Aspectos da ecologia do Cuxiú de Uta Hick, Chiropotes Utahickae (Hershkovitz, 1985), com ênfase na exploração alimentar de espécies arbóreas da ilha de germoplasma, Tucuruí-PA

A criação da Usina Hidrelétrica de Tucuruí em 1985, inundou uma área de 2.400 Km² de floresta, originando centenas de ilhas de tamanhos diferentes, onde diversos organismos, dentre eles os cuxiús (Chiropotes spp.), tiveram suas populações fragmentadas. A área de estudo, ilha de Gennoplasrna, possui 129 ha e abriga uma população de Chiropotes utahickae, atualmente com 23 membros, já estudada por Santos (2002). O objetivo principal deste estudo foi descrever aspectos da ecologia do cuxiú de Uta Hick e caracterizar a exploração alimentar de espécies arbóreas. A metodologia utilizada foi baseada em oito dias de coleta mensal de dados, utilizando-se o método de varredura instantânea de um minuto de duração e cinco de intervalo, aplicado paralelamente ás amostragens de árvore-focal e fruto-focal, intercalando-se estes dois tipos. As principais categorias comportamentais foram alimentação, deslocamento, forrageio, repouso e interação social. Foram obtidos 11.277 registros de varredura, 259 de árvore-focal e 711 de fruto-focal durante o período de março a agosto de 2004. Foram gastos 50,6% do tempo em deslocamento, 31,9% em alimentação, 10,6% em repouso, 5,4% em forrageio e 1,2% em interação social. A dieta foi composta principalmente de semente imatura (31,7%), mesocarpo imaturo (21,2%), fruto maduro (18,3%) e flores (14,4%). A comparação com o estudo de Santos (2002) sugere diferenças longitudinais e sazonais. Os frutos explorados variaram de 0,4 cm a 15,3 cm de comprimento e as sementes, de 0,1cm a 2,3 cm. Os cuxiús foram considerados predadores para 74,2% das 31 espécies analisadas. Não houve relação significativa entre o tamanho das sementes e o tipo de interação. Também não existiu relação significativa entre a distância de deposição das sementes e o tamanho destas, sugerindo que o transporte de sementes pelos cuxiús pode estar ligado a outros fatores (dimensão da copa, tamanho do subagrupamento). Após vinte anos de isolamento, os cuxiús pareceram apresentar um padrão comportamental típico do gênero Chiropotes. Esta tolerância ao ambiente fragmentado, pareceu ser evidenciada nesse estudo, pelo intenso consumo do mesocarpo imaturo de ingás (Inga spp.) e de flores de castanheira (Bertholletia excelsa). Flores parecem ser um recurso importante para os cuxiús da área de influência do reservatório de Tucuruí (Santos, 2002; Silva, 2003). Este trabalho vem contribuir para o conhecimento da ecologia da espécie, ressaltando que o monitoramento das populações nas áreas do reservatório de Tucuruí, precisa ser continuado a fim de que se reúna mais informações a respeito da sua organização social, dieta e interferência na comunidade vegetal, necessárias para o planejamento de medidas de manejo e conservação.

Ecologia, comportamento e associações poliespecíficas do macaco-de-cheiro (Saimiri sciureus), Amazônia Oriental

