Modellkomplexe zur Sauerstoffaktivierung auf Basis des 1,3,4-Thiadiazols

Das Ziel der vorliegenden Arbeit waren die Synthese und Untersuchung von Modellverbindungen zur Sauerstoffaktivierung auf der Basis neuer Ligandensysteme des 1,3,4-Thiadiazols unter Ausarbeitung einer Synthesestrategie zur Derivatisierung der heteroaromatischen 1,3,4-Thiadiazol-Liganden, deren Koordinationsverhalten in Abhängigkeit ihres 2,5-Substitutionsmusters untersucht wurde, sowie die fortführende Bearbeitung bereits bekannter Ligandensysteme zur Erzeugung von homo- und heterovalenten Übergangsmetallkomplexverbindungen.rnDie unter der Verwendung der modifizierten Liganden TPDE, H1TPDP und H1BPMP resultierenden dinuklearen Komplexverbindungen zeigen unterschiedlich starke antiferromagnetische Wechselwirkungen in Abhängigkeit der vorhandenen Brückenliganden. In der Verbindung [Fe6O2(OH)(L´)2(OOCMe3)9(OEt)2] trat eine Fragmentierung des Liganden H1TPDP auf. Das cisoide Ligandensubstitutionsmuster der entstandenen sechskernigen Verbindung ist verantwortlich für die interessanten magnetischen Eigenschaften des Komplexes. rnNeue Perspektiven zur Erzeugung von Modellverbindungen zur Sauerstoffaktivierung wurden mit dem Mono-Chelatliganden H1ETHP und den Bis-Chelatliganden HL2H, H2L2H und H2BATP aufgezeigt. Die Umsetzung von H1ETHP mit verschiedenen Übergangsmetallsalzen resultierte für die Metalle Cr(III), Fe(III), Co(III) und Ni(II) in mononuklearen Verbindungen des Typs [M(ETHP)2]X (X = ClO4, FeCl4, OMe, Cl, Br) sowie in zwei tetranuklearen Verbindungen mit Mn(II) und Cu(II). [Mn4(ETHP)6] besitzt ein propellerförmiges, planares [Mn4O6]2+-System mit einen Spingrundzustand von S = 5. In allen Verbindungen von H1ETHP konnte eine mono-κN-Koordination des 1,3,4-Thiadiazol-Rückgrates über eines seiner beiden endozyklischen Stickstoffdonoratome beobachtet werden. rnAus Umsetzungen der Bis-Chelatliganden wurden fast ausschließlich polynukleare Übergangsmetallkomplexe erhalten. Insbesondere der Ligand H2L2H zeigt eine ausgeprägte Tendenz zur Ausbildung trinuklearer, linearer Komplexe, welche auf Grund ihrer ungeraden Anzahl von Übergangsmetallionen einen Spingrundzustand S ≠ 0 aufweisen.rn Die mit dem Liganden HL2H erhaltenen Verbindungen unterstreichen die hohe Flexibilität dieser Systeme hinsichtlich der Erzeugung polynuklearer und heterovalenter Komplexverbindungen. So konnten in Abhängigkeit vom verwendeten Übergangsmetallsalz trinukleare, pentanukleare, aber auch hepta- und oktanukleare Verbindungen synthetisiert werden. Insbesondere die Komplexe des Mangans und des Cobalts zeigen ein heterovalentes [MnIIMnIII4]- bzw. [CoII2CoIII3]-Motiv, was sich in Spingrundzuständen von S ≠ 0 äußert. Der diamagnetische, achtkernige Fe8-Cluster besitzt eine pseudo C3-symmetrische Anordnung der Metall-Zentren, während für die heptanukleare Cu7-Kette durch ihre stark unterschiedlichen Kupfer-Koordinationsgeometrien interessante magnetische Austauschwechselwirkungen beobachtet werden konnten. Der dreikernige µ3-oxo-verbrückte Komplex des Liganden H2BATP zeigt als interessante strukturelle Eigenschaft ein ein µ3-Verbrückungsmuster des eingesetzten Sulfat-Anions. rnIn allen Komplexen der Bis-Chelatliganden HL2H, H2L2H und H2BATP konnte ein µ2-κN,κN-Koordiantionsmodus des 1,3,4-Thiadiazols und somit eine Abhängigkeit der Verbrückung vom Ligandensubstitutionsmuster beobachtet werden.rn

Modellkomplexe oligonuklearer Metalloproteine auf Basis von Salen-Liganden und Spin-Crossover-Verbindungen als Chemosensoren

Der erste Teil der hier vorgestellten Arbeit verfolgt die Synthese potentieller Modellverbindungen oligonuklearer Metalloproteine auf Basis von Salen-Liganden. Dazu wurden zwei Ligandensysteme mit unterschiedlich raumerfüllenden Alkyl-Substituenten modifiziert und auf ihre koordinativen Eigenschaften hin untersucht. Für das Ligandensystem auf Basis des Bis-(salicylidenamino)-propan-2-ols konnten fünf Derivate (H3L1, H3L2A,H3L2B, H3L3, H3L4), für das zweite verwendete Ligandensystem auf Basis des 1H-3,5-Bis-(salicylidenaminomethyl)-pyrazols konnten zwei weitere Derivate (H3L5A, H3L5B) dargestellt und zu Koordinationsverbindungen umgesetzt werden.rnFür den hier verwendeten Bis-(salicylidenamino)-propan-2-ol Liganden H3L1, welcher die geringsten sterischen Anforderungen stellt, konnten mono-, tri- und tetranukleare Koordinationsverbindungen synthetisiert werden. Dabei gelingt es dem Liganden, sich sowohl in planarer als auch in unterschiedlich stark gewinkelter Konformation um ein oder mehrere Metallzentren anzuordnen, wobei der Ligand ein N2O2- seines N2O3-Donorsets zur Koordination nutzt. Die Verbindung {[Ni7(HL1)2(L1)2(OBz)4(OMe)(H2O)]}n zeigt, dass eine Verkettung der so gestalteten dreikernigen Einheiten über das freie Propanol-Sauerstoffatomdes Ligandenrückgrats möglich ist. Mit zunehmendem sterischen Anspruch der angefügten Alkylsubstituenten nimmt die geometrische Flexibilität und somit das Potential des Liganden zur Ausbildung höhernuklearer Strukturen ab. So ist für Liganden mit mittlerem sterischen Anspruch neben mononuklearen Komplexen noch die Gestaltung dinuklearer Systeme möglich. Erhöht man den sterischen Anspruch des Liganden weiter, findet nur noch eine Reaktion zu mononuklearen Verbindungen statt.rnMit den Pyrazol-basierten Ligandensystemen H3L5A und H3L5B konnten dinukleare Kupfer- und Nickelverbindungen synthetisiert werden.rnDer zweite Teil dieser Arbeit befasst sich mit der Gestaltung von Spin-Crossover Systemen (SCO). Dazu soll ein Spinübergang innerhalb des gestalteten schaltbaren Systems an die Anwesenheit eines Signalstoffs gekoppelt werden, so dass diese SCO-Verbindung als Sensor für den Signalstoff eingesetzt werden kann. Dazu wurden zwei unterschiedliche Ansätze entwickelt und untersucht.rnDie erste Methode beruht auf der Kombination eines zum Spin-Crossover befähigten Metallzentrums, eines Capping-Liganden, eines zur Signalstofferkennung funktionalisierten Co-Liganden sowie eines entsprechenden Signalstoffs. Als Capping-Liganden wurden tetra- und pentadentateLigandensysteme eingesetzt und mit unterschiedlich Picolyl-substituierten Monoaza-[12]-krone-4-Derivaten umgesetzt, wobei die Monoazakrone zur Komplexierung des Signalstoffs,hier in Form eines Alkalimetallions, zur Verfügung steht. Nach dieser ersten Methode konnten im Zeitraum dieser Arbeit noch keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt werden.rnEine vielversprechende zweite Möglichkeit beruht auf der Verwendung eines mehrzähnigen, etablierten Spin-Crossover Liganden,welcher in seiner Peripherie mit einer Bindungstasche zur Aufnahme des Signalstoffmodifiziert wird.Mit Hilfe des so gestalteten Liganden 4'-(4'''-Benzo-[15]-krone-5)-methyloxy-2,2':6',2''-terpyridin ([b15c5]-tpy) gelang die Umsetzung zu entsprechenden Eisen(II)- und Kobalt(II)komplexen der Zusammensetzung [M([b15c5]-tpy)2]2+. Alle synthetisierten Eisen(II)-Komplexe liegen aufgrund der hohen Ligandenfeldstärke des Terpyridins über einen Temperaturbereich von 300 – 400 K in ihrer diamagnetischen Low Spin Form vor. Die entsprechenden Kobalt(II)-Komplexe zeigen über einen Temperaturbereich von 2 – 350 K ein kontinuierliches, aber unvollständiges Spin-Crossover Verhalten.rnDer Einfluss von Signalstoffen auf das Spin-Crossover Verhalten der Kobalt(II)-Systeme wurde in einem ersten Versuch unter der Verwendung von Natriumionen als Signalstoff untersucht. Dabei stellte sich heraus, dass Natriumionen für dieses System zwar nicht als Auslöser eines SCO verwendet werden können, sie aber dennoch eine starke Auswirkung auf den Verlauf des Spin-Crossovers haben.

Origin of the spin Seebeck effect

Der Spin Seebeck Effekt repräsentiert einen neuartigen Spin kalorischen Effekt mit vorteilhaften und aussichtsreichen Eigenschaften für Anwendungen in den Gebieten der Spintronik und Thermoelektrik.rnIn dieser Arbeit präsentieren wir eine umfangreiche Untersuchung des Spin Seebeck Effekts in isolierenden, magnetischen Granaten und geben Antworten zum kontrovers diskutierten Ursprung des Effekts. Um dieses Ziel zu erreichen, haben wir die Abhängigkeit des Spin Seebeck Effekts von der Dicke des Ferromagneten, der Temperatur, der Stärke des magnetisches Feldes, der Grenzflächen und des Detektormaterials, sowie Kombinationen dieser Parameter gemessen. Im Zuge dessen haben wir das Wachstum der untersuchten magnetischen Granate optimiert und eine umfassende Analyse der strukturellen und magnetischen Parameter durchgeführt, um Einflüsse der Probenqualität auszuschließen. Des Weiteren zeigte eine Untersuchung des magnetoresistiven Effekts, welcher als mögliche Ursache des Effekts galt, in Kombination mit einer Studie des Messaufbaus, dass parasitäre Einflüsse auf das Messergebnis ausgeschlossen werden können. Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Spin Seebeck Effekt mit zunehmender Dicke des Ferromagneten eine Sättigung des Signals aufweist. Diese hängt zudem von der Temperatur ab, da mit abnehmender Temperatur die Sättigung erst bei dickeren Filmen auftritt. Außerdem fanden unsere Messungen ein Maximum des Spin Seebeck Effekts für Temperaturen unterhalb der Raumtemperatur, welcher sowohl von der Dicke des Materials als auch der Magnetfeldstärke und dem Detektormaterial beeinflusst wird. In Messungen bei hohen magnetischen Feldstärken beobachteten wir eine Unterdrückung des Messsignals, dessen Ursache mithilfe von Simulationen auf den magnonischen Ursprung des Spin Seebeck Effekts zurückgeführt werden kann. Dies unterstreicht, dass der Effekt auf vom Ferromagneten emittierten Magnonen basiert. Im letzten Abschnitt dieser Arbeit präsentieren wir Messungen in einem bislang nicht untersuchten ferrimagnetischen Material, welche zwei Vorzeichenwechsel des Spin Seebeck Effekts als Funktion der Temperatur aufzeigen. Dieses bisher unbekannte Signalverhalten betont, dass der Effekt aus einem komplexen Zusammenspiel der magnonischen Moden resultiert und zusätzlich vom Detektormaterial abhängt.rnSomit tragen unsere Ergebnisse und Beobachtungen im hohen Maße zur Beantwortung der Frage nach dem Ursprungs des Spin Seebeck Effekts bei und zeigen neuartige bisher nicht beobachtete Effekte, welche ein neues Kapitel für das Gebiet der Spin Kaloritronik eröffnen.

Vascular hospitalization rates and costs in patients with peripheral artery disease in the United States

BACKGROUND: Peripheral artery disease (PAD) is common and imposes a high risk of major systemic and limb ischemic events. The REduction of Atherothrombosis for Continued Health (REACH) Registry is an international prospective registry of patients at risk of atherothrombosis caused by established arterial disease or the presence of 3 atherothrombotic risk factors. METHODS AND RESULTS: We compared the 2-year rates of vascular-related hospitalizations and associated costs in US patients with established PAD across patient subgroups. Symptomatic PAD at enrollment was identified on the basis of current intermittent claudication with an ankle-brachial index (ABI) <0.90 or a history of lower-limb revascularization or amputation. Asymptomatic PAD was diagnosed on the basis of an enrollment ABI <0.90 in the absence of symptoms. Overall, 25 763 of the total 68 236-patient REACH cohort were enrolled from US sites; 2396 (9.3%) had symptomatic and 213 (0.8%) had asymptomatic PAD at baseline. One- and cumulative 2-year follow-up data were available for 2137 (82%) and 1677 (64%) of US REACH patients with either symptomatic or asymptomatic PAD, respectively. At 2 years, mean cumulative hospitalization costs, per patient, were $7445, $7000, $10 430, and $11 693 for patients with asymptomatic PAD, a history of claudication, lower-limb amputation, and revascularization, respectively (P=0.007). A history of peripheral intervention (lower-limb revascularization or amputation) was associated with higher rates of subsequent procedures at both 1 and 2 years. CONCLUSIONS: The economic burden of PAD is high. Recurring hospitalizations and repeat revascularization procedures suggest that neither patients, physicians, nor healthcare systems should assume that a first admission for a lower-extremity PAD procedure serves as a permanent resolution of this costly and debilitating condition.

