems werden zuerst fünf verschiedene Lösungsansätze theoretisch entwickelt, und anschließend in Entity Framework Core (EF Core) umgesetzt. Dies geschieht so, dass sich die entstandenen Implementierungen wie normale LINQ-Abfragen in EF Core nutzen lassen. Anschließend wurden die Lösungsansätze in verschiedenen Szenarien mit verschiedenen SQL-Dialekten getestet, gefolgt von einer Betrachtung der Testergebnisse nach den verschiedenen Test-Parametern. Diese Auswertung zeigt, dass Abfragen mit rekursiven allgemeinen Tabellenausdrücken und Abfragen mit KeyLoading in den meisten Fällen am effizientesten sind. Die anderen drei Ansätze sind entweder generell zu langsam oder nur in speziellen Situationen nutzbar. Die Auswertung zeigt auch, dass die Performance der verschiedenen Lösungsansätze immer von der Situation abhängig ist, besonders vom ge- nutzten SQL-Dialekt.:1 Einleitung 2 Rekursive Beziehungen in relationalen Datenbanken 2.1 Definition 2.2 Rekursive Abfragen durch allgemeine Tabellenausdrücke 3 Object-Relational Mapping und Entity Framework Core 3.1 Object Relational Impedance Mismatch 3.1.1 Konzepte der objektorientierten Programmierung 3.1.2 Konzepte von relationalen Datenbanken 3.1.3 Probleme durch Unterschiede zwischen den Konzepten 3.2 Überbrückung des Impedance Mismatch durch Object-Relational Mapping 3.2.1 ORM-Frameworks 3.2.2 Allgemeine Lösungsansätze 3.2.3 Zugehörige Daten laden 3.3 Entity Framework Core 3.3.1 Generierung des Datenbankschemas 3.3.2 Abfragen mit LINQ 3.3.3 C# Expressions 3.3.4 Ablauf einer Abfrage in Entity Framework Core 3.3.5 Der ChangeTracker 3.3.6 Abfragen mit RawSql 4 Rekursive Abfragen in ORM Frameworks 4.1 Allgemeine Lösungsansätze 4.1.1 Anforderungen an die Lösungsansätze 4.1.2 Grundlegende Überlegungen 4.1.3 Rekursive allgemeine Tabellenausdrücke 4.1.4 Benutzerdefinierte Funktionen 4.1.5 Laden mit Hilfseigenschaft 4.1.6 Vertikales und horizontales Aufrollen 4.1.7 KeyLoading 4.2 Umsetzung in Entity Framework Core 4.2.1 Anforderungen im Kontext von Entity Framework Core 4.2.2 Rekursive allgemeine Tabellenausdrücke 4.2.3 Laden mit Hilfseigenschaft 4.2.4 Vertikales Aufrollen 4.2.5 Horizontales Aufrollen 4.2.6 KeyLoading 5 Test der Lösungsansätze 5.1 Testverfahren 5.1.1 Performancemessung in C# 5.1.2 Messung der SQL-Abfragedauer 5.2 Test-Szenarien 5.3 Auswertung der Testergebnisse 5.3.1 Anmerkungen zu Messungen mit TotalProcessTime 5.3.2 Auswertung nach verschiedenen Kriterien 5.3.3 Allgemeine Auswertung 5.3.4 Auswertung nach Verzweigungen 5.3.5 Auswertung nach Rekursionstiefe 5.3.6 Auswertung nach Anzahl der Strukturen 5.3.7 Auswertung nach dem Laden zugehöriger Daten 5.3.8 Auswertung nach SQL-Dialekt 5.3.9 Auswertung nach Beziehungstyp 5.3.10 Auswertung nach Schlüsseltyp 6 Fazit A Messwerte

The growing prevalence of type 2 diabetes mellitus (T2DM) demands novel therapeutic and adjuvant strategies. Polyphenols (PPs) are plant secondary metabolites. Epidemiological studies demonstrate an inverse relationship between their increased intake and the risk of development of T2DM and cardiovascular complications. However, the PPs’ mechanism of action remains largely unknown. The present work aimed to expand knowledge regarding the effects of PPs on diabetes relevant molecular targets. Pycnogenol® (PYC) is a standardized pine bark extract which consists of