Sedimentology and age determinations on core PS2813-1

Die Rekonstruktion des Einflusses von Strömungen und glazialmarinen Prozessen auf das Sedimentationsgeschehen am Kontinentalhang der Antarktischen Halbinsel im westlichen Weddellmeer basiert auf sedimentologischen und geophysikalischen Daten eines Kolbenlotkerns. Der Sedimentkern wurde während des Fahrtabschnitts ANT-XIV/3 mit dem FS "Polarstern" aus einer mächtigen Levee-Struktur eines Rinnen-Rückensystems gewonnen. Es wurden sedimentologische sowie sedimentphysikalische Untersuchungen an dem Kernmaterial durchgeführt. Die texturellen Änderungen im Kern und die Variationen der gemessenen Parameter ermöglichen eine lithofazielle Gliederung und stratigraphische Einstufung der Sedimentabfolge. Die untersuchten Sedimente umfassen den Zeitraum der vier letzten Klimazyklen bis heute und repräsentieren die Ablagerungsbedingungen von mehr als 340 000 Jahren. Vier Faziestypen wurden unterschieden, die sowohl glaziale als auch interglaziale Ablagerungsräume charakterisieren. (1) Die überwiegend groblaminierten Sedimentabfolgen wurden der Laminitfazies zugeordnet. Unter glazialen Umweltbedingungen kam es infolge schwacher Bodenströmungen zur Ablagerung feinkörniger, laminierter, strömungsbetonter Sedimente. (2) Strukturlose, sehr homogene Sedimentabfolgen des Kems beschreiben einen weiteren, den Kaltzeiten zugeordneten, Faziestyp, der durch geringe Variationen in den Sedimenteigenschaften charakterisiert ist. (3) Kernabschnitte, die weitgehend strukturlos sind bzw. leichte Bioturbationen und relativ viel eistransportiertes Material aufweisen, wurden als IRD-Fazies bezeichnet. Sie repräsentiert den Übergang vom Glazial zum Interglazial, in dem sich das Schelfeis und die Meereisbeckung zurückzogen. In den Sedimenten kam es infolge der gesteigerten Kalbungsrate zur Anreicherung der Eisfracht. (4) Die relativ biogenreichen, hellen Ablagerungen wurden der interglazialzeitlichen Karbonatfazies zugeteilt. Der signifikant erhöhte Anteil planktischer Foraminiferen weist auf eine gesteigerte Bioproduktivität im Oberflächenwasser hin, die aus verstärkten jahreszeitlichen Schwankungen der Meereisbedeckung resultiert. Die betrachteten Sedimentationsprozesse, wie biologische Produktivität, Umlagerungsprozesse durch Meeresströmungen, gravitativer Sedimenttransport und Eistransport, sind das Abbild komplexer Wechselwirkungen aus Meeresspiegelschwankungen, Änderungen ozeanographischer Bedingungen und der Vereisungsdynamik. Das Sedimentationsgeschehen im Untersuchungsgebiet wurde folglich durch die Variationen der vorherrschenden Umweltbedingungen bestimmt. Im Glazial kam es unter einer geschlossenen Meereisbedeckung zur Ablagerung feinkörniger, geschichteter Sedimente. Vorwiegend Turbiditströmungen kontrollierten das Sedimentationsgeschehen innerhalb des betrachteten Rinnen-Rückensystems. Unter dem Einfluß der Coriolis-Kraft und wahrscheinlich einer Konturströmung wurden die suspendierten, feinkörnigen Partikel aus dem zentralen Bereich der Rinne verdriftet und über dem nördlichen Uferwall abgelagert. Höherenergetische gravitative Prozesse beeinflußten das Sedimentationsgeschehen episodisch und sind durch gut sortierte Ablagerungen mit erhöhten Gehalten im Mittel- bis Grobsiltbereich dokumentiert. Höhere Sedimentationsraten in den Glazialen trugen verstärkt zur Bildung des Uferwalls bei. Die Ablagerungen der ebenfalls glazialzeitlichen homogenen Fazies belegen unterschiedliche Ablagerungsbedingungen und eine Verschiebung der dominierenden Prozesse. Während des Übergangs vom Glazial zum Interglazial nahm die Bodenwasserbildungsrate durch das Aufschwimmen des Schelfeises zu, wodurch die Strömungsintensität gesteigert wurde. Eine verstärkte Eisbergaktivität wird durch die Anreichung des IRD-Materials dokumentiert. Während interglazialer Zeiten ermöglichten offen-marine Bedingungen im Südsommer eine leicht erhöhte biologische Produktivität, so daß der Ablagerungsraum durch die Sedimentation biogener Komponenten verstärkt beeinflußt wurde.

Induction of placental heme oxygenase-1 is protective against TNFα-induced cytotoxicity and promotes vessel relaxation

Background: Pregnancy is characterized by an inflammatory-like process and this may be exacerbated in preeclampsia. The heme oxygenase (HO) enzymes generate carbon monoxide (CO) that induces blood vessel relaxation and biliverdin that acts as an endogenous antioxidant. Materials and Methods: We examined the expression and localization of HO-1 and HO-2 in normal and preeclamptic placenta using reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), RNase protection assay, immunoblotting and immunohistochemistry. In addition, the effect of HO activation on tumor necrosis factor-alpha (TNF) induced placental damage and on feto-placental circulation was studied. Results: We provide the first evidence for the role of HO as an endogenous placental factor involved with cytoprotection and placental blood vessel relaxation. HO-1 was significantly higher at term, compared with first trimester placentae indicating its role in placental vascular development and regulation. HO-1 predominantly localized in the extravascular connective tissue that forms the perivascular contractile sheath around the developing blood vessels. HO-2 was localized in the capillaries, as well as the villous stroma, with weak staining of trophoblast. Induction of HO-1 caused a significant attenuation of TNF-mediated cellular damage in placental villous explants, as assessed by lactate dehydrogenase leakage (p 0.01). HO-1 protein was significantly reduced in placentae from pregnancies complicated with preeclampsia, compared with gestationally matched normal pregnancies. This suggests that the impairment of HO-1 activation may compromise the compensatory mechanism and predispose the placenta to cellular injury and subsequent maternal endothelial cell activation. Isometric contractility studies showed that hemin reduced vascular tension by 61% in U46619-preconstricted placental arteries. Hemininduced vessel relaxation and CO production was inhibited by HO inhibitor, tin protoporphyrin IX. Conclusions: Our findings establish HO-1 as an endogenous system that offers protection against cytotoxic damage in the placenta, identifies the HO-CO pathway to regulate feto-placental circulation and provides a new approach to study the disease of preeclampsia.