Saimiri sciureus é uma espécie de primata amplamente distribuída pela Bacia Amazônica. Contudo, há poucos estudos feitos em ambiente natural na Amazônia brasileira envolvendo aspectos ecológicos e/ou comportamentais da espécie e praticamente nenhum sobre suas associações com outras espécies. Neste trabalho foram estudados os padrões gerais da ecologia e do comportamento de dois grupos de S. sciureus e suas associações com outras espécies de primatas no Mosaico de Unidades de Conservação da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. Os sítios de estudo foram a Ilha de Germoplasma (IG) e a Zona de Preservação da Vida Silvestre Base 4 (B4). Os dados foram coletados pelos métodos de varredura instantânea e ad libitum por seis meses entre março e outubro de 2009. A área de uso dos grupos correspondeu a aproximadamente 75 ha na B4 e 77,5 ha na IG. No uso do espaço vertical, houve preferência pelos estratos inferiores e médios. Além disso, houve um marcado padrão no uso dos estratos ao longo o dia, com maior frequência de uso dos estratos mais altos nas duas primeiras horas de atividades, dos estratos mais baixos das 10 às 14 horas e dos estratos intermediários no final do dia. Os comportamentos de forrageio (50% IG; 49% B4) e locomoção (29% ambos) foram mais frequentes que alimentação (12% IG; 15% B4), interação social (6% IG; 4% B4) e descanso (3% para ambos), concordando com outros estudos na Amazônia. A dieta foi predominantemente frugívora (75% B4, 71% IG), diferindo de uma série de estudos que caracterizaram todo o gênero como altamente insetívoro. As espécies vegetais mais importantes foram Attalea maripa no período chuvoso e Inga spp. no período seco, para ambos os grupos. A frequência de associação foi 100% do tempo (B4) e 49% (IG) com Cebus apella, 20% (B4) com Chiropotes satanas e 3% (IG) com Chiropotes utahicki. Houve encontro com Alouatta belzebul e Saguinus niger nos dois sítios, com Aotus azarae na B4 e Callicebus moloch na IG. O grupo da IG passou mais tempo em associação durante a estação chuvosa. O tempo em associação com C. satanas foi maior no período seco, sem diferença sazonal para C. utahicki e C. apella. Houve diferença entre S. sciureus, C. apella e C. satanas no uso do espaço vertical, no tipo de suporte e nos itens alimentares explorados. Os macacos-de-cheiro apresentaram nicho maior que os macacos-prego para uso de espaço vertical e itens alimentares, e os macacos-prego apresentaram nicho maior para tipo de suporte. A maior sobreposição de nichos nas três dimensões medidas foi entre C. apella e S. sciureus.

Etnobotânica de Leguminosae entre agricultores agroecológicos na Floresta Atlântica, Araponga, Minas Gerais, Brasil

This study describes the richness of Leguminosae used by 21 traditional farmers in coffee agroforestry systems (AFS) and forest fragments of the Atlantic Forest, in the municipality of Araponga, Minas Gerais, Brazil. It also presents the use categories, relative importance and the species similarity between the AFSs. Data were collected through semi-structured interviews and participant observation, between August 2005 and November 2006, directed during random walks in seven AFSs and forest fragments surrounding the State Park of Serra do Brigadeiro. The farmers cited 59 species of Leguminosae, of which 86% are native to the Atlantic Forest and used in ancient cultural practices, such as to make bullock carts. Twelve categories of use were established, among them the most important were fertilizer and firewood (21 spp each); in the AFSs, species used for soil fertilization (18 spp) are the most utilized, and in the forest, the species for firewood and technology (17 spp.) The relative importance index showed that in the forest, Piptadenia gonoacantha showed 83% of agreement for the use as wood for fencing pastures, while in the AFSs, Inga edulis scored 100% as food. The AFSs studied show little similarity of species (0.42 of the Sorensen scale), due to the selection promoted by the farmers, thus, providing room for the conservation of useful species of Leguminosae.

Description of a new species of Neoparaphytoseius Chant and McMurtry (Acari: Mesostigmata: Phytoseiidae) from Peru, with a redefinition of the genus

Neoparaphytoseius charapa n. sp. is described, based on the morphology of adult females and males collected on Inga edulis ( Mart.) ( Fabaceae) in northeastern Peru. Neoparaphytoseius Chant & McMurtry is redefined on the basis of the new species and re-examination of its type species N. sooretamus Chant & McMurtry.

