Synthetic phosphoethanolamine a precursor of membrane phospholipids reduce tumor growth in mice bearing melanoma B16-F10 and in vitro induce apoptosis and arrest in G2/M phase

Phosphoethanolamine (Pho-s) is a compound involved in phospholipid turnover, acting as a substrate for many phospholipids of the cell membranes, especially phosphatidylcholine. We recently reported that synthetic Pho-s has potent effects on a wide variety of tumor cells. To determine if Pho-s has a potential antitumor activity, in this study we evaluated the activity of Pho-s against the B16-F10 melanoma both in vitro and in mice bearing a dorsal tumor. The treatment of B16F10 cells with Pho-s resulted in a dose-dependent inhibition of cell proliferation. At low concentrations, this activity appears to be involved in the arrest of the cell cycle at G2/M, while at high concentrations Pho-s induces apoptosis. In accordance with these results, the loss of mitochondrial potential and increased caspase-3 activity suggest that Phos has dual antitumor effects; i.e. it induces apoptosis at high concentrations and modulates the cell cycle at lower concentrations. In vivo, we evaluated the effect of Pho-s in mice bearing B16-F10 melanoma. The results show that Pho-s reduces the tumoral volume increasing survival rate. Furthermore, the tumor doubling time and tumor delays were substantially reduced when compared with untreated mice. Histological analyses reveal that Pho-s induces changes in cell morphology, typical characteristics of apoptosis, in addition the large areas of necrosis correlating with a reduction of tumor size. The results presented here support the hypothesis that Pho-s has antitumor effects by the induction of apoptosis as well as the inhibition of cell proliferation by arrest at G2/M. Thus, Pho-s can be regarded as a promising agent for the treatment of melanoma. Published by Elsevier Masson SAS.

Cryopreservation of umbilical cord mesenchymal cells in xenofree conditions

Background aims. Mesenchymal stromal cells (MSC) are being used to treat and prevent a variety of clinical conditions. To be readily available, MSC must be cryopreserved until infusion. However, the optimal cryopreservation methods, cryoprotector solutions and MSC sensitivity to dimethyl sulfoxide (DMSO) exposure are unknown. This study investigated these issues. Methods. MSC samples were obtained from human umbilical cord (n = 15), expanded with Minimal Essential Medium-alpha (alpha-MEM) 10% human serum (HS), resuspended in 25 mL solution (HS, 10% DMSO, 20% hydroxyethyl starch) and cryopreserved using the BioArchive (R) system. After a mean of 18 +/- 7 days, cell suspensions were thawed and diluted until a DMSO concentration of 2.5% was reached. Samples were tested for cell quantification and viability, immunophenotype and functional assays. Results. Post-thaw cell recovery: 114 +/- 2.90% (mean +/- SEM). Recovery of viable cells: 93.46 +/- 4.41%, 90.17 +/- 4.55% and 81.03 +/- 4.30% at 30 min, 120 min and 24 h post-thaw, respectively. Cell viability: 89.26 +/- 1.56%, 72.71 +/- 2.12%, 70.20 +/- 2.39% and 63.02 +/- 2.33% (P<0.0001) pre-cryopreservation and 30 min, 120 min and 24 h post-thaw, respectively. All post-thaw samples had cells that adhered to culture bottles. Post-thaw cell expansion was 4.18 +/- 0.17 X, with a doubling time of 38 +/- 1.69 h, and their capacity to inhibit peripheral blood mononuclear cells (PBMC) proliferation was similar to that observed before cryopreservation. Differentiation capacity, cell-surface marker profile and cytogenetics were not changed by the cryopreservation procedure. Conclusions. A method for cryopreservation of MSC in bags, in xenofree conditions, is described that facilitates their clinical use. The MSC functional and cytogenetic status and morphologic characteristics were not changed by cryopreservation. It was also demonstrated that MSC are relatively resistant to exposure to DMSO, but we recommend cell infusion as soon as possible.

Expanding the horizontal capabilities of CRT monitors using artificial inter-pixel steps for neuroscience experiments

This article describes the development of a visual stimulus generator to be used in neuroscience experiments with invertebrates such as flies. The experiment consists in the visualization of a fixed image that is displaced horizontally according to the stimulus data. The system is capable of displaying 640 x 480 pixels with 256 intensity levels at 200 frames per second (FPS) on conventional raster monitors. To double the possible horizontal positioning possibilities from 640 to 1280, a novel technique is presented introducing artificial inter-pixel steps. The implementation consists in using two video frame buffers containing each a distinct view of the desired image pattern. This implementation generates a visual effect capable of doubling the horizontal positioning capabilities of the visual stimulus generator allowing more precise and movements more contiguous. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

Denominal Verbs in Brazilian Portuguese: distinguishing between diachronic and synchronic structures within Distributed Morphology approach