oligomeric and monomeric PPs. Its anti-diabetic effects have been demonstrated in clinical trials. As a part of a human study involving 20 healthy volunteers, the extract’s effects on dipeptidyl peptidase IV (DPP IV) were investigated. This protease terminates the insulin secretagogue action of incretins. Its inhibition is a promising strategy in T2DM treatment. This study uncovered that PYC-intake of 100 mg daily over 14 days statistically significantly reduced DPP IV serum concentrations by 8.2 % (n= 38, p= 0.032). Contrary to expectations, this decrease was not paralleled by a reduction in the serum DPP IV enzymatic activity. To the best of our knowledge, the present study was the first investigating the effects of PPs on DPP IV serum concentrations and activities in humans. The finding that PYC is capable of reducing DPP IV serum concentrations might be important with regard to diabetes, where DPP IV levels are increased. Screenings for PPs’ in vitro effects on DPP IV activity were performed employing a purified enzyme. The effects of tested PPs (among which PYC ingredients) at a physiologically relevant concentration of 5 µM were weak (< 10 %) and too small compared to the reference compound sitagliptin, and thus not likely to be clinically relevant. This result is in discordance with some published data, but consistent with the outcome from the present human study. In addition, fluorescence interactions with the experimental setup were registered: under certain conditions urolithin B exhibited an autofluorescence which might mask eventual inhibitory activity. Quercetin quenched the fluorescence slightly which might contribute to false positive results. No statistically significant effects of selected constituents and metabolites of PYC on the total DPP IV protein expression were observed in 3T3-L1 adipocytes. Thus, the lower DPP IV in vivo concentrations after intake of PYC cannot be explained with down-regulation of the DPP IV expression in adipocytes. Akt kinase is responsible for the transmission of insulin signals and its dysregulation is related to insulin resistance and plays an important role in development of cardiovascular complications in T2DM. Thus, the modulation of the phosphorylation status of endothelial Akt-kinase, respectively its activity, might be a promising strategy in the management of these pathologies. This work aimed to uncover the effects of PPs from different structural subclasses on Akt-phosphorylation (pAkt) in endothelial cells (Ea.hy926). Short-term effects (5 – 30 min) were investigated at a concentration of 10 µM. In a pilot study two model PPs induced a moderate, but reproducible inhibition of pAkt Ser473 of 52.37 ± 21.01 % (quercetin; p= 0.006, n= 3) and 37.79 ± 7.14 % (resveratrol; p= 0.021, n= 4) compared to the negative control. A primary screening with Western blot analysis investigated the effects of eight compounds from different subclasses on pAkt Ser473 and Thr308 to reveal whether the observed inhibition PPs a group effect or specific to certain compounds. In addition to resveratrol and quercetin, statistically significant inhibitions of pAkt Ser473 were induced by luteolin (29.96 ± 11.06 %, p< 0.01, n= 6) and apigenin (22.57 ± 10.30 %, p< 0.01, n= 6). In contrast, genistein, 3,4,5-trimethoxystilbene, taxifolin and (+)-catechin caused no