Dinâmica da vegetação de uma floresta paludosa no município de Rio Claro - SP

Swamp forests, are laid down in the lowlands, with almost permanent presence of water on the soil surface and generally occupy portions fairly flat. In 2003 a phytosociological survey was conducted of the tree and shrub component of a swamp forest established on a steep slope in Rio Claro - SP, through the use of 45 permanent plots of 10 mx 10 m (0.45 ha) divided into three blocks: 1, 2 and 3. The present study aimed to review these plots and discuss the dynamics of vegetation in the swamp forest in question period of eight years. Altogether 1529 individuals were found alive, belonging to 29 families and 47 species. It can be observed that there was a decrease of one family (Flacourtiaceae) and two species (Xylosma tweediana, Inga marginata) in relation to 2003. In general there was a loss not only in number of individuals, but basal area and species diversity. The Block 1 was the only one to show a positive balance in terms of numbers of individuals (2.75%); in Block 2, there was little variation (1.72%) which is negative; whereas Block 3 had the largest decrease, 19.18%. The mortality rate (2.74% / year) for the community remained higher than the recruitment (1.81% / year). There was a decrease (3.19%) of total basal area of the sample relative to 2003, with the highest relative dominance by Calophyllum brasiliense. The decline in diversity of species could be evidenced by the Shannon index, which was 2.0 nats.individual-1 and evenness of 0.52. The most important species (IVI) were Euterpe edulis, Calophyllum brasiliense and Magnolia ovata, together accounting for 59% of IVI community. High mortality and low recruitment rates indicate disturbances in the community, some factors such as proximity to roads, the different soil types associated with a high rate of water saturation and the declivity are crucial to the balance within the community

The genomes of two key bumblebee species with primitive eusocial organization

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Mineral nitrogen associated changes in growth and Xylem-N compounds in amazonian legume tree

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Organic material decomposition and nutrient dynamics in a mulch system enriched with leguminous trees in the Amazon

As novas técnicas propostas para a agricultura na Amazônia incluem sistema de rotação de capoeira enriquecido com árvores leguminosas e transformando a queima da biomassa em cobertura morta sobre o solo. A decomposição e a liberação de nutrientes da cobertura morta foram estudadas usando sacos de liteira com malha fina que continham cinco tratamentos com diferentes espécies de leguminosas em comparação a um tratamento-controle com vegetação natural. As amostras para cada tratamento foram analisadas para conteúdos de C total, N, P, K, Ca, Mg, lignina, celulose e polifenóis solúveis em diferentes tempos de amostragem durante um ano. A razão constante de decomposição variou com a espécie e com o tempo. A perda de massa nos sacos de decomposição foi de 30,1 % para Acacia angustissima, de 32,7 % para Sclerolobium paniculatum, de 33,9 % para Inga edulis e para a vegetação secundária, de 45,2 % para Acacia mangium e de 63,6 % para Clitoria racemosa. Foi observada imobilização de N e P em todos os tratamentos, sendo a mineralização do N negativamente correlacionada com o fenol, razão C/N, razão (lignina + fenol)/N, razão fenol/P e o conteúdo de N nos sacos de liteira. Depois de 362 dias de incubação no campo, 3,3 % de K, 32,2 % de Ca e 22,4 % de Mg permaneceram no material em decomposição. Os resultados evidenciaram que a baixa qualidade mineral e a alta quantidade de carbono orgânico e aplicado como cobertura morta podem limitar a quantidade de energia disponível para os microrganismos resultando em uma competição por nutrientes com as plantas agrícolas.

First observation of alternative food usage (extrafloral nectar) by the assassin bug Atopozelus opsimus (Hemiptera, Reduviidae)

First observation of alternative food usage (extrafloral nectar) by the assassin bug Atopozelus opsimus (Hemiptera, Reduviidae). Assassin bugs (Reduviidae) are voracious insects that prey on other arthropods. Recent evidences have pointed out that these predators also feed on plant derived substances in rare opportunities. The present study describes the feeding behavior of the reduviid Atopozelus opsimus on extrafloral nectaries of Inga vera (Fabaceae) in a Neotropical savanna area. It was investigated if the insects feed more frequently of extrafloral nectar or prey, and if individuals of different stages of development vary according to feeding behavior. Notably, the results suggest that the diet of all instars and adults consist mainly of extrafloral nectar (N = 1013), in detriment of captured prey ingestion (N = 18). Also, there was no variation on feeding behavior and life stage.

