This study was designed to investigate the effects of dietary intake of sugars as well as type 2 diabetes (T2D) on mesenteric arterial function in rats with respect to sex. To test the effects of simple sugars, Sprague-Dawley female rats were supplemented with 20% w/v glucose or fructose in drinking water for 8 weeks. To study the effects of T2D and sex, two diabetic rat models were used- Zucker Diabetic Fatty (ZDF) (an established monogenic model of T2D) and UC Davis Type 2 Diabetes Mellitus (UCD-T2DM, (a novel and validated polygenic model of T2D). The plasma analytes for metabolic parameters and mesenteric arterial responses to vasodilator and vasoconstrictor agents were determined. The expression of molecules associated with vascular response (eg. endothelial nitric oxide (NO) synthase (eNOS) and small conductance calcium-dependent potassium channels (SKCa)) were also evaluated in mesenteric arterial tissues. The main objectives of the study were whether 1) the mesenteric arterial function was impaired in sugar-supplemented and diabetic rats, 2) sex differences exist in the development of abnormal vascular responses, and 3) there were changes in the relative contributions of endothelium-derived relaxing factors (EDRFs) in modulating vascular reactivity of mesenteric arteries (MA). In the study of examining the effects of sugar supplementation, we demonstrated that only fructose intake causes hypertriglyceridemia and increases in body and liver weight in female rats. Our data also showed that the endothelium-dependent vasodilation (EDV) was impaired in MA of animals supplemented with fructose but not glucose. In the study of assessing the effect of diabetes, EDV was impaired in MA from both models of diabetes compared to controls, regardless of sex. In female ZDF, the relative importance of endothelium-derived hyperpolarizing factor (EDHF, a major EDRF) was reduced along with a decrease in SKca mRNA expression, while importance of NO as well as eNOS mRNA expressions were increased in MA of this experimental group. In MA of male ZDF, however, the role of NO was reduced. Furthermore, vascular smooth muscle sensitivity to NO was increased in ZDF rats, regardless of sex. In UCD-T2DM model, MA of female diabetic rats showed a greater impairment of EDV compared to that in pre-diabetic and male diabetic rats as well as a reduction in eNOS mRNA expression compared to their male counterparts. Diabetes also significantly increased sensitivity of MA to contractile agents in females compared to males and pre-diabetic females. Finally, the relative importance of EDHF to vascular regulation was lost in pre-diabetic and diabetic rats, regardless of sex. Accordingly, the mRNA expression of SKca was decreased in MA of both pre-diabetic and diabetic male and female rats. In conclusion, this study suggests that the type of sugar supplementation determines adverse metabolic and vascular changes in female rats. Furthermore, the 9 effects of type 2 diabetes on MA are sex- and rat model- specific. Finally, we showed a greater predisposition of MA to vascular injury in diabetic female UCD-T2DM rats.

Wissenschaftliche Schriftenreihe, die Dissertationen der Professur Medieninformatik beinhaltet.

Wissenschaftliche Schriftenreihe, die Dissertationen der Professur Mess- und Sensortechnik beinhaltet.

Wissenschaftliche Schriftenreihe, die Dissertationen der Professur Verteilte und selbstorganisierende Rechnersysteme beinhaltet.