Novel octreotide dicarba-analogues with high affinity and different selectivity for somatostatin receptors

A limited set of novel octreotide dicarba-analogues with non-native aromatic side chains in positions 7 and/or 10 were synthesized. Their affinity toward the ssts1-5 was determined. Derivative 4 exhibited a pan-somatostatin activity, except sst4, and derivative 8 exhibited high affinity and selectivity toward sst5. Actually, compound 8 has similar sst5 affinity (IC50 4.9 nM) to SRIF-28 and octreotide. Structure-activity relationships suggest that the Z geometry of the double-bond bridge is that preferred by the receptors. The NMR study on the conformations of these compounds in SDS(-d25) micelles solution shows that all these analogues have the pharmacophore beta-turn spanning Xaa7-D-Trp8-Lys9-Yaa10 residues. Notably, the correlation between conformation families and affinity data strongly indicates that the sst5 selectivity is favored by a helical conformation involving the C-terminus triad, while a pan-SRIF mimic activity is based mainly on a conformational equilibrium between extended and folded conformational states.

Accounting for Fetal Death: Vital Statistics and the Medicalization of Pregnancy in the United States

Recent reports by the Centers for Disease Control and Prevention have decried the high rate of fetal mortality in the contemporary United States. Much of the data about fetal and infant deaths, as well as other poor pregnancy outcomes, are tabulated and tracked through vital statistics. In this article, I demonstrate how notions of fetal death became increasingly tied to the surveillance of maternal bodies through the tabulating and tracking of vital statistics in the middle part of the twentieth century. Using a historical analysis of the revisions to the United States Standard Certificate of Live Birth, and the United States Standard Report of Fetal Death, I examine how the categories of analysis utilized in these documents becomes integrally linked to contemporary ideas about fetal and perinatal death, gestational age, and prematurity. While it is evident that there are relationships between maternal behavior and birth outcomes, in this article I interrogate the ways in which the surveillance of maternal bodies through vital statistics has naturalized these relationships. Copyright 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

State Pharmaceutical Assisstance for the Elderly and Disabled: Planning Issues for Program and Non-Program States

The Medicare Catastrophic Coverage Act (MCCA) would have mandated federal assistance for Medicare beneficiaries who have high annual prescription medication costs, High national expenditures for such drugs have encouraged the development of private and state insurance programs to help with these costs. Ten state pharmaceutical assistance programs (SPAPs), designed to help certain elderly, low income, or disabled people, exist for those ineligible for Medicaid or unable to purchase coverage privately. Coordination of state and federal benefits was a consideration for established programs, and programs being planned needed to determine the feasibity of integration of federal assistance. But the enactment and subsequent appeal of the Act affected both planning and policy implications for these SPAPs. All U.S. states and territories were surveyed before the bill's repeal to collect data on the effects of MCCA for those with prescription drug programs and those without. The repeal of the federal program places pressure on the nonprogram states to proceed, perhaps more cautiously, to initiate program; for their own residents, given increasing out-of-pocket and insurance costs, and no federal program.

Life on the Edge: Patterns of Formal and Informal Help to Older Adults in the United States and Sweden

Objectives Our objective in this study was to compare assistance received by individuals in the United States and Sweden with characteristics associated with low, moderate, or high 1-year placement risk in the United States. Methods We used longitudinal nationally representative data from 4,579 participants aged 75 years and older in the 1992 and 1993 waves of the Medicare Current Beneficiary Survey (MCBS) and cross-sectional data from 1,379 individuals aged 75 years and older in the Swedish Aging at Home (AH) national survey for comparative purposes. We developed a logistic regression equation using U.S. data to identify individuals with 3 levels (low, moderate, or high) of predicted 1-year institutional placement risk. Groups with the same characteristics were identified in the Swedish sample and compared on formal and informal assistance received. Results Formal service utilization was higher in Swedish sample, whereas informal service use is lower overall. Individuals with characteristics associated with high placement risk received more formal and less informal assistance in Sweden relative to the United States. Discussion Differences suggest formal services supplement informal support in the United States and that formal and informal services are complementary in Sweden.

Photodissociation dynamics of tert-butylnitrite following excitation to the S(1) and S(2) states. A study by velocity-map ion-imaging and 3D-REMPI spectroscopy

Excitation of tert-butylnitrite into the first and second UV absorption bands leads to efficient dissociation into the fragment radicals NO and tert-butoxy in their electronic ground states (2)Π and (2)E, respectively. Velocity distributions and angular anisotropies for the NO fragment in several hundred rotational and vibrational quantum states were obtained by velocity-map imaging and the recently developed 3D-REMPI method. Excitation into the well resolved vibronic progression bands (k = 0, 1, 2) of the NO stretch mode in the S(1) ← S(0) transition produces NO fragments mostly in the vibrational state with v = k, with smaller fractions in v = k - 1 and v = k - 2. It is concluded that dissociation occurs on the purely repulsive PES of S(1) without barrier. All velocity distributions from photolysis via the S(1)(nπ*) state are monomodal and show high negative anisotropy (β ≈ -1). The rotational distributions peak near j = 30.5 irrespective of the vibronic state S(1)(k) excited and the vibrational state v of the NO fragment. On average 46% of the excess energy is converted to kinetic energy, 23% and 31% remain as internal energy in the NO fragment and the t-BuO radical, respectively. Photolysis via excitation into the S(2) ← S(0) transition at 227 nm yields NO fragments with about equal populations in v = 0 and v = 1. The rotational distributions have a single maximum near j = 59.5. The velocity distributions are monomodal with positive anisotropy β ≈ 0.8. The average fractions of the excess energy distributed into translation, internal energy of NO, and internal energy of t-BuO are 39%, 23%, and 38%, respectively. In all cases ∼8500 cm(-1) of energy remain in the internal degrees of freedom of the t-BuO fragment. This is mostly assigned to rotational energy. An ab initio calculation of the dynamic reaction path shows that not only the NO fragment but also the t-BuO fragment gain large angular momentum during dissociation on the purely repulsive potential energy surface of S(2).

Pulmonary hypertension in high-altitude dwellers: novel mechanisms, unsuspected predisposing factors

Studies of high-altitude populations, and in particular of maladapted subgroups, may provide important insight into underlying mechanisms involved in the pathogenesis of hypoxemia-related disease states in general. Over the past decade, studies involving short-term hypoxic exposure have greatly advanced our knowledge regarding underlying mechanisms and predisposing events of hypoxic pulmonary hypertension. Studies in high altitude pulmonary edema (HAPE)-prone subjects, a condition characterized by exaggerated hypoxic pulmonary hypertension, have provided evidence for the central role of pulmonary vascular endothelial and respiratory epithelial nitric oxide (NO) for pulmonary artery pressure homeostasis. More recently, it has been shown that pathological events during the perinatal period (possibly by impairing pulmonary NO synthesis), predispose to exaggerated hypoxic pulmonary hypertension later in life. In an attempt to translate some of this new knowledge to the understanding of underlying mechanisms and predisposing events of chronic hypoxic pulmonary hypertension, we have recently initiated a series of studies among high-risk subpopulations (experiments of nature) of high-altitude dwellers. These studies have allowed to identify novel risk factors and underlying mechanisms that may predispose to sustained hypoxic pulmonary hypertension. The aim of this article is to briefly review this new data, and demonstrate that insufficient NO synthesis/bioavailability, possibly related in part to augmented oxidative stress, may represent an important underlying mechanism predisposing to pulmonary hypertension in high-altitude dwellers.

A Data-Analytic Strategy for Protein-Biomarker Discovery: Profiling of High-Dimensional Proteomic Data for Cancer Detection

With recent advances in mass spectrometry techniques, it is now possible to investigate proteins over a wide range of molecular weights in small biological specimens. This advance has generated data-analytic challenges in proteomics, similar to those created by microarray technologies in genetics, namely, discovery of "signature" protein profiles specific to each pathologic state (e.g., normal vs. cancer) or differential profiles between experimental conditions (e.g., treated by a drug of interest vs. untreated) from high-dimensional data. We propose a data analytic strategy for discovering protein biomarkers based on such high-dimensional mass-spectrometry data. A real biomarker-discovery project on prostate cancer is taken as a concrete example throughout the paper: the project aims to identify proteins in serum that distinguish cancer, benign hyperplasia, and normal states of prostate using the Surface Enhanced Laser Desorption/Ionization (SELDI) technology, a recently developed mass spectrometry technique. Our data analytic strategy takes properties of the SELDI mass-spectrometer into account: the SELDI output of a specimen contains about 48,000 (x, y) points where x is the protein mass divided by the number of charges introduced by ionization and y is the protein intensity of the corresponding mass per charge value, x, in that specimen. Given high coefficients of variation and other characteristics of protein intensity measures (y values), we reduce the measures of protein intensities to a set of binary variables that indicate peaks in the y-axis direction in the nearest neighborhoods of each mass per charge point in the x-axis direction. We then account for a shifting (measurement error) problem of the x-axis in SELDI output. After these pre-analysis processing of data, we combine the binary predictors to generate classification rules for cancer, benign hyperplasia, and normal states of prostate. Our approach is to apply the boosting algorithm to select binary predictors and construct a summary classifier. We empirically evaluate sensitivity and specificity of the resulting summary classifiers with a test dataset that is independent from the training dataset used to construct the summary classifiers. The proposed method performed nearly perfectly in distinguishing cancer and benign hyperplasia from normal. In the classification of cancer vs. benign hyperplasia, however, an appreciable proportion of the benign specimens were classified incorrectly as cancer. We discuss practical issues associated with our proposed approach to the analysis of SELDI output and its application in cancer biomarker discovery.

Pathogenesis of pulmonary edema: learning from high-altitude pulmonary edema

Pulmonary edema is a problem of major clinical importance resulting from a persistent imbalance between forces that drive water into the airspace of the lung and the biological mechanisms for its removal. Here, we will review the fundamental mechanisms implicated in the regulation of alveolar fluid homeostasis. We will then describe the perturbations of pulmonary fluid homeostasis implicated in the pathogenesis of pulmonary edema in conditions associated with increased pulmonary capillary pressure, namely cardiogenic pulmonary edema and high-altitude pulmonary edema (HAPE), with particular emphasis on the latter that has provided important new insight into underlying mechanisms of pulmonary edema. We will provide evidence that impaired pulmonary endothelial and epithelial nitric oxide synthesis and/or bioavailability may represent a central underlying defect predisposing to exaggerated hypoxic pulmonary vasoconstriction, and, in turn, capillary stress failure and alveolar fluid flooding. We will then demonstrate that exaggerated pulmonary hypertension, while possibly a prerequisite, may not always be sufficient to cause HAPE, and how defective alveolar fluid clearance may represent a second important pathogenic mechanism. Finally, we will outline, how this new insight gained from studies in HAPE, may be translated into the management of pulmonary edema and hypoxemia related disease states in general.

[High altitude pulmonary edema. An experiment of nature to study the underlying mechanisms of hypoxic pulmonary hypertension and pulmonary edema in humans]

High altitude constitutes an exciting natural laboratory for medical research. Over the past decade, it has become clear that the results of high-altitude research may have important implications not only for the understanding of diseases in the millions of people living permanently at high altitude, but also for the treatment of hypoxemia-related disease states in patients living at low altitude. High-altitude pulmonary edema (HAPE) is a life-threatening condition occurring in predisposed, but otherwise healthy subjects, and, therefore, allows to study underlying mechanisms of pulmonary edema in humans, in the absence of confounding factors. Over the past decade, evidence has accumulated that HAPE results from the conjunction of two major defects, augmented alveolar fluid flooding resulting from exaggerated hypoxic pulmonary hypertension, and impaired alveolar fluid clearance related to defective respiratory transepithelial sodium transport. Here, after a brief presentation of the clinical features of HAPE, we review this novel concept. We provide experimental evidence for the novel concept that impaired pulmonary endothelial and epithelial nitric oxide synthesis and/or bioavailability may represent the central underlying defect predisposing to exaggerated hypoxic pulmonary vasoconstriction and alveolar fluid flooding. We demonstrate that exaggerated pulmonary hypertension, while possibly a condition sine qua non, may not be sufficient to cause HAPE, and how defective alveolar fluid clearance may represent a second important pathogenic mechanism. Finally, we outline how this insight gained from studies in HAPE may be translated into the management of hypoxemia related disease states in general.