Att möta barn som bevittnat familjevåld - Fem behandlares uppfattningar kring arbete med utsatta barn

Mörkertalet kring antalet barn som i Sverige utsätts för att bevittna familjevåld är stort och det finns inga exakta uppgifter över hur många som berörs. Enligt kommittén mot barnmisshandel handlar det om mellan 100 000 och 200 000 barn varje år. Det var först i mitten av nittiotalet som de utsatta barnen började uppmärksammas i större utsträckning och på senare tid har det börjat fokuseras mer kring olika former av behandlingsinsatser eftersom barnen anses vara i stort behov av bearbetning av sina upplevelser. I dag finns det ett tiotal relativt nystartade verksamheter runtom i landet som arbetar med behandling av barn som bevittnat familjevåld. Det övergripande syftet var att undersöka hur behandlingspersonalen vid de utvalda verksamheterna uppfattade sitt arbete och hur de tillämpade barnperspektivet. Syftet var även att jämföra informanternas utsagor med varandra samt med vad forskningen ansåg vara av vikt vid behandling av utsatta barn inom olika teman. Studien baserades på halvstrukturerade kvalitativa intervjuer med fem behandlare som arbetade vid fyra olika verksamheter. Resultatet redovisades utifrån citat av intervjupersonerna som sedan analyserades med hjälp av aktuell litteratur och forskning kring behandlingsarbete inom åtta teman samt barnperspektiv, dvs. utifrån några författare och forskare inspirerade av olika teoretiska utgångspunkter som tex. Inger Ekbom, Barbro Metell samt Atle Dyregrov m.fl.. Resultatet av undersökningen visade bl.a. att alla verksamheterna med undantag för vissa skillnader i struktur och innehåll i princip använde sig av samma arbetsmodeller, främst Trappanmodellen och Children are people too och alla koncentrerade sig på behandling av enbart barnet. Behandlarna var relativt samstämmiga när de beskrev hur de uppfattade sitt arbete, vad de ansåg vara viktigt att fokusera på och vilka hinder de urskiljde. Behandlarna delade även uppfattningen någorlunda om vad de ansåg vara barnets bästa utifrån ett barnperspektiv och hur man borde tillämpa barnperspektivet i praktiken. En huvudsaklig slutsats var att behandlingspersonalen vid de olika verksamheterna var förhållandevis eniga med varandra samt med vad forskningen visade men att det förekom vissa utmärkande skillnader särskilt gällande en av verksamheterna som även skiljde sig mer organisatoriskt jämfört med de övriga tre verksamheterna. Resultatet kunde dock inte generaliseras då det enbart grundades på utvalda intervjupersoners subjektiva erfarenheter av just deras behandlingsarbete.

Adaptation and Constraint in the Plant Reproductive Phase

Conservatism is a central theme of organismic evolution. Related species share characteristics due to their common ancestry. Some concern have been raised among evolutionary biologists, whether such conservatism is an expression of natural selection or of a constrained ability to adapt. This thesis explores adaptations and constraints within the plant reproductive phase, particularly in relation to the evolution of fleshy fruit types (berries, drupes, etc.) and the seasonal timing of flowering and fruiting. The different studies were arranged along a hierarchy of scale, with general data sets sampled among seed plants at the global scale, through more specific analyses of character evolution within the genus Rhamnus s.l. L. (Rhamnaceae), to descriptive and experimental field studies in a local population of Frangula alnus (Rhamnaceae). Apart from the field study, this thesis is mainly based on comparative methods explicitly incorporating phylogenetic relationships. The comparative study of Rhamnus s.l. species included the reconstruction of phylogenetic hypotheses based on DNA sequences. Among geographically overlapping sister clades, biotic pollination was not correlated with higher species richness when compared to wind pollinated plants. Among woody plants, clades characterized by fleshy fruit types were more species rich than their dry-fruited sister clades, suggesting that the fleshy fruit is a key innovation in woody habitats. Moreover, evolution of fleshy fruits was correlated with a change to more closed (darker) habitats. An independent contrast study within Rhamnus s.l. documented allometric relations between plant and fruit size. As a phylogenetic constraint, allometric effects must be considered weak or non-existent, though, as they did not prevail among different subclades within Rhamnus s.l. Fruit size was correlated with seed size and seed number in F. alnus. This thesis suggests that frugivore selection on fleshy fruit may be important by constraining the upper limits of fruit size, when a plant lineage is colonizing (darker) habitats where larger seed size is adaptive. Phenological correlations with fruit set, dispersal, and seed size in F. alnus, suggested that the evolution of reproductive phenology is constrained by trade-offs and partial interdependences between flowering, fruiting, dispersal, and recruitment phases. Phylogenetic constraints on the evolution of phenology were indicated by a lack of correlation between flowering time and seasonal length within Rhamnus cathartica and F. alnus, respectively. On the other hand, flowering time was correlated with seasonal length among Rhamnus s.l. species. Phenological differences between biotically and wind pollinated angiosperms also suggested adaptive change in reproductive phenology.