inhibition. A strong positive and statistically significant correlation between the mean inhibitory effects of the tested PPs on both Akt-residues Ser473 and Thr308 (r= 0.9478, p= 0.0003) was determined. A comprehensive secondary screening via ELISA involving 44 compounds from nine structural groups quantified the effects of PPs on pAkt Ser473 to uncover potential structure-activity features. The most potent inhibitors were luteolin (44.31 ± 17.95 %), quercetin (35.71 ± 8.33 %), urolithin A (35.28 ± 11.80 %), apigenin (31.79 ± 6.16 %), fisetin (28.09 ± 9.09 %), and resveratrol (26.04 ± 5.58 %). These effects were statistically significant (p< 0.01, n= 3 to 6). Further lead structure optimization might be based on the fact that the effects of luteolin and resveratrol also differed statistically significantly from each other (p= 0.008). To the best of our knowledge, the present study is the first to compare quantitatively the short term effects of PPs from different subclasses on pAkt in endothelial cells. Basic structure-activity relationships revealed that for flavones and flavonols the presence of a C2=C3 double bond (ring C) was essential for inhibitory activity and hydroxylation on the m- and p- positions in the ring B contributed to it. For stilbenoids, three free OH-groups appeared to be optimal. The comparison of the inhibitory potentials of ellagic acid and its microbial metabolites showed that urolithin A was statistically significantly more effective than its progenitor compound. Despite their structural similarities, the only active compound among all urolithins tested was urolithin A, hydroxylated at the C3 and C8 positions. This suggested a specific effect for urolithin A. Based on the common structural determinants and molecular geometry of the most active PPs a pharmacophore model regarding Akt-inhibition was proposed. In summary, the effects of a wide variety of PPs from diverse structural subclasses on the in vitro phosphorylation of endothelial Akt were quantitatively analyzed for the first time, the effects of previously undescribed compounds were determined and structure activity relationships were elucidated. The inhibitory potential of individual PPs might be beneficial in cases of sustained over-activation of Akt-kinase and its substrates such as S6 kinase as reported for certain T2DM-related pathological states, such as insulin resistance, endothelial dysfunction, excessive angiogenesis, vascular calcification, and insulin triggered DNA-damage. The results of the present work suggest potential molecular mechanisms of action of PP involving Akt-inhibition and DPP IV-down-regulation and thus contribute to the understanding of anti-diabetic effects of these compounds on the molecular level. / Diabetes mellitus Typ 2 (DMT2) und seine Spätkomplikationen sind ein maßgeblicher Grund für Morbidität und Mortalität. Die steigende Prävalenz der Krankheit erfordert die Entwicklung neuer therapeutischer und prophylaktischer Strategien. Publizierte Daten deuten darauf hin, dass diätetische Polyphenole (PP) sowohl zur Prävention des Diabetes beitragen als auch therapiebegleitend sinnvoll eingesetzt werden können. Allerdings sind ihre Wirkmechanismen nicht vollständig aufgeklärt. Das Ziel der Arbeit war die Charakterisierung zellulärer Wirkungen von PP, die eine Relevanz in der