Recent work on argument structure has shown that there must be a synchronic relation between nouns and derived verbs that can be treated in structural terms. However, a simple phonological/morphological identity or diachronic derivation between a verb and a noun cannot guarantee that there is a denominal structure in a synchronic approach. In this paper we observe the phenomenon of Denominal Verbs in Brazilian Portuguese and argue for a distinction between etymological and synchronic morphological derivation. The objectives of this paper are 1) to identify synchronic and formal criteria to define which diachronic Denominal Verbs can also be considered denominal under a synchronic analysis; and 2) to detect in which cases the label "denominal" can be justifiably abandoned. Based on results of argument structure tests submitted to the judgments of native speakers, it was possible to classify the supposed homogenous Denominal Verbs class into three major groups: Real Denominal Verbs, Root-derived Verbs, and Ambiguous Verbs. In a Distributed Morphology approach, it was possible to explain the distinction between these groups based on the ideia of phases in words and the locality of restriction in the interpretation of roots.

Maximum principle, mean value operators and quasi boundedness in non-euclidean settings

This work deals with some classes of linear second order partial differential operators with non-negative characteristic form and underlying non- Euclidean structures. These structures are determined by families of locally Lipschitz-continuous vector fields in RN, generating metric spaces of Carnot- Carath´eodory type. The Carnot-Carath´eodory metric related to a family {Xj}j=1,...,m is the control distance obtained by minimizing the time needed to go from two points along piecewise trajectories of vector fields. We are mainly interested in the causes in which a Sobolev-type inequality holds with respect to the X-gradient, and/or the X-control distance is Doubling with respect to the Lebesgue measure in RN. This study is divided into three parts (each corresponding to a chapter), and the subject of each one is a class of operators that includes the class of the subsequent one. In the first chapter, after recalling “X-ellipticity” and related concepts introduced by Kogoj and Lanconelli in [KL00], we show a Maximum Principle for linear second order differential operators for which we only assume a Sobolev-type inequality together with a lower terms summability. Adding some crucial hypotheses on measure and on vector fields (Doubling property and Poincar´e inequality), we will be able to obtain some Liouville-type results. This chapter is based on the paper [GL03] by Guti´errez and Lanconelli. In the second chapter we treat some ultraparabolic equations on Lie groups. In this case RN is the support of a Lie group, and moreover we require that vector fields satisfy left invariance. After recalling some results of Cinti [Cin07] about this class of operators and associated potential theory, we prove a scalar convexity for mean-value operators of L-subharmonic functions, where L is our differential operator. In the third chapter we prove a necessary and sufficient condition of regularity, for boundary points, for Dirichlet problem on an open subset of RN related to sub-Laplacian. On a Carnot group we give the essential background for this type of operator, and introduce the notion of “quasi-boundedness”. Then we show the strict relationship between this notion, the fundamental solution of the given operator, and the regularity of the boundary points.

Language and Embodiment: sensory-motor and linguistic-social experience. Evidence on sentence comprehension

In this work I address the study of language comprehension in an “embodied” framework. Firstly I show behavioral evidence supporting the idea that language modulates the motor system in a specific way, both at a proximal level (sensibility to the effectors) and at the distal level (sensibility to the goal of the action in which the single motor acts are inserted). I will present two studies in which the method is basically the same: we manipulated the linguistic stimuli (the kind of sentence: hand action vs. foot action vs. mouth action) and the effector by which participants had to respond (hand vs. foot vs. mouth; dominant hand vs. non-dominant hand). Response times analyses showed a specific modulation depending on the kind of sentence: participants were facilitated in the task execution (sentence sensibility judgment) when the effector they had to use to respond was the same to which the sentences referred. Namely, during language comprehension a pre-activation of the motor system seems to take place. This activation is analogous (even if less intense) to the one detectable when we practically execute the action described by the sentence. Beyond this effector specific modulation, we also found an effect of the goal suggested by the sentence. That is, the hand effector was pre-activated not only by hand-action-related sentences, but also by sentences describing mouth actions, consistently with the fact that to execute an action on an object with the mouth we firstly have to bring it to the mouth with the hand. After reviewing the evidence on simulation specificity directly referring to the body (for instance, the kind of the effector activated by the language), I focus on the specific properties of the object to which the words refer, particularly on the weight. In this case the hypothesis to test was if both lifting movement perception and lifting movement execution are modulated by language comprehension. We used behavioral and kinematics methods, and we manipulated the linguistic stimuli (the kind of sentence: the lifting of heavy objects vs. the lifting of light objects). To study the movement perception we measured the correlations between the weight of the objects lifted by an actor (heavy objects vs. light objects) and the esteems provided by the participants. To study the movement execution we measured kinematics parameters variance (velocity, acceleration, time to the first peak of velocity) during the actual lifting of objects (heavy objects vs. light objects). Both kinds of measures revealed that language had a specific effect on the motor system, both at a perceptive and at a motoric level. Finally, I address the issue of the abstract words. Different studies in the “embodied” framework tried to explain the meaning of abstract words The limit of these works is that they account only for subsets of phenomena, so results are difficult to generalize. We tried to circumvent this problem by contrasting transitive verbs (abstract and concrete) and nouns (abstract and concrete) in different combinations. The behavioral study was conducted both with German and Italian participants, as the two languages are syntactically different. We found that response times were faster for both the compatible pairs (concrete verb + concrete noun; abstract verb + abstract noun) than for the mixed ones. Interestingly, for the mixed combinations analyses showed a modulation due to the specific language (German vs. Italian): when the concrete word precedes the abstract one responses were faster, regardless of the word grammatical class. Results are discussed in the framework of current views on abstract words. They highlight the important role of developmental and social aspects of language use, and confirm theories assigning a crucial role to both sensorimotor and linguistic experience for abstract words.