Das wasserlösliche Chlorophyll-Protein (WSCP): biochemische Charakterisierung und Untersuchungen zur biologischen Funktion

Das WSCP (water-soluble chlorophyll protein) der Brassicaceen ist das einzig bekannte Chlorophyll-bindende Protein, welches keine Carotinoide bindet. Es ist ein wasserlösliches, ca. 80 kDa großes Homotetramer mit 1-4 gebundenen Chlorophyllen. Das Protein ist äußerst stabil und vermag die gebundenen Chlorophylle vor Photooxidation zu schützen. Seine Funktion in der Pflanze ist bis heute ein Rätsel und sollte in dieser Arbeit zusammen mit seinen biochemischen Eigenschaften weiter aufgeklärt werden. Es wurden Versuche durchgeführt mit nativem und rekombinantem WSCP aus Blumenkohl (BoWSCP bzw. BoWSCPhis) und aus Arabidopsis thaliana (AtWSCP bzw. AtWSCPhis). Die Expressionsausbeute von BoWSCPhis konnte verbessert werden und zusätzlich wurde die Rekonstitutionsmethode für das rekombinante WSCP optimiert, sodass das pigmentierte Protein mit hoher Ausbeute und großer Reinheit gewonnen werden konnte. Zudem wurde ein neuer WSCP-Klon hergestellt, mBoWSCPhis, der in seiner Sequenz dem maturen nativen BoWSCP entspricht und weitaus weniger Aggregationsprobleme zeigte als BoWSCPhis. Weiterführende Versuche zur Stabilität und dem Oligomerisierungsgrad von WSCP haben die neue Erkenntnis erbracht, dass die Phytolschwänze der von WSCP gebundenen Chlorophylle zwar essentiell sind für die Stabilität von WSCP-Oligomeren, nicht aber für die Oligomerisierung selbst, wie es in der Literatur bislang postuliert wurde. Zusätzlich zu ihrer außerordentlichen Hitzestabilität erwiesen sich die Chl-WSCP-Komplexe als stabil in einem breiten pH-Spektrum. AtWSCPhis besaß eine vergleichbare Stabilität, und auch das Oligomerisierungsverhalten zeigte Ähnlichkeiten zu BoWSCPhis. Im Rahmen einer Forschungskooperation mit dem Institut für Optik und Atomare Physik der TU Berlin wurden zeitaufgelöste Absorptionsspektren sowie Tieftemperatur-Fluoreszenzspektren an Chl-WSCP-Komplexen gemessen. Die Ergebnisse zeigten deutlich, dass die WSCP-gebundenen Chlorophylle excitonisch gekoppelt sind und wiesen zudem auf unterschiedliche Chl-Bindungsmodi hin. Aufgrund seines einfachen Aufbaus und seines geringen Chlorophyllgehalts hat sich WSCP bei diesen Versuchen als sehr geeignetes Modellsystem erwiesen, um Messungen zur Chlorophyllbindung mit Vorhersagen aus theoretischen Modellen zu vergleichen. Bei den Experimenten zur biologischen Funktion wurden einerseits Arabidopsis thaliana WSCP-„knock-out“-Pflanzen unter verschiedenen Bedingungen charakterisiert, andererseits wurden Experimente mit rekombinantem WSCP durchgeführt, um eine mögliche Interaktion mit anderen Proteinen zu detektieren. Die vegetativen Stadien der Mutante zeigten keinen Phänotyp; das native Arabidopsis-WSCP konnte später bei der Wildtyp-Pflanze ausschließlich in jungen Schoten lokalisiert werden, was eine Erklärung hierfür lieferte. Rekombinantes WSCP konnte Chlorophylle aus nativem LHCII entfernen, eine Interaktion mit Chlorophyllase konnte jedoch nicht nachgewiesen werden; daher konnte auch die Hypothese, WSCP sei ein Chl-Carrier beim Chl-Abbau, nicht untermauert werden. Bei den durchgeführten Enzym-Assays wurde eine geringfügige Inhibition der Cysteinprotease Papain beobachtet, aber keine Inhibition der Serinprotease Trypsin, obwohl Blumenkohl-WSCP N-proximal das Motiv der Künitz-Proteaseinhibitoren besitzt. Die Frage nach der biologischen Funktion von WSCP bleibt also weiterhin offen.