unterstützenden Behandlung von DMT2 und denen Spätkomplikationen haben könnten. Pycnogenol® (PYC) ist ein standardisierter Kiefernrindenextrakt, der oligomere und monomere PP enthält. PYC hat in klinischen Studien mit Diabetikern viele vorteilhafte anti-diabetische und protektive Effekte gezeigt. Die Wirkungen des Extraktes auf die Serumkonzentration und die enzymatische Aktivität der Dipeptidylpeptidase IV (DPP IV) wurden im Rahmen einer klinischen Studie mit 20 gesunden Probanden untersucht. DPP IV ist eine Serin-Exopeptidase, die Inkretinhormone spaltet und damit deren Wirkung auf die Insulin-Freisetzung beendet. Nach PYC-Einnahme zeigte sich im Vergleich zu dem Kontrollzustand eine statistisch signifikante (p= 0,032, n= 38) Abnahme der DPP-IV-Konzentration von 8.2 %. Allerdings wurden keine deutlichen Änderungen der mittleren DPP-IV-Aktivität durch die PYC-Behandlung hervorgerufen. Nach unserem Wissensstand war die klinische Studie die erste ihrer Art, welche die Effekte von PP auf die Serumkonzentration und die enzymatischen Aktivität von DPP IV im Menschen untersuchte. Da die Serumspiegel von DPP IV bei diabetischen Patienten im Vergleich zu gesunden Menschen erhöht sind, könnte der beobachtete Effekt vorteilhaft sein. Als Nächstes sollten die Effekte von einzelnen PP und ihren Metaboliten auf die enzymatische Aktivität der DPP IV in vitro untersucht werden. Die Ergebnisse zeigten nur eine geringe Hemmung (< 10 %) der DPP IV Aktivität durch die PP (auch Inhaltsstoffe von PYC und deren Metaboliten) in einer Konzentration von 5 µM, verglichen zur initialen 100 %-igen Enzymaktivität. Die Positivkontrolle (50 nM Sitagliptin) verursachte hingegen eine starke Senkung der Aktivität von DPP IV. Es ist daher unwahrscheinlich, dass die Effekte der PP eine klinische Relevanz haben. Die Ergebnisse stehen im Widerspruch zu bisher veröffentlichten Daten, unterstützen aber die Resultate aus der vorliegenden Humanstudie. Zusätzlich durchgeführte Fluoreszenzmessungen deuten darauf hin, dass Quercetin und Urolithin B unter definierten Bedingungen in der Lage sind, die Ergebnisse des DPP IV-Inhibitoren-Screening-Assays unspezifisch zu beeinflussen. In-vitro-Experimente in 3T3-L1 differenzierten Adipozyten zeigten zudem keine statistisch signifikanten Effekte auf die Proteinexpression von DPP IV – weder für einzelne Bestandteile noch für Metabolite von PYC. Somit konnte die beobachtete Abnahme der DPP-IV-Konzentrationen in vivo nach der Einnahme von PYC nicht durch eine Herunterregulierung der DPP-IV-Expression in Adipozyten erklärt werden. Die Akt-Kinase/PKB (Protein Kinase B) spielt eine wesentliche Rolle bei der Vermittlung der Effekte des Insulins auf intrazellulärer Ebene bzw. bei der Pathophysiologie von DMT2 sowie dessen vaskulären Spätfolgen. Die Modulation von Akt in Endothelzellen ist ein vielversprechender Ansatz, um pathophysiologische Veränderungen zu beeinflussen, die für diabetische kardiovaskuläre Spätkomplikationen verantwortlich sind. Daher sollte in der vorliegenden Arbeit der Einfluss von PP aus verschiedenen strukturellen Subklassen auf die Akt-Phosphorylierung (pAkt) an Ser 473 und Thr 308 in Endothelzellen (EA.hy926) in vitro untersucht werden (10 µM, 5 – 30 min). In der Pilotstudie hemmten beide Modellverbindungen die Akt-Phosphorylierung (pAkt Ser473) statistisch signifikant