A multilevel converter structure for grid-connected PV plants

A new conversion structure for three-phase grid-connected photovoltaic (PV) generation plants is presented and discussed in this Thesis. The conversion scheme is based on two insulated PV arrays, each one feeding the dc bus of a standard 2-level three-phase voltage source inverter (VSI). Inverters are connected to the grid by a traditional three-phase transformer having open-end windings at inverters side and either star or delta connection at the grid side. The resulting conversion structure is able to perform as a multilevel VSI, equivalent to a 3-level inverter, doubling the power capability of a single VSI with given voltage and current ratings. Different modulation schemes able to generate proper multilevel voltage waveforms have been discussed and compared. They include known algorithms, some their developments, and new original approaches. The goal was to share the grid power with a given ratio between the two VSI within each cycle period of the PWM, being the PWM pattern suitable for the implementation in industrial DSPs. It has been shown that an extension of the modulation methods for standard two-level inverter can provide a elegant solution for dual two-level inverter. An original control method has been introduced to regulate the dc-link voltages of each VSI, according to the voltage reference given by a single MPPT controller. A particular MPPT algorithm has been successfully tested, based on the comparison of the operating points of the two PV arrays. The small deliberately introduced difference between two operating dc voltages leads towards the MPP in a fast and accurate manner. Either simulation or experimental tests, or even both, always accompanied theoretical developments. For the simulation, the Simulink tool of Matlab has been adopted, whereas the experiments have been carried out by a full-scale low-voltage prototype of the whole PV generation system. All the research work was done at the Lab of the Department of Electrical Engineering, University of Bologna.

The language of action. How language translates the dynamics of our actions.

The general aim of the thesis was to investigate how and to what extent the characteristics of action organization are reflected in language, and how they influence language processing and understanding. Even though a huge amount of research has been devoted to the study of the motor effects of language, this issue is very debated in literature. Namely, the majority of the studies have focused on low-level motor effects such as effector-relatedness of action, whereas only a few studies have started to systematically investigate how specific aspects of action organization are encoded and reflected in language. After a review of previous studies on the relationship between language comprehension and action (chapter 1) and a critical discussion of some of them (chapter 2), the thesis is composed by three experimental chapters, each devoted to a specific aspect of action organization. Chapter 3 presents a study designed with the aim to disentangle the effective time course of the involvement of the motor system during language processing. Three kinematics experiments were designed in order to determine whether and, at which stage of motor planning and execution effector-related action verbs influence actions executed with either the same or a different effector. Results demonstrate that the goal of an action can be linguistically re-activated, producing a modulation of the motor response. In chapter 4, a second study investigates the interplay between the role of motor perspective (agent) and the organization of action in motor chains. More specifically, this kinematics study aims at deepening how goal can be translated in language, using as stimuli simple sentences composed by a pronoun (I, You, He/She) and a verb. Results showed that the perspective activated by the pronoun You reflects the motor pattern of the “agent” combined with the chain structure of the verb. These data confirm an early involvement of the motor system in language processing, suggesting that it is specifically modulated by the activation of the agent’s perspective. In chapter 5, the issue of perspective is specifically investigated, focusing on its role in language comprehension. In particular, this study aimed at determining how a specific perspective (induced for example by a personal pronoun) modulates motor behaviour during and after language processing. A classical compatibility effect (the Action-sentence compatibility effect) has been used to this aim. In three behavioural experiments the authors investigated how the ACE is modulated by taking first or third person perspective. Results from these experiments showed that the ACE effect occurs only when a first-person perspective is activated by the sentences used as stimuli. Overall, the data from this thesis contributed to disentangle several aspects of how action organization is translated in language, and then reactivated during language processing. This constitutes a new contribution to the field, adding lacking information on how specific aspects such as goal and perspective are linguistically described. In addition, these studies offer a new point of view to understand the functional implications of the involvement of the motor system during language comprehension, specifically from the point of view of our social interactions.

Endogene DNA-Schädigung als Ursache genetischer Instabilität

Zusammenfassung Diese Arbeit beschreibt Untersuchungen über die zellulären Mechanismen, die zur Bildung dieser DNA-Schäden führen, sowie über die biologischen Auswirkungen dieser Schäden. Die Untersuchungen zu Uracil in der DNA wurden in ung-knockout-MEFs und Mäusen durchgeführt, die es erlauben, die Konsequenzen eines Ausfalls der wichtigsten Reparaturglykosylase für Uracil zu beleuchten. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Akkumulation von Uracil in den ung-/--Mausfibroblasten im Vergleich zum Wildtyp. In frisch isolierten Leber- und Milzzellen der Mäuse konnte dieser genotypspezifische Unterschied, wenn auch weniger ausgeprägt, ebenso beobachtet werden, nicht jedoch in reifen Spermien. Dieser gewebespezifische Unterschied und die quantitativ stärker ausgeprägte Akkumulation in ung-/--Mausfibroblasten im Vergleich zu den Mäusegeweben gab Anlass zur Vermutung, dass die Proliferation der Zellen für den Haupteintrag an Uracil in die DNA verantwortlich ist. Erstmals konnte in Versuche mit konfluenten (nicht mehr proliferierenden) ung-/--Mausfibroblasten gezeigt werden, dass nicht die spontane hydrolytische Desaminierung von Cytosin, sondern der Fehleinbau von dUMP während der DNA-Replikation die Hauptquelle für Uracil in der DNA von Säugerzellen darstellt. Da der Uracilmetabolismus ein wichtiges Target in der Chemotherapie ist, lag es nahe, das zur Verfügung stehende ung-knockout-Modell der MEFs zur Untersuchung mit Fluorpyrimidinen, die als Zytostatika verwendet werden, einzusetzen. Da bisher die Ursachen der beobachteten Apoptose der Tumorzellen und aller anderen metabolisch hochaktiven Zellen eines behandelten Organismus noch nicht vollständig verstanden ist, wurden diese Zellen mit verschiedenen Fluorpyrimidinen behandelt, die als Thymidylatsynthasehemmer die de novo Synthese von Thymidin unterbinden. Es konnte gezeigt werden, dass ung-/- Mausfibroblasten, im Gegensatz zu ung+/+ Mausfibroblasten, verstärkt Uracil in der DNA akkumulieren. Obwohl die ung+/+ Mausfibroblasten keine erhöhten Uracil-Spiegel in der DNA aufwiesen, zeigten sie bei Inkubation mit einem der beiden Thymidylatsynthasehemmern, 5-Fluoruracil (5-FU), die gleiche Sensitivität in einem nachfolgenden Proliferationsversuch wie die ung-/- Mausfibroblasten. Dies lässt darauf schließen, dass weder Reparatur noch Einbau von Uracil in die DNA für die beobachtete Toxizität dieser Zytostatika notwendig sind. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit war die Untersuchung des DNA-schädigenden Potenzials endogener ROS, die aus dem Fremdstoffmetabolismus stammen. Dazu wurden V79-Zellen verwendet, die mit dem humanen Enzym Cytochrom 2E1 (CYP2E1) transfiziert wurden (V79 CYP2E1) sowie Zellen, die ebenfalls durch Transfektion das humane Enzym Cytochromreduktase (auch Oxidoreduktase genannt) überexprimieren (V79 hOR). Beide Enzyme sind zusammen an der Hydroxylierung von Fremdstoffen beteiligt, bei der die Reduktion von molekularem Sauerstoff durch Übertragung von zwei Elektronen notwendig ist. Wird anstatt zweier Elektronen in Folge nur eines auf den Sauerstoff übertragen, so führt dieser von der Substratoxygenierung enkoppelte Vorgang zur Bildung von Superoxid. Daher galt es zu klären, ob das so erzeugte Superoxid und daraus gebildete ROS in der Lage sind, die DNA zu schädigen. Es konnte gezeigt werden, dass die Überexpression von CYP2E1 nicht zu einem erhöhten basalen Gleichgewichtsspiegel oxidativer DNA-Schäden führt und die Metabolisierung von Ethanol durch dieses Enzym ebenfalls keine DNA-Modifikationen verursacht. Die Überexpression der Cytochromreduktase hingegen führte gegenüber dem Wildtyp zu einem erhöhten basalen Gleichgewichtsspiegel oxidativer Basenmodifikationen nach Depletion von Glutathion, einem wichtigen zellulären Antioxidans. Im Mikrokerntest, der gentoxische Ereignisse wie Chromosomenbrüche in Zellen aufzeigt, zeigte sich schon ohne Glutathion-Depletion eine doppelt so hohe Mikrokernrate im Vergleich zum Wildtyp. In weiteren Versuchen wurden die V79-hOR-Zellen mit dem chinoiden Redoxcycler Durochinon inkubiert, um zu untersuchen, ob das vermutlich durch die Reduktase vermittelte Redoxcycling über Generierung von ROS in der Lage ist, einen oxidativen DNA-Schaden und Toxizität zu verursachen. Hier zeigte sich, dass die Überexpression der Reduktase Voraussetzung für Toxizität und den beobachteten DNA-Schaden ist. Die Wildtyp-Zellen zeigten weder einen DNA-Schaden noch Zytotoxizität, auch eine zusätzliche Glutathion-Depletion änderte nichts an dem Befund. Die V79-hOR-Zellen hingegen reagierten auf die Inkubation mit Durochinon mit einer konzentrationsabhängigen Zunahme der Einzelstrangbrüche und oxidativen Basenmodifikationen, wobei sich der DNA-Schaden durch vorherige Glutathion-Depletion verdoppeln ließ.

Resonanzionisation zum Nachweis und zur Erzeugung radioaktiver Ionenstrahlen

Die resonante Laserionisation hat sich als ein universales Verfahren für eine Vielzahl von Anwendungen etabliert, die eine selektive Ionisation bei hoher Effizienz erfordern. Hierzu wurden zwei Lasersysteme mit unterschiedlichen Zielsetzungen und Schwerpunkten entwickelt und in dieser Arbeit angewendet. Im ersten Teil der Arbeit wird die Entwicklung der hochauflösenden Resonanzionisations-Massenspektrometrie zum Ultraspurennachweis von 41Ca vorgestellt. Hierzu wurden drei kontinuierliche Diodenlaser mit einem Quadrupolmassenspektrometer kombiniert. Bei einer Nachweiseffizienz von 1 × 10^−5 konnte eine Nachweisgrenze von 2 × 10^-13 41Ca/totCa erreicht werden. Das in den Routinebetrieb überführte Meßverfahren ermöglichte die Teilnahme an einem interdisziplinären Netzwerk zur Osteoporose-Forschung. In Vergleichsmessungen der Resonanzionisations-Massenspektrometrie mit allen derzeit existierenden Meßverfahren zum 41Ca-Ultraspurennachweis konnte eine sehr gute Übereinstimmung erzielt werden. Der zweite Teil der Arbeit beinhaltet die Adaption eines durchstimmbaren, hochrepetierenden Titan:Saphir-Lasersystem für den Einsatz an Laserionenquellen zur selektiven Erzeugung radioaktiver Ionenstrahlen. Das entwickelte Lasersystem ermöglicht eine effiziente, resonante Anregung des Großteils der Elemente im Periodensystem. Hierzu wurde eine kombinierte Frequenzverdopplungs- und Frequenzverdreifachungseinheit zur Erzeugung höherer Harmonischer aufgebaut. Die Anwendbarkeit eines solchen reinen Festkörper-Lasersystems wurde in zahlreichen off-line Testmessungen sowohl in Mainz als auch an den ISOL Einrichtungen am TRIUMF und ORNL gezeigt und führte zum ersten on-line Einsatz am TRIUMF.

Der Einfluss der Zellalterung auf die pathobiochemischen Prozesse von Morbus Alzheimer und weiteren neurodegenerativen Erkrankungen

Die am häufigsten auftretende altersassoziierte neurodegenerative Krankheit ist die Alzheimer Demenz. Ein mit entscheidender Schritt bei der Entstehung der Alzheimer Erkrankung ist wahrscheinlich die Produktion des Aβ-Peptids durch proteolytische Spaltung das Amyloid-Vorläuferproteins APP. In der vorliegenden Arbeit wurde die altersabhängige Prozessierung des Amyloid-Vorläuferproteins (APP) in Fibroblasten von Hautbiopsien von Familiärer Alzheimer-, Trisomie21 und Niemann-Pick Typ C-Krankheit untersucht. Die in dieser Arbeit verwendeten Fibroblasten wurden bis zum Erreichen des zellulären Wachstumsstopps (replikative Seneszenz) seriell passagiert und die Untersuchungen erfolgten an Zellen aufsteigender PDL. Dabei zeigte sich, dass, unabhängig von dem durch die Krankheit vorliegenden genetischen biochemischen Hintergrund, die APP-Prozessierung im Laufe der Zellalterung progressiv verringert wird. Die altersabhängig ansteigenden Cholesterinspiegel führten zu einer Reduktion der APP-Reifung und infolge dessen nahmen sowohl die intrazellulären APP-Spaltfragmente (C99, C83 und AICD) als auch die extrazellulären APP-Fragmente (sAPPα, sAPP) ab. Ebenso konnte gezeigt werden, dass die γ-Sekretase-Aktivität abnimmt. Dies war verbunden mit einem Rückgang der Proteinspiegel von Nicastrin und Presenilin, beides Komponenten des γ-Sekretase-Komplexes. Obwohl die Proteinexpression der α-Sekretase ADAM10 altersassoziiert konstant blieb, nahm die α-Sekretase-Aktivität mit steigendem Lebensalter ab. Erste Untersuchungen zeigten, dass die NAD+-abhängige Histon-Deacetylase SIRT1 eine wichtige Rolle im Bezug auf die α-Sekretase-Aktivität spielen könnte. Im Gegensatz zu den Abnahmen der α- und γ-Sekretase-Aktivitäten konnte eine erhöhte Aktivität der β-Sekretase in seneszenten Zellen beobachtet werden. Die mRNA-Menge und Proteinspiegel der ß-Sekretase BACE1 blieben dabei unverändert. Des Weiteren zeigte sich eine Zunahme der β-Sekretase-Aktivität bei Behandlung von jungen Zellen mit konditioniertem Medium seneszenter Zellen. Da sensezente Zellen einem Proliferationsstopp in der G1-Phase unterliegen, wurde der Einfluss des Zellzyklus-Inhibitors Aphidicolin auf die β-Sekretase untersucht. Hier wurde sowohl in IMR90 Fibroblasten als auch in Neuroblastoma-Zellen N2a eine Zunahme der β-Sekretase-Aktivität nach Zugabe der Inhibitoren beobachtet. Auch kommt es im Zuge der Alterung zu einer verstärkten Expression inflammatorischer Zytokine, die mit der Entstehung von Aβ-Peptiden in Verbindung gebracht werden. Deshalb wurde der Einfluss von Zytokinen auf die β-Sekretase-Aktivität untersucht. Die Zugabe von Interferon-γ und Interleukin 6 führte bei jungen IMR90-Zellen zu einem Anstieg der β-Sekretase-Aktivität, während bei alten Zellen keine Änderung zu verzeichnen war.

Host immune response in immunodeficient mice against infection with Cryptosporidium parvum

Immunantwort von immundefizienten Mäusen gegenüber Infektionen mit Cryptosporidium parvum. Cryptosporidium parvum ist ein intrazellulärer, protozoischer Krankheitserreger, der im immunkompromittierten Wirt zu lebensbedrohender Enteritis führen kann. CD4+ T-Zellen und Interferon (IFN)-γ spielen wesentliche Rollen bei der Wirtsimmunantwort gegen die Infektion. Dennoch sind die Effektormechanismen, die zur Resistenz führen nur wenig verstanden. In dieser Studie wurde die Immunantwort von IFN-γ- und Interleukin (IL)-12-Defektmäusen parallel zu Wildtypmäusen analysiert. Die Ergebnisse identifizierten IFN-γ als Schlüsselzytokin bei der natürlichen und erworbenen Immunität während der Erst- und Folgeinfektion mit C. parvum. Tumornekrosefaktor (TNF)-α ist möglicherweise ein Induktor der frühen IFN-γ-Antwort in IL-12 Knockout-Mäusen. Weiterhin tragen offenbar sowohl Th1- als auch Th2-Zytokine zur Überwindung der Primärinfektion bei, die ersten mehr als die letztgenannten. Zytokingene waren am Ort der Infektion (Ileum) dramatisch verändert, nicht aber in den lokalen Lymphknoten und der Milz. Nach Folgeinfektion ergab sich in Abwesenheit von IFN-γ eine signifikante Erhöhung der Th2-Zytokine IL-5 and IL-13. Die Ergebnisse zeigten weiterhin, dass das Th1-Zytokin IL-18 zur Resistenz gegenüber C. parvum beiträgt, möglicherweise durch verschiedene Immunfunktionen, wie der Regulation von Serum-IFN-γ während der Infektion und/oder der Erhaltung der Homeostase der Th1/Th2-Zytokine durch Regulation der Th2-Zytokine. Weiterhin zeigten diese Untersuchungen den Transfer von Resistenz gegenüber C. parvum von infizierten auf naïve Mäuse mittels stimulierter intraepithelialer Lymphozyten und CD4+ T-Zellen. Diese Ergebnisse weisen auf die Gegenwart von C. parvum-spezifischen CD4+ T-Zellen in anderen lymphatischen Geweben neben der Darmmukosa hin. Eine Stimulation der Spendertiere durch Infektion war notwendig für eine übertragbare schützende Immunität. Dennoch konnte die übertragene Immunität nicht die Infektion der Empfängertiere vollständig verhindern; eine Verdopplung der Spenderzellen führte zu keinem besseren Ergebnis. Weiterhin ergab der Transfer von CD4+ und CD8+ T-Zellen (Pan-T-Zellen) keinen erhöhten Schutz der naiven Empfängertiere als der alleinige Transfer von CD4+ T-Zellen. Dies weist auf die fehlende Bedeutung der CD8+ T-Zellen beim Schutz vor C. parvum-Infektion hin.