Insbesondere bildgebende Verfahren wie die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT), haben innerhalb der letzten Jahre verdeutlicht, dass verschiedene Sprachkomponenten in weit verzweigten kortikalen Netzwerken im menschlichen Gehirn repräsentiert sind. Die in dieser Arbeit durchgeführte Studie kombinierte transkranielle Magnetstimulation (TMS) und fMRT mit dem Ziel phonologische und semantische Sprachnetzwerke detaillierter zu charakterisieren. Bisherige Studien identifizierten u. a. den linken Gyrus supramarginalis (SMG) und posterioren Anteil des Gyrus frontalis inferior (pIFG) als Kernregionen der phonologischen Entscheidungsaufgabe. Semantische Entscheidungsaufgaben wurden dahingegen u. a. mit dem linken Gyrus Angularis (ANG) und dem anterioren Anteil des Gyrus frontalis inferior (aIFG) in Verbindung gebracht. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Laborexperiment an 17 gesunden, rechtshändigen und deutschsprachigen Probanden in zwei Sitzungen durchgeführt. Mithilfe eines hemmenden TMS Protokolls, der „continuous Theta Burst Stimulation“ (cTBS) sollte die kortikale Erregbarkeit über den Stimulationszeitraum hinaus reversibel moduliert werden. Eine neuronavigierte cTBS wurde entweder über dem linken SMG oder dem linken ANG appliziert. Der cTBS folgte, direkt im Anschluss, eine ereigniskorrelierte fMRT Untersuchung, während derer die Probanden auditiv präsentierte semantische und phonologische (Einzel ) Wortentscheidungsaufgaben bearbeiteten. Mit der fMRT sollten Veränderungen kortikaler Aktivierungsmuster durch die konditionierende TMS während der Bearbeitung der Aufgaben abgebildet werden. Die Ergebnisse der Studie tragen zum Verständnis der Wirkungsweise der cTBS über nicht motorischen Kortexarealen bei. Die Stimulation führte zu einer signifikanten Abnahme des „blood oxygenation level dependent“ (BOLD) Kontrasts am Stimulationsort. Weiterhin zeigten die Ergebnisse, dass die cTBS nicht nur am Ort der Stimulation zu einer Änderung der BOLD Kontrasts führt, sondern ein gesamtes Netzwerk spezifisch zu modulieren scheint. Eine cTBS über dem linken SMG führt u. a. zu einer verminderten BOLD Antwort im linken pIFG. Die Stimulation des linken ANG resultierte u. a. in einer erniedrigten BOLD Reaktion des aIFG. Eine Aufgabenspezifität nach Stimulation des SMG bzw. ANG wurde jedoch nicht evident. Dennoch unterstützen die Ergebnisse die Annahme, dass mögliche Verhaltenseffekte nach einer cTBS nicht zwingend auf den Ort der Stimulation zurückgeführt werden können. Weiterhin verdeutlichen die Stimulationseffekte, dass der SMG und der ANG in zwei unterschiedliche Netzwerke eingebunden sind.

Insbesondere bildgebende Verfahren wie die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT), haben innerhalb der letzten Jahre verdeutlicht, dass verschiedene Sprachkomponenten in weit verzweigten kortikalen Netzwerken im menschlichen Gehirn repräsentiert sind. Die in dieser Arbeit durchgeführte Studie kombinierte transkranielle Magnetstimulation (TMS) und fMRT mit dem Ziel phonologische und semantische Sprachnetzwerke detaillierter zu charakterisieren. Bisherige Studien identifizierten u. a. den linken Gyrus supramarginalis (SMG) und posterioren Anteil des Gyrus frontalis inferior (pIFG) als Kernregionen der phonologischen Entscheidungsaufgabe. Semantische Entscheidungsaufgaben wurden dahingegen u. a. mit dem linken Gyrus Angularis (ANG) und dem anterioren Anteil des Gyrus frontalis inferior (aIFG) in Verbindung gebracht. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Laborexperiment an 17 gesunden, rechtshändigen und deutschsprachigen Probanden in zwei Sitzungen durchgeführt. Mithilfe eines hemmenden TMS Protokolls, der „continuous Theta Burst Stimulation“ (cTBS) sollte die kortikale Erregbarkeit über den Stimulationszeitraum hinaus reversibel moduliert werden. Eine neuronavigierte cTBS wurde entweder über dem linken SMG oder dem linken ANG appliziert. Der cTBS folgte, direkt im Anschluss, eine ereigniskorrelierte fMRT Untersuchung, während derer die Probanden auditiv präsentierte semantische und phonologische (Einzel ) Wortentscheidungsaufgaben bearbeiteten. Mit der fMRT sollten Veränderungen kortikaler Aktivierungsmuster durch die konditionierende TMS während der Bearbeitung der Aufgaben abgebildet werden. Die Ergebnisse der Studie tragen zum Verständnis der Wirkungsweise der cTBS über nicht motorischen Kortexarealen bei. Die Stimulation führte zu einer signifikanten Abnahme des „blood oxygenation level dependent“ (BOLD) Kontrasts am Stimulationsort. Weiterhin zeigten die Ergebnisse, dass die cTBS nicht nur am Ort der Stimulation zu einer Änderung der BOLD Kontrasts führt, sondern ein gesamtes Netzwerk spezifisch zu modulieren scheint. Eine cTBS über dem linken SMG führt u. a. zu einer verminderten BOLD Antwort im linken pIFG. Die Stimulation des linken ANG resultierte u. a. in einer erniedrigten BOLD Reaktion des aIFG. Eine Aufgabenspezifität nach Stimulation des SMG bzw. ANG wurde jedoch nicht evident. Dennoch unterstützen die Ergebnisse die Annahme, dass mögliche Verhaltenseffekte nach einer cTBS nicht zwingend auf den Ort der Stimulation zurückgeführt werden können. Weiterhin verdeutlichen die Stimulationseffekte, dass der SMG und der ANG in zwei unterschiedliche Netzwerke eingebunden sind.