mit 52,37 ± 21,01 % (Quercetin; p= 0,006, n= 3) und 37,79 ± 7,14 % (Resveratrol; p= 0,021, n= 4). Im Primärscreening wurden acht Verbindungen verschiedener Subklassen einbezogen. Die Substanzen, welche neben Quercetin und Resveratrol die stärksten Hemmungsaktivitäten auf pAkt Ser473 (Mittelwert ± Standardabweichung) hatten, waren Luteolin (29,96 ± 11,06 %, p< 0,01, n= 6) und Apigenin (22,57 ± 10,30 %, p< 0,01, n= 6). Im Gegensatz dazu zeigten Genistein, 3,4,5-Trimethoxy-trans-stilben, Taxifolin und (+)-Catechin keine Hemmung. Die inhibierenden Effekte der PP auf pAkt Thr308 und pAkt Ser473 korrelierten positiv und statistisch signifikant miteinander (r= 0,9478, p= 0,0003). In einem sekundären Screening sollten die Effekte diverser PP auf die Phosphorylierung von Akt an Ser 473 in Endothelzellen mittels quantitativen ELISA detailliert untersucht werden. Die Verbindungen mit den größten Hemmungseffekte waren Luteolin (44,31 ± 17,95 %), Quercetin (35,71 ± 8,33 %), Urolithin A (35,28 ± 11,80 %), Apigenin (31,79 ± 6,16 %), Fisetin (28,09 ± 9,09 %), und Resveratrol (26,04 ± 5,58 %). Diese Hemmungen waren statistisch signifikant (p< 0,01, n= 3 - 6). Zusätzlich war die Wirkung von Luteolin und Resveratrol statistisch signifikant verschieden (p= 0,008), was einer weiteren Leitstrukturoptimierung dienen kann. Der quantitative Vergleich der Substanzaktivitäten war die Grundlage für nachfolgende Struktur-Wirkungsuntersuchungen (SAR). Die Doppelbindung C2=C3 (Ring C) war für die Inhibitionseffekte bei Flavonen und Flavon-3-olen von wesentlicher Bedeutung. Die Anwesenheit einer meta- und einer para- OH-Gruppe (Ring B) trug sehr wahrscheinlich zu den Hemmeffekten bei. Bei den Stilbenoiden hingegen waren drei freie OH-Gruppen (bei Resveratrol) optimal für die Aktivität. Der mikrobielle Metabolit der Ellagsäure, Urolithin A, hemmte im Vergleich zur Muttersubstanz die Akt-Phosphorylierung statistisch signifikant. Im Gegensatz dazu zeigten die anderen Urolithine trotz der strukturellen Ähnlichkeit nur geringe Effekte. Dies deutet auf einen spezifischen Effekt von Urolithin A hin. Basierend auf den gemeinsamen Merkmalen, die für die Aktivität wichtig sein können und der molekularen Geometrie der aktivsten PP, wurde ein Pharmakophormodell für die Akt-Hemmung vorgeschlagen. Zusammengefasst ist die vorliegende Studie nach unserem Wissensstand die erste, welche die Auswirkungen einer Vielzahl von PP verschiedener struktureller Subklassen auf die Akt-Phosphorylierung in Endothelzellen quantitativ verglich. Es wurden Effekte von zuvor nicht beschriebenen Verbindungen und Struktur-Aktivitäts-Beziehungen ermittelt. Die hemmenden Eigenschaften einzelner PP auf die Akt-Kinase könnten im Fall einer anhaltenden Überaktivierung der Akt-Kinase und ihren Substraten wie die S6-Kinase vorteilhaft sein. Dieser Zustand wurde bei bestimmten DMT2-verwandten pathologischen Prozessen, wie Insulinresistenz, endotheliale Dysfunktion, übermäßige Angiogenese, vaskuläre Kalzifizierung und Insulin-induzierte-DNA-Schäden beobachtet. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit deuten darauf hin, dass die Wirkmechanismen von PP die Akt-Inhibierung und DPP IV-Herunterregulierung umfassen könnten, was zum Verständnis der anti-diabetischen und protektiven Wirkungen dieser Verbindungen auf molekularer Ebene beitragen kann.