Aktionale Operatoren im Türkischen mit besonderer Berücksichtigung des Türkei- und Irantürkischen

Unter aktionalen Operatoren versteht diese Untersuchung grammatikalisierte Verbalkonstruktionen zur Bezeichnung von Aktionsarten und Aktionalität. In Türksprachen - und damit auch im Türkeitürkischen - dienen typischerweise Postverbien diesem Zweck. Diese Formen bestehen aus einem lexikalischen Verb, welches Konverbform haben oder finit sein kann sowie einem darauffolgenden Auxiliarverb mit stark verallgemeinerter, grammatikalisierter Bedeutung. Auxiliarverb und Konverbsuffix modifizieren das vorangehende lexikalische Verb in Bezug auf aktionale Eigenschaften. Weniger typisch für Türksprachen sind hingegen Präverbien, d.h. Konstruktionen, in denen das Auxiliarverb dem lexikalischen Verb vorangeht. Auch dieser Art der Kennzeichnung von Aktionsarten und Aktionalität widmet sich diese Dissertation. Das erste, einleitende Kapitel stellt das untersuchte Material sowie die theoretischen Grundlagen vor. Das zweite Kapitel beinhaltet türkische Postverbien mit ihren jeweiligen Funktionen und Bedeutungen, die anhand von zahlreichen Beispielen aus verschiedenen Türksprachen ausser dem Türkeitürkischen illustriert werden. Das Kapitel 3 befasst sich mit dem Inventar an Postverbien, das das Türkeitürkische zu bieten hat. Es beginnt mit dem Versuch einer Beschreibung der Funktion eines bisher nicht als solches beschriebenen Postverbs, welches auf der Grundlage eines türkischen Verbs für deutsch "vorbei-, hindurch-, vorübergehen" gebildet wird. Dieses Postverb befindet sich noch in einem recht jungen Grammatikalisierungsstadium und kann entsprechend zu semantischen Ambiguitäten führen, welche die Autorin mittels geeigneter Tests aufdeckt. Andere, weiter grammatikalisierte Postverbien des Türkeitürkischen basieren auf den Auxiliaren kal- 'bleiben', gel- 'kommen', git- 'gehen', gör- 'sehen' und dur- 'stehenbleiben, stehen'. Diese Postverbien werden einer differenzierten Klassifikation bezüglich ihrer Kombinierbarkeit mit verschiedenen Verbtypen, ihrer phasenspezifizierenden Funktionen und weiterer sekundärer Implikationen, die auch, aber nicht ausschließlich von ihrer eigenen lexikalischen Bedeutung herrühren, unterzogen. Das Postverb -(y)Iver- hat zahlreiche Eigenschaften, die es von anderen aktional verwendeten Postverbien unterscheidet. Es unterliegt keiner der Restriktionen, die für die anderen türkischen Postverbien gelten und weist ein weiter fortgeschrittenes Grammatikalisierungsstadium auf. Darüber hinaus zeigt -(y)Iver- große Parallelen mit dem Marker für Possibilität -(y)Abil-. Hierzu gehört nicht zuletzt die Möglichkeit, -(y)Iver- mit anderen Postverbien zu kombinieren - was für die anderen Postverbien des Türkeitürkischen ausgeschlossen ist. Die Autorin argumentiert dafür, in -(y)Iver- ein Postverb zu sehen, welches zum Ausdruck nicht mehr nur aktionaler, sonder modaler Inhalte dient. Im vierten Kapitel werden Konverb- und finite Formen der türkeitürkischen Verben kalk- 'aufstehen', tut- 'ergreifen, festhalten', gel- 'kommen', git- 'gehen', var- 'ankommen', al- 'nehmen' und cik- 'heraus-, hervorgehen, -kommen' mit ihren Funktionen als Präverbien vorgestellt. Eine grammatikalisierte präverbiale Bedeutung dieser Verben ist stark kontextabhängig, so dass immer mit semantischen Ambiguitäten zu rechnen ist. Dennoch bilden Präverbien eine geschlossene Gruppe von Formen, die eine gemeinsame Bedeutung haben. Das Kapitel 5 bezieht moderne irantürkische Varietäten, insbesondere das Chaladschische, in die Untersuchung ein. Die Autorin nimmt die Diskussion über chaladschische Imperativformen, die auf Postverbien zurückgehen, wieder auf und bietet ein vereinfachtes Beschreibungsmodell dieses vermeintlich komplexen Paradigmas an. Dieses Kapitel schließt auch die Fülle von parataktisch gebildeten Verkonstruktionen ein, welche in ihren Funktionen und Bedeutungen auffällig große Ähnlichkeiten mit türkeitürkischen Präverbien, aber auch mit Postverbien aufweisen. Die Arbeit schließt mit einer Zusammenfassung (6) und einem Literaturverzeichnis ab.

Harnack inequalities in sub-Riemannian settings

In the present thesis, we discuss the main notions of an axiomatic approach for an invariant Harnack inequality. This procedure, originated from techniques for fully nonlinear elliptic operators, has been developed by Di Fazio, Gutiérrez, and Lanconelli in the general settings of doubling Hölder quasi-metric spaces. The main tools of the approach are the so-called double ball property and critical density property: the validity of these properties implies an invariant Harnack inequality. We are mainly interested in the horizontally elliptic operators, i.e. some second order linear degenerate-elliptic operators which are elliptic with respect to the horizontal directions of a Carnot group. An invariant Harnack inequality of Krylov-Safonov type is still an open problem in this context. In the thesis we show how the double ball property is related to the solvability of a kind of exterior Dirichlet problem for these operators. More precisely, it is a consequence of the existence of some suitable interior barrier functions of Bouligand-type. By following these ideas, we prove the double ball property for a generic step two Carnot group. Regarding the critical density, we generalize to the setting of H-type groups some arguments by Gutiérrez and Tournier for the Heisenberg group. We recognize that the critical density holds true in these peculiar contexts by assuming a Cordes-Landis type condition for the coefficient matrix of the operator. By the axiomatic approach, we thus prove an invariant Harnack inequality in H-type groups which is uniform in the class of the coefficient matrices with prescribed bounds for the eigenvalues and satisfying such a Cordes-Landis condition.