Wissenschaftliche Schriftenreihe, die Dissertationen der Professur Medieninformatik beinhaltet. / Scientific series containing dissertations of the Professorship of Media Informatics.

Wissenschaftliche Schriftenreihe, die Dissertationen der Professur Verteilte und selbstorganisierende Rechnersysteme beinhaltet. / Scientific series containing dissertations of the Professorship Distributed and Self-Organizing Systems.

Diese Studie analysiert die klinischen Ergebnisse und Überlebensraten nach kathetergestützten Mitral-Valve-in-Valve (ViV)- und Valve-in-Ring (ViR)-Prozeduren. Retrospektive Daten von insgesamt 54 Patienten, welche im Zeitraum vom September 2011 bis Dezember 2021 am Herzzentrum Dresden einen elektiven Zweiteingriff der Mitralklappe im Sinne der oben genannten Verfahren erhielten, wurden ausgewertet, um insbesondere die langfristige Mortalität, Komplikationsraten sowie die Effektivität der Verfahren zu vergleichen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Valve-in-Valve Verfahren im Vergleich zum Valve-in-Ring Verfahren mit einer signifikant niedrigeren Mortalitätsrate und geringeren Komplikationen assoziiert ist und somit für inoperable Patienten mit hohem perioperativem Risiko und frailty eine akzeptable Alternative darstellt. Dennoch bleibt die Wahl zwischen kathetergestützten Eingriffen und chirurgischen Reoperationen stark von der individuellen Patientencharakteristik abhängig. Für Patienten mit gutem Allgemeinzustand und geringerem operativem Risiko wird die chirurgische Reoperation als bevorzugte Option betrachtet, da sie eine nachhaltigere und langfristig effektivere Lösung darstellt. Im Gegensatz dazu stellen kathetergestützte Verfahren eine lebensqualitätsverbessernde Alternative für ältere Hochrisiko-Patienten dar, bei denen chirurgische Eingriffe mit einem deutlich erhöhten Risiko verbunden sind. Die Studie unterstreicht die Notwendigkeit einer differenzierten Behandlungsstrategie, die sowohl die individuellen anatomischen Gegebenheiten als auch den allgemeinen Gesundheitszustand berücksichtigt. Sie liefert wichtige Erkenntnisse zur Weiterentwicklung kathetergestützter Techniken bei Mitralklappeneingriffen und bietet eine fundierte Grundlage für die individuelle Therapieentscheidung in einem anspruchsvollen Patientenkollektiv.

Thèse diffusée initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Université de Montréal/Centre d'édition numérique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur.