Charakterisierung und Stabilität von Arthropoden-Hämocyanin

Hämocyanine sind große, multimere Sauerstofftransport- proteine, die frei gelöst in der Hämolymphe von Arthropoden und Mollusken vorkommen.Zur Charakterisierung verschiedener Arthropoden-hämocyanine wurden deren molare Massen bestimmt. Die mit einer Vielwinkel-Laser-Lichtstreuapparatur ermittelten Molekulargewichte zeigten eine grosse Schwankungsbreite. Dies konnte auf Ungenauigkeiten der zur Berechnung der Molekulargewichte verwendeten spezifischen Extinktions- koeffizienten und Brechungsindex-Inkremente zurückgeführt werden.Mit der Methode der Massenspektrometrie (MALDI-TOF) bestimmte Molekulargewichte einzelner Untereinheiten des Hämocyanins der Vogelspinne Eurypelma californicum zeigten eine sehr gute Übereinstimmung mit aus der Sequenz errechneten Werten.Für das 24-mere Spinnenhämocyanin von Eurypelma californicum wurde die Stabilität gegenüber GdnHCl und der Temperatur auf den verschiedenen strukturellen Ebenen des Proteins untersucht.Viele Stabilitätsuntersuchungen werden an kleinen Proteinen durchgeführt, deren Entfaltung kooperativerfolgt. Bei größeren Proteinen mit unterschiedlichen strukturellen Bereichen (Domänen) ist der Entfaltungs-prozess weitaus komplexer. Ziel war es, durch die Denaturierung des Spinnen-Hämocyanins Erkenntnisse über die Stabilität und Entfaltung der verschiedenen strukturellen Ebenen eines so großen Proteinkomplexes zu gewinnen.Ein wichtiges Charakteristikum für die Interpretation der Entfaltungsexperimente ist die starke Löschung der Tryptophanfluoreszenz im oxygenierten Spinnen-Hämocyanin. Die Löschung kann vollständig durch Förster-Transfer erklärt werden kann. Sie bleibt auf die einzelnen Untereinheiten beschränkt und stellt somit ein reines O₂-Beladungssignal dar.Unter Einwirkung von GdnHCl dissoziiert das native, 24-mere Spinnen-Hämocyanin ohne die Entstehung langlebiger Inter- mediate. Die Untereinheiten werden durch das Oligomer stabilisiert. Die Entfaltung eines Monomers, der Unter- einheit e, folgt einer Hierarchie der verschiedenen strukturellen Ebenen des Moleküls. Die Entfaltung beginnt zunächst von außen mit der Auflockerung der Tertiärstruktur. Der Kern von Domäne II mit dem aktiven Zentrum weist hingegen eine besondere Stabilität auf.Die ausgeprägte Hitzestabilität des Eurypelma-Hämocyanins hängt vom Oligomerisierungsgrad, dem verwendeten Puffer und dessen Ausgangs-pH-Wert ab und spiegelt offensichtlich die extremen Lebensbedingungen im Habitat wider.

Aktivierung von Hämocyanin zur Tyrosinase

Ziel der Arbeit war die enzymatische Aktivierung von Cheliceraten-Hämocyanin zur Erforschung ihrer Phenoloxidase-Aktivität. Hierzu wurden zwei Hämocyanine in vergleichenden Untersuchungen herangezogen: Das bekannte 24-mer aus der Spinne Eurypelma californicum und das ebenfalls 24-mere Hämocyanin des Skorpions Pandinus imperator, dessen Struktur hier aufgeklärt wurde. Elektronenmikroskopisch und in der dynamischer Lichtstreuung sind sich beide Hämocyanine sehr ähnlich und sedimentieren bei analytischer Ultrazentrifugation ebenfalls in gleicher Weise (Sedimentationskoeffizient von 37 S (S20, W)). Durch Dissoziation im alkalischen Milieu gewinnt man bis zu zwölf Untereinheiten, von denen sich neun immunologisch unterscheiden lassen. Das absorptionsspektroskopische Verhalten von P. imperator- und E. californicum-Hämocyanin sowie Sekundärstrukturanalyse mittels CD-Spektroskopie ist nahezu identisch. Die Stabilität des Hämocyanins gegenüber Temperatur und Denaturierungsmitteln wurde mit Circulardichroismus- und Fluoreszenzspektroskopie sowie durch die enzymatische Aktivität untersucht. Erstmals konnten die Hämocyanine von P. imperator und E. californicum nicht nur zu einer stabilen Diphenoloxidase umgewandelt werden, sondern auch eine Monophenolhydroxylase-Aktivität induziert und reguliert werden. Für letztere Aktivität ist dabei die Präsenz von Tris- oder Hepes-Puffer wesentlich. Während sich die Monophenolhydroxylase-Aktivität nur auf Ebene der oligomeren Zustände beobachten lässt, erkennt man bei den isolierten Untereinheiten-Typen lediglich eine Diphenoloxidase-Aktivität. Bei dem Spinnen-Hämocyanin zeigen die Untereinheiten bc die stärkste katalytische Aktivität auf, bei P. imperator-Hämocyanin findet man drei bis vier Untereinheiten, die enzymatisch aktiv sind. Die Aktivierung mit SDS liefert den Hinweis, dass die Quartärstruktur in eine andere Konformation gebracht und nicht durch SDS denaturiert wird. Zugabe von Mg2+ reguliert die Phenoloxidase-Aktivität und verschiebt bei P. imperator-Hämocyanin die enzymatische Aktivität zugunsten der Diphenoloxidase. Mit keiner der zur Verfügung stehenden Methoden konnte jedoch ein Konformationsübergang eindeutig nachgewiesen werden. Die Stabilität scheint durch die niedrigen SDS-Konzentrationen nicht beeinträchtigt zu werden. Die sehr lange “Verzögerungsphase“ bei der Monophenolhydroxylase-Aktivität konnte durch Zugabe von katalytischem Diphenol drastisch verkürzt werden, was ein Hinweis auf die echte Tyrosinase-Aktivität des aktivierten Hämocyanins ist. Ein in vivo-Aktivator konnte bis jetzt noch nicht gefunden werden. Trotzdem scheinen die Hämocyanine in der Immunologie von Cheliceraten eine bedeutende Rolle zu spielen, indem sie die Rolle der Tyrosinasen / Phenoloxidasen beziehungsweise Catecholoxidasen übernehmen, die bei Cheliceraten nicht vorkommen. Weitere Möglichkeiten des Cheliceraten-Immunsystems, eindringende Fremdorganismen abzuwehren, wurden untersucht. Das Fehlen einer ´echten` Phenoloxidase-Aktivität bei den Cheliceraten, mit der Fähigkeit, sowohl mono- als auch diphenolische Substrate umzusetzen, stützt die Hypothese, dass aktiviertes Hämocyanin in vivo an die Stelle der Phenoloxidase tritt.

Flut und Hitze: Auswirkungen extremer Klimaereignisse auf die epigäische Arthropodenfauna (Araneae – Spinnen) ufernaher Lebensräume (Auen, Polder) des Inselrheins bei Mainz

Die vorliegende Arbeit ist ein Teil des Projektes Flut und Hitze des Kompetenzzentrums Überflutung an der Universität Mainz. Die Ziele dieser Untersuchung waren: Die Artzusammensetzung und Phänologien der Spinnengemeinschaften von Uferhabitaten bei Mainz (Rheinland-Pfalz, Deutschland) zu ermitteln, anhand des Artenspektrums die Folgen langjähriger Trockenheit und die Auswirkungen des Extremsommers 2003 zu beschreiben, Einflüsse von Überflutungen festzustellen und die Submersionstoleranzen ausgewählter Arten zu bestimmen. Insgesamt wurden 27783 Spinnen aus 179 Arten und 24 Familien bearbeitet. Die Untersuchung umfasste einen Hartholzauwald bei Ingelheim am Rhein, den Hochwasserschutzpolder Ingelheim, sowie Tiermaterial von vier weiteren Uferstandorten und drei Inselstandorten des Rheins bei Mainz. Die Beprobung der Hartholzaue mit Barberfallen und Stammeklektoren erfolgte von Mai 2005 bis Mai 2008. Im Polder wurden von Oktober 2006 bis Mai 2008 mit Barberfallen und einem Vakuumsauger gefangen. Die Proben der weiteren Standorte stammten aus Barberfallenfängen der Jahre 2000 bis einschließlich 2005. In der seit Winter 2002/2003 nicht mehr überfluteten und im Sommer stark austrocknenden Hartholzaue wurde eine als xerotolerant zu bezeichnende Spinnenfauna vorgefunden. Dies galt insbesondere für die sehr artenreiche Stammregion. Zu den dominierenden Spezies zählten: Diplostyla concolor (Boden), Clubiona pallidula und Textrix denticulata (beide Stamm). Der Polder Ingelheim wurde überwiegend von euryöken Freilandbewohnern besiedelt, dominant kamen Oedothorax apicatus und Pardosa agrestis vor. Das Tiermaterial der Ufer- und Inselstandorte wies deutliche Unterschiede in der Artenzusammensetzung im Bezug auf die Flutungsintensität auf. Nach dem Ausbleiben von Hochwässern und dem starken Austrocknen der Standorte im Sommer 2003 wurden hygrobionte Arten wie Allomengea vidua kaum mehr vorgefunden, während sich xerotolerante Spezies ausbreiteten. Darüber hinaus wurden die Submersionstoleranzen ausgewählter Spinnenarten im Labor ermittelt. Die gewonnenen Daten lassen Vermuten, dass die getesteten Spinnenspezies durchaus in der Lage sind, bei niedrigen Wassertemperaturen eine kurze Flut submers zu überstehen. Unter hohen Temperaturen besteht dagegen keine Submersionstoleranz.

Comparative analysis of midline guidance and axon pathfinding in the chelicerates Achaearanea tepidariorum and Cupiennius salei

Die Neurogenese und axonale Wegfindung sind in den vergangenen Jahrzehnten Thema einer Vielzahl wissenschaftlicher Untersuchungen in den verschiedensten Organismen gewesen. Die zusammengetragenen Daten in Insekten und Crustaceen geben eine gute Übersicht darüber, wie das Nervensystem in Arthropoden aufgebaut wird. Die entwicklungsbiologischen Prozesse, die daran beteiligt sind, sind in den beiden genannten Gruppen sehr gut verstanden. In den Gruppen der Cheliceraten und Myriapoden jedoch wurden ähnliche Analysen bisher kaum durchgeführt. Das Hauptanliegen dieser Arbeit war es daher, Mechanismen in den Spinnen Achaearanea tepidariorum und Cupiennius salei, zwei Vertretern der Cheliceraten, zu untersuchen, die eine Rolle im Leitsystem der ventralen Mittellinie und bei der axonalen Wegfindung spielen. Eine Vorraussetzung hierfür sind Kenntnisse über die Architektur des Zentralnervensystems. In einem ersten Schritt beschrieb ich daher grundlegend die Morphologie des Nervensystems im Verlauf der gesamten Embryoalentwicklung. Ich konnte zeigen, dass in Spinnen ein für Arthropoden typisches Strickleiternervensystem gebildet wird. Dieses wird von segmental angelegten Neuronen geformt, wobei sowohl Gruppen von Zellen als auch einzelne Neurone daran beteiligt sind, die primären axonalen Trakte zu etablieren. Im Besonderen konnte ich eine Zelle identifizieren, die in Position, Projektionsmuster und der Expression des Markergens even-skipped vergleichbar zum PR2 Neuron in Drosophila ist, welches die posteriore Wurzel des Segmentalnervs anlegt.rnrnIn einem zweiten Ansatz untersuchte ich die ventrale Mittellinie in Spinnen im Bezug auf ihre mögliche Funktion in der axonalen Wegfindung. Es konnte gezeigt werden, dass es sich beim Epithel der Mittellinie, das die Lücke zwischen beiden Keimstreifhälften während des gesamten Prozesses der Inversion überspannt, um eine transiente Struktur handelt, die keine neuralen Zellen hervorbringt. Es ist daher vergleichbar mit der so genannten Floor plate in Vertebraten, die ebenfalls nur vorübergehend existiert. Die Untersuchung von single minded (sim) zeigte, dass es, anders als in Drosophila, wo sim ein wichtiges regulatorisches Gen für die korrekte Spezifizierung von Mittellinienzellen ist, nicht in den Zellen der Mittellinie, sondern in diesen benachbarten Zellen, exprimiert wird. Das ist vergleichbar mit Vertebraten. Zusätzlich konnte ich Expression von sim an den Basen der Gliedmassen und im Kopf nachweisen. Wie in Vertebraten könnte sim an der Musterbildung dieser Gewebe beteiligt sein. Dennoch spielt die Mittellinie in Spinnen eine wichtige Rolle als Organisator für auswachsende, kommissurale Axone. Diese Funktion teilt sie mit anderen Invertebraten und Vertebraten.rnrnDie Signaltransduktionskaskade, die an der axonalen Wegfindung an der Mittellinie beteiligt ist, ist in den verschiedensten Organismen hoch konserviert. In der vorliegenden Arbeit konnte ich sowohl in Achaearanea als auch in Cupiennius ein netrin Homolog identifizieren und eine konservierte Funktion des Wegfindungsmoleküls während der Bildung der Kommissuren aufzeigen. RNAi Experimente belegen, dass, wird die Funktion von netrin herunterreguliert, das Strickleiternervensystem nicht korrekt gebildet wird, ins Besondere die kommissuralen Faszikel. Des Weiteren konnte ich eine neue Funktion von netrin, die bisher in anderen Organsimen noch nicht beschrieben wurde, identifizieren. Neben seiner Rolle in der axonalen Wegfindung, scheint netrin auch an der epithelialen Morphogenese im zentralen Nervensystem beteiligt zu sein. In dieser Funktion scheint netrin in Gliazellen, die die epithelialen Vesikel der Invaginationsgruppen umhüllen, wichtig zu sein, um neurale Vorläuferzellen in einem undifferenzierten Zustand zu halten. Der Abbau von netrin Transkript durch RNA Interferenz führt zu einer verfrühten Segregation neuraler Vorläuferzellen aus dem epithelialen Verband der Invaginationsgruppen und zu einer Zunahme an Zellen, die den frühen Differenzierungsmarker islet exprimieren.

Methane production through anaerobic digestion of dedicated energy crops

Methane yield of ligno-cellulosic substrates (i.e. dedicated energy crops and agricultural residues) may be limited by their composition and structural features. Hence, biomass pre-treatments are envisaged to overcome this constraint. This thesis aimed at: i) assessing biomass and methane yield of dedicated energy crops; ii) evaluating the effects of hydrothermal pre-treatments on methane yield of Arundo; iii) investigating the effects of NaOH pre-treatments and iv) acid pre-treatments on chemical composition, physical structure and methane yield of two dedicated energy crops and one agricultural residue. Three multi-annual species (Arundo, Switchgrass and Sorghum Silk), three sorghum hybrids (Trudan Headless, B133 and S506) and a maize, as reference for AD, were studied in the frame of point i). Results exhibit the remarkable variation in biomass yield, chemical characteristics and potential methane yield. The six species alternative to maize deserve attention in view of a low need of external inputs but necessitate improvements in biodegradability. In the frame of point ii), Arundo was subjected to hydrothermal pre-treatments at different temperature, time and acid catalyst (with and without H2SO4). Pre-treatments determined a variable effect on methane yield: pre-treatments without acid catalyst achieved up to +23% CH4 output, while pre-treatments with H2SO4 catalyst incurred a methanogenic inhibition. Two biomass crops (Arundo and B133) and an agricultural residue (Barley straw) were subject to NaOH and acid pre-treatments, in the frame of point iii) and iv), respectively. Different pre-treatments determined a change of chemical and physical structure and an increase of methane yield: up to +30% and up to +62% CH4 output in Arundo with NaOH and acid pre-treatments, respectively. It is thereby demonstrated that pre-treatments can actually enhance biodegradability and subsequent CH4 output of ligno-cellulosic substrates, although pre-treatment viability needs to be evaluated at the level of full scale biogas plants in a perspective of profitable implementation.

Expression of defensins in non-infected araneomorph spiders

Defensins are a major family of antimicrobial peptides found throughout the phylogenetic tree. From the spider species: Cupiennius salei, Phoneutria reidyi, Polybetes pythagoricus, Tegenaria atrica, and Meta menardi, defensins belonging to the 'ancestral' class of invertebrate defensins were cloned and sequenced. The deduced amino acid sequences contain the characteristic six cysteines of this class of defensins and reveal precursors of 60 or 61 amino acid residues. The mature peptides consist of 37 amino acid residues, showing up to 70% identities with tick and scorpion defensins. In C. salei, defensin mRNA was found to be constitutively expressed in hemocytes, ovaries, subesophageal nerve mass, hepatopancreas, and muscle tissue. This is the first report presenting and comparing antimicrobial peptides belonging to the family of defensins from spiders.

Venom composition and strategies in spiders: is everything possible?

This review on all spider venom components known by the end of 2010 bases on 1618 records for venom compounds from 174 spider species (= 0.41% of all known species) belonging to 32 families (= 29% of all existing spider families). Spiders investigated for venom research are either big (many mygalomorph species, Nephilidae, Ctenidae and Sparassidae) or medically important for humans (e.g. Loxosceles or Latrodectus species). Venom research widely ignored so far the two most species-rich families (Salticidae and Linyphiidae) and strongly neglected several other very abundant families (Araneidae, Lycosidae, Theridiidae, Thomisidae and Gnaphosidae). We grouped the known 1618 records for venom compounds into six categories: low molecular mass compounds (16 % of all compounds), acylpolyamines (11 %), linear peptides (6 %), cysteine-knotted mini-proteins (60 %), neurotoxic proteins (1 %) and enzymes (6 %). Low molecular mass compounds are known from many spider families and contain organic acids, nucleosides, nucleotides, amino acids, amines, polyamines, and some further substances, many of them acting as neurotransmitters. Acylpolyamines contain amino acids (Araneidae and Nephilidae) or not (several other families) and show a very high diversity within one species. Linear peptides, also called cytolytic, membranolytic or antimicrobial, exert a highly specific structure and are so far only known from Ctenidae, Lycosidae, Oxyopidae and Zodariidae. Cysteine-knotted mini-proteins represent the majority of venom compounds because research so far focused on them. They probably occur in most but not all spider families. Neurotoxic proteins so far are only known from theridiid spiders. Enzymes had been neglected for some time but meanwhile it becomes obvious that they play an important role in spider venoms. Sixteen enzymes either cleave polymers in the extracellular matrix or target phospholipids and related compounds in membranes. The overall structure of these compounds is given and the function, as far as it is known, is described. Since several of these component groups are presented in one average spider venom, we discuss the known interactions and synergisms and give reasons for such a functional redundancy. We also discuss main evolutionary pathways for spider venom compounds such as high variability among components of one group, synergistic interactions between cysteine-knotted mini-proteins and other components (low molecular mass compounds and linear peptides), change of function from ion-channel acting mini-proteins to cytolytic effects and replacement of mini-proteins by linear peptides, acylpolyamines, large proteins or enzymes. We also add first phylogenetic considerations.