Plasmonic nanorods and nanoparticle-assemblies

Die vorliegenden Dissertation beschäftigt sich mit plasmonischen Nanopartikeln, deren Wechselwirkung mit Licht in einer Plasmonenschwingung resultiert. Suspensionen dieser Partikel zeigen kräftige Farben, da sich die Resonanzfrequenz der Plasmonenschwingung im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrum befindet. Durch die Veränderung interner (Material, Größe, Form) oder externer Parameter (Brechungsindex der Umgebung, Abstand zu anderen plasmonischen Partikeln) lässt sich die Farbe der Partikel verändern, eine Verschiebung der Resonanzfrequenz kann beobachtet werden. Ihre Sensitivität gegenüber äußeren Bedingungen ist der Grund, weshalb plasmonische Nanopartikel als Sensoren eingesetzt werden können. Wichtig ist hierbei nicht nur, dass die Partikel eine hohe Sensitivität zeigen, sondern auch die Möglichkeit, reproduzierbar Partikel zu synthetisieren, die experimentellen Anforderungen entsprechen. In der vorliegenden Arbeit wird das Wachstum von reinen Gold- und mit Silber beschichteten Goldnanostäbchen untersucht. Des Weiteren werden plasmonische Nanopartikel als Orientierungs-, Brechungsindex- und Abstandssensoren verwendet. Die Synthese von Goldnanostäbchen erfolgt auf nasschemischen Weg, ihr anisotropes Wachstum aus isotropen Keimen wird durch zahlreiche Faktoren beeinflusst. In diesem Zusammenhang wurde ein Wachstumsmodell entwickelt, das neben dem Vorhandensein eines Stabilisators auch die Rolle von Bromid- und Silberionen herausstellt, die durch selektive Adsorption das Wachstum bestimmter Kristallflächen inhibieren. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Potentialdifferenz zwischen Reduktions- und Oxidationsmittel klein sein muss, um ein langsames selektives Wachstum zu gewährleisten. rnDurch das Aufwachsen einer dünnen Silberschicht auf Goldnanostäbchen verbessert sich deren Qualität im Bezug auf die heterogene Linienbreite. Der “Plasmonic Focusing Effect”, die Änderung der Steigung des linearen Zusammenhangs von Plasmonenresonanz und Aspektverhältnis, konnte theoretisch berechnet und experimentell verifiziert werden. Durch die Aufnahme zeitaufgelöster Spektren und die Untersuchung des Verlaufs der Reaktion wurden sowohl Reaktionsordnung, als auch Aktivierungsenergie ermittelt. Das so gefundene kinetische Model erlaubt zudem die Vorhersage des Reaktionsprodukts zu verschiedenen Zeiten. rnEinzelne Goldnanostäbchen wurden in einer Gelmatrix bei verschiedenen Temperaturen untersucht, die Aufnahme der zeitlichen Variation der polarisationsabhängigen Streuintensität konnte genutzt werden, um den Kollaps des Gels zu charakterisieren. Neben der Verwendung einzelner plasmonischer Nanopartikel wurden auch Dimere, bestehend aus zwei Goldnanokugeln, untersucht. Nach der Kalibrierung der Resonanzfrequenz gegenüber des Abstandes der beiden Partikel durch externe Methoden (Lichtstreuung, Cryo- Elektronenmikroskopie) wurde der so gefundene exponentielle Zusammenhang verwendet, um sowohl den Brechungsindex der Umgebung, als auch den Abstand der beiden Goldnanokugeln zu bestimmen. Des Weiteren wurden Goldnanopartikeldimere benutzt, um ein als Linker verwendetes thermoresponsives Elastin-Polymer bei verschiedenen Temperaturen zu charakterisieren. Neben Aggregaten aus zwei Goldnanokugeln wurden auch so genannte “core-satellite” Strukturen synthetisiert, die um einen großen Goldnanopartikelkern viele kleine Goldnanopartikel tragen. Diese Partikel haben eine theoretisch vorhergesagte höhere Sensitivität gegenüber Brechungsindexänderungen, was in ersten Experimenten gezeigt werden konnte.