Das Verständnis der Beziehung zwischen Arzt und Patient befindet sich im Wandel. Die Patientenorientiertheit gewinnt an Relevanz, wobei insbesondere die Arzt-Patienten-Kommunikation in den Fokus rückt. Es ist belegt, dass eine effektive Kommunikation einen positiven Einfluss auf den emotionalen und den physiologischen Zustand des Patienten hat. Folglich wurde in den letzten Jahren auch hierzulande der Bereich Kommunikation in der universitären Ausbildung von Ärzten zunehmend thematisiert - seit der Änderung der Approbationsordnung 2012 ist die Gesprächsführung offiziell Gegenstand der ärztlichen Ausbildung. Das Studium ist jedoch nach wie vor stark vom technisch-naturwissenschaftlichen Paradigma der Medizin geprägt. Die Fähigkeit, sich selbst hinsichtlich seiner kommunikativen Fähigkeiten einzuschätzen, stellt ein wichtiges Merkmal angehender Ärzte dar. Bestehende Studien zeigen auf, dass bei Medizinstudenten Diskrepanzen zwischen der Selbst- und der Fremdeinschätzung in unterschiedlichen Kompetenzfeldern bestehen. Um aus Fehlern lernen zu können, benötigt es zum einen die Fähigkeit zur Eigenreflexion. Ergänzend wird ein regelmäßiger Abgleich der Selbsteinschätzung mit einer Fremdeinschätzung im Sinne einer „Realitätskonfrontation“ benötigt. Durch das Feedback können individuelle Differenzen hinsichtlich der kommunikativen Fähigkeiten aufgezeigt, um dadurch dem Studenten den Anreiz zu geben, eine fortwährende Weiterbildung der eigenen kommunikativen Fähigkeiten bereits im Studium zu etablieren. In der vorliegenden Studie wurde daher untersucht, inwieweit die Selbsteinschätzung von einem Studenten nach einem Anamnesegespräch mit der Fremdeinschätzung übereinstimmt. Hierfür wurde ein Anamnesegespräch mit einem Schauspielpatienten durch den Studenten, einen Experten sowie den betroffenen Schauspielpatienten bewertet. Mittels Cohens Kappa wurde die Übereinstimmung zwischen den Raterpaaren Student und Experte, Student und Schauspielpatient sowie der Fremdeinschätzung zwischen Schauspielpatient und Experte berechnet. Ergänzend wurde der Einfluss der Variablen Selbstwirksamkeit (allgemein und spezifisch hinsichtlich der Anamneseerhebung), Empathie, Geschlecht, Alter und berufliche Vorerfahrung auf die Übereinstimmung von Selbst- und Fremdeinschätzung untersucht. Es konnte eine geringe Übereinstimmung zwischen allen drei Raterpaaren (Student & Experte, Student & Schauspielpatient sowie Schauspielpatient & Experte) nachgewiesen werden. Die geringste Übereinstimmung zeigte sich zwischen der Selbst- und Fremdeinschätzung von Student und Experte, die größte Übereinstimmung in der Fremdeinschätzung zwischen Schauspielpatient und Experte. Die Hypothese bezüglich der Überschätzung der Studenten im Vergleich zur Fremdeinschätzung wurde nicht bestätigt. Weiter konnte eine höhere Übereinstimmung zwischen Selbst- und Fremdeinschätzung des Schauspielpatienten bei Studenten mit einem höheren Maß an Empathie gezeigt werden. Bezüglich des Geschlechterunterschiedes konnte nachgewiesen werden, dass weibliche Studenten eine höhere Übereinstimmung zwischen Selbst- und Fremdeinschätzung mit Schauspielpatienten aufweisen. Auch in der Fremdeinschätzung durch Schauspielpatienten und Experten ist bei weiblichen Studenten eine höhere Übereinstimmung zu finden. Die Variablen Selbstwirksamkeit, Alter, berufliche Vorerfahrung sowie Selbstwirksamkeit hinsichtlich der Anamneseerhebung zeigen keine statistisch signifikanten Zusammenhänge mit der Übereinstimmung zwischen Selbst- und Fremdeinschätzung. Der Vergleich zwischen der Gruppe, die ein Anamnesegespräch führte, und derjenigen, die kein Anamnesegespräch führte, zeigte, dass Studenten mit einer höheren Selbstwirksamkeit eher ein Gespräch führten. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen, dass angehende Ärzte Rückmeldung bezüglich ihrer kommunikativen Kompetenz benötigen, um durch die Fremdeinschätzung das Selbstbild ihrer Kompetenz erweitern zu können. Über etwaige Diskrepanzen zwischen Fremdeinschätzung und Selbsteinschätzung erhalten sie konkretes Feedback, so dass das Kommunikationstraining an ihre individuellen Lernbedarfe angepasst werden kann. Hierfür ist der Vergleich der Selbsteinschätzung eines Schauspielpatientengespräches mit der Fremdeinschätzung eine gut in der Ausbildungspraxis einzusetzende Methode. / The understanding of the relationship between physician and patient is undergoing a change. Patient orientation is becoming increasingly relevant, with a particular focus on physician-patient communication. It has been proven that an effective communication has a positive influence on the patient's emotional and physiological state. As a result, in recent years, the area of communication has also been increasingly addressed in the university training of doctors in this country - since the amendment of the licensing regulations in 