Methodische Untersuchung zur Diagnostik der bronchialen Hyperreagibilität mit Hilfe eines inhalativen Methacholin-Provokationstests

Die unspezifische Provokation mit Methacholin ist die am weitesten verbreitete und akzeptierte Methode zur Diagnose bzw. zum Ausschluss der bronchialen Hyperreagibilität bei Patienten mit Verdacht auf ein Asthma bronchiale und zu dessen Therapiekontrolle. Um die Sicherheit und die Genauigkeit der Methode weiter zu verbessern, wurde daher ein Dosimeterprotokoll entwickelt, das die inhalierte Methacholin-Dosis anstatt durch die Erhöhung, d.h. in der Regel Verdoppelung, der Methacholinkonzentrationen nur durch Erhöhung der Anzahl der Inhalationen bei konstanter, niedriger Konzentration der Methacholinlösung steigert. Dieses neue Protokoll wurde verglichen mit anderen weit verbreiteten Methacholin-Provokationsprotokollen. Die Methacholinchlorid-Lösung (1,75 mg/ml) wurde mit Hilfe des Dosimetersystems ZAN 200 ProvAir II sowie des Verneblertopfes DeVilbiss 646 vernebelt. 15 Asthmapatienten mit einer vor der Provokation normalen Lungenfunktion (FEV1 98 +/- 9 % PN) und 18 Lungengesunde (FEV1 110 +/- 12 % PN) nahmen an der Testreihe teil. Begonnen wurde mit einer Dosis von 20 μg Methacholinchlorid (= eine Inhalation); beendet wurde der Versuch bei einer Kumulativdosis von 2000 μg Methacholinchlorid, wenn nicht vorher ein Kriterium für einen positiven Test und damit für einen Versuchsabbruch erfüllt wurde. Abbruchkriterien waren entweder ein Abfall der FEV1 um 20 % des Ausgangswertes oder ein Anstieg des totalen Atemwegswiderstandes auf ≥ 0,5 kPa*s/l. Mittels linearer Regression wurden die Provokationsdosen PD 20 FEV1 und PD Rtot ≥ 0,5 berechnet. Im Vergleich mit anderen Protokollen zeigte sich, dass auch das neue Protokoll zuverlässig und sicher zwischen gesund und krank unterscheidet. Der Median der PD 20 FEV1 liegt in der Gruppe der Asthmatiker bei 222 μg, bei den Lungengesunden bei 2000 μg; daraus ergibt sich ein p-Wert von < 0,001. In Bezug auf die PD Rtot ≥ 0,5 liegt der Median bei den Asthmatikern bei 122 μg, in der Gruppe der Lungengesunden bei 2000 μg; hieraus errechnet sich ebenfalls ein p-Wert von < 0,001. Sensitivität und Spezifität der Methode wurden mittels ROC-Kurven untersucht. Basierend auf der PD 20 FEV1 liefert die Methode für die Diagnose einer bronchialen Hyperreagibilität bei einer Enddosis von 1000 μg Methacholinchlorid eine Sensitivität von über 93 % und eine Spezifität von 83 %; basierend auf der PD Rtot ≥ 0,5 liegt die Sensitivität bei einer Dosis von 1000 μg bei 90 %, die Spezifität bei 89 %. Für die gemeinsame Betrachtung der parameterspezifischen Provokationsdosen PD 20 FEV1 und PD Rtot ≥ 0,5, der PD Minimal, bei 1000 μg liegt die Sensitivität bei über 93 % und die Spezifität bei 83 %. Daher können 1000 μg als Schwellendosis für den Ausschluss einer bronchialen Hyperreagibilität zum Untersuchungszeitpunkt angesehen werden, und der Test darf an diesem Punkt abgebrochen werden. Grundsätzlich ist festzustellen, dass die Diagnostik der bronchialen Hyperreagibilität sicher und genau mit Hilfe eines Dosimeterprotokolls erfolgen kann, das die Methacholin-Dosis nur durch die Steigerung der Inhalationen bei gleichbleibender Konzentration der Methacholinlösung erhöht. Die Schwellendosis zwischen normaler und pathologischer bronchialer Reaktion, Sensitivität und Spezifität sowie die Trennschärfe der Methode sind sehr gut vergleichbar mit anderen bisher etablierten Protokollen.