Antigenspezifische DNA-Immunisierung in Kombination mit IDO-kodierenden Plasmiden zur Therapie der experimentellen Typ I-Allergie

Derzeit stellt die allergenspezifische Immuntherapie die einzige nicht allein antisymptomatische Behandlungsform zur langfristigen Therapie von Typ I-Allergien dar, welche grundlegende Änderungen im immunologischen Geschehen induziert. Sie ist jedoch verbesserungswürdig in Bezug auf Behandlungsdauer, Erfolgschancen und Nebenwirkungen. Daher wurde in dieser Arbeit eine Strategie zur Therapie von Typ I-Allergien entwickelt und evaluiert, welche auf der Inhibition allergenspezifischer T-Zellen durch Dendritische Zellen (DC), die selektiv nach DNA-Immunisierung sowohl das relevante Allergen als auch Indolamin 2,3-dioxygenase (IDO) konstitutiv produzieren, basiert. IDO ist ein Enzym aus dem Tryptophan-Stoffwechsel, dessen Produktion durch DC einen lokalen immunsuppressiven Mechanismus induziert und in verschiedenen Situationen mit der Induktion peripherer Toleranz assoziiert ist. Zunächst wurden Plasmide hergestellt, die entweder IDO alleine oder IDO zusammen mit dem Antigen unter der Kontrolle des ubiquitär aktiven CMV- bzw. des DC-spezifischen Fascin-Promotors kodieren. Die Überprüfung der IDO-Expression durch die monocistronischen Plasmide anhand von Transfektionsexperimenten in vitro ergab, dass die IDO-Expression unter der Kontrolle des CMV-Promotors sehr viel stärker ausfiel als unter der Kontrolle des Fascin-Promotors. Nach Transfektion mit den bicistronischen Vektoren, in denen die Transgene für das Antigen und IDO durch eine IRES-Sequenz verbunden waren, war die IDO-Expression jedoch insgesamt sehr schwach. Im Rahmen der Überprüfung der Funktionalität der IDO-Expressionplasmide in vivo unter Verwendung der Genpistole wurden daher lediglich Plasmide getestet, die alleine IDO unter der Kontrolle des CMV-Promotors bzw. des Fascin-Promotors kodieren. Auch in vivo wurde eine stärkere IDO-Expression nach biolistischer Transfektion mit solchen Vektoren beobachtet, in denen der CMV-Promotor zur Expressionskontrolle verwendet wurde. Die Analyse des Einflusses einer Koexpression von IDO auf die durch biolistische Immunisierung mit einem antigenkodierenden Vektor induzierte systemische Immunantwort offenbarte einen inhibitorischer Effekt für den Fall, dass die Antigenproduktion mittels des Fascin-Promotors auf DC fokussiert war und die Expression des koapplizierten IDO-Transgens unter der Kontrolle des CMV-Promotors stand. In diesem Fall wurde eine Reduktion der antigenspezifischen IgG1- und IgG2a-Produktion, eine verringerte Sekretion von IFN-y durch restimulierte Milz- und Lymphknotenzellen sowie eine Reduktion der Zahl antigenspezifischer CD8+ Effektor-T-Zellen nachgewiesen. Im Mausmodell der IgE-vermittelten Typ I-Allergie wurde weiterhin gezeigt, dass nach prophylaktischer biolistischer Vakzinierung unter Verwendung dieser Vektorkombination eine Inhibition der durch die Vakzinierung bedingten antigenspezifischen Th1-Immunantwort ausgelöst wurde. Die Suppression der Th2-Antwort, welche durch Transfektion mit dem Antigenkodierenden Vektor unter Kontrolle des Fascin-Promotors bewirkt wurde, wurde durch Kotransfektion mit den IDO-kodierenden Vektoren aufrecht erhalten.