2012, communication skills have officially become part of medical training. However, medical studies are still strongly influenced by the technical and scientific paradigm of medicine. The ability to assess their own communication skills is an important characteristic of future doctors. Existing studies show that there are discrepancies between medical students' self-assessment and external assessment in various areas of competence. On the one hand, the ability to self-reflect is required in order to learn from mistakes. In addition, a regular comparison of the self-assessment with an external assessment in the sense of a “reality check” is required. Feedback can highlight individual differences in communication skills, thereby giving students the incentive to establish continuous further training of their own communication skills during their studies. The present study therefore investigated the extent to which a student's self-assessment after an anamnesis interview corresponds to the external assessment. For this purpose, an anamnesis interview with an acting patient was evaluated by the student, an expert and the acting patient concerned. Cohen's kappa was used to calculate the agreement between the rater pairs student and expert, student and drama patient as well as the external assessment between simulated patient and expert. In addition, the influence of the variables self-efficacy (in general and specifically with regard to taking the medical history), empathy, gender, age and previous professional experience on the agreement between self-assessment and external assessment was investigated. A low level of agreement was found between all three pairs of raters (student & expert, student & simulated patient and simulated patient & expert). The lowest agreement was found between the self-assessment and external assessment of the student and expert, while the greatest agreement was found in the external assessment between the simulated patient and expert. The hypothesis regarding the overestimation of the students in comparison to the external assessment was not confirmed. Furthermore, a higher agreement between self-assessment and external assessment of the simulated patient was shown for students with a higher degree of empathy. With regard to the gender difference, it was shown that female students have a higher agreement between self-assessment and external assessment with the simulated patients. Female students also showed a higher level of agreement in the external assessment by simulated patients and experts. The variables self-efficacy, age, previous professional experience and self-efficacy with regard to taking a medical history show no statistically significant correlations with the agreement between self-assessment and external assessment. The comparison between the group that conducted a medical history interview and those that did not, showed that students with higher self-efficacy were more likely to conduct an interview. The results of this study make it clear that medical students need feedback on their communicative competence in order to be able to expand their self-image of their competence through external assessment. They receive concrete feedback on any discrepancies between external and self-assessment so that the communication training can be adapted to their individual learning needs. Comparing the self-assessment of a simulated patient interview with the external assessment is a method that can be used effectively in training practice.

NC, North Carolina State Univ., Diss.--Raleigh, 2003. / Kopie, ersch. im Verl. UMI, Ann Arbor, Mich. - Enth. 3 Beitr.

Haustiere wurden von uns so geschaffen, dass sie uns brauchen und wie wir sie brauchen. Das ist die These der von Viktoria Krason und Dr. Christoph Willmitzer kuratierten Ausstellung.

The world is full of signs (symbols, signifiers). They guide us in supermarkets, on highways and in airports. They even guide us to the right bathroom. Signs have a huge impact if they are used as logos or in advertisements. Signs also help us when we read manuals or when we use a remote control. Signs are used everywhere. Signs render service as they are "applications of skills and knowledge for the benefit of another party" (Vargo and Lusch 2004, 2008). Like all offerings signs only render service if they are used in some way. This article will argue that the usage of signs depends on the practices they are embedded in. It is argued that signs do not gain their full meaning and do not serve or create any value unless they are embedded in practices. Since signs are explicit and practices mainly implicit they are both necessary to serve and more importantly to (co-)create value. Signs and practices are two sides of the same coin so both they (and their interrelation) have to be understood in order to offer a better service.