Cupiennin 1a exhibits a remarkably broad, non-stereospecific cytolytic activity on bacteria, protozoan parasites, insects, and human cancer cells

Cupiennin 1a, a cytolytic peptide isolated from the venom of the spider Cupiennius salei, exhibits broad membranolytic activity towards bacteria, trypanosomes, and plasmodia, as well as human blood and cancer cells. In analysing the cytolytic activity of synthesised all-d- and all-l-cupiennin 1a towards pro- and eukaryotic cells, a stereospecific mode of membrane destruction could be excluded. The importance of negatively charged sialic acids on the outer leaflet of erythrocytes for the binding and haemolytic activity of l-cupiennin 1a was demonstrated. Reducing the overall negative charges of erythrocytes by partially removing their sialic acids or by protecting them with tri- or pentalysine results in reduced haemolytic activity of the peptide.

Biomaterials for Intervertebral Disc Regeneration

The intervertebral disc (IVD) is a complex avascular organ of viscoelastic properties. The current research focus is to regenerate and to partially restore a degenerated IVD by ‘smart’ biomaterials in combination of cell therapy and/or growth factors. For the two tissues of the IVD, that is, the nucleus pulposus (NP) and the annulus fibrosus (AF), biomaterials of different mechanical properties are needed. The ideal biomaterial to restore the water-rich NP and the tensile-force resistant AF has not been identified yet. The lack of blood vessels and the relative scarcity of specially adapted cells of the IVD organ demand novel concepts of tissue-engineered biological approaches to regenerate or replace the IVD. Injectable biodegradable hydrogels with swelling properties are in focus for NP replacement, whereas electrospun biphasic composites and silk, among other biodegradable polymers, are discussed for AF reinforcement.

Glucocorticoids reduce phobic fear in humans

Phobias are characterized by excessive fear, cued by the presence or anticipation of a fearful situation. Whereas it is well established that glucocorticoids are released in fearful situations, it is not known whether these hormones, in turn, modulate perceived fear. As extensive evidence indicates that elevated glucocorticoid levels impair the retrieval of emotionally arousing information, they might also inhibit retrieval of fear memory associated with phobia and, thereby, reduce phobic fear. Here, we investigated whether acutely administrated glucocorticoids reduced phobic fear in two double-blind, placebo-controlled studies in 40 subjects with social phobia and 20 subjects with spider phobia. In the social phobia study, cortisone (25 mg) administered orally 1 h before a socio-evaluative stressor significantly reduced self-reported fear during the anticipation, exposure, and recovery phase of the stressor. Moreover, the stress-induced release of cortisol in placebo-treated subjects correlated negatively with fear ratings, suggesting that endogenously released cortisol in the context of a phobic situation buffers fear symptoms. In the spider phobia study, repeated oral administration of cortisol (10 mg), but not placebo, 1 h before exposure to a spider photograph induced a progressive reduction of stimulus-induced fear. This effect was maintained when subjects were exposed to the stimulus again 2 days after the last cortisol administration, suggesting that cortisol may also have facilitated the extinction of phobic fear. Cortisol treatment did not reduce general, phobia-unrelated anxiety. In conclusion, the present findings in two distinct types of phobias indicate that glucocorticoid administration reduces phobic fear.

Effect of mechanical and antiseptic therapy on peri-implant mucositis: an experimental study in monkeys

OBJECTIVES: This experiment was performed to evaluate clinically and histologically the effect of mechanical therapy with or without antiseptic therapy on peri-implant mucositis lesions in nine cynomolgus monkeys. MATERIAL AND METHODS: Two ITI titanium implants were inserted into each side of the mandibles. After 90 days of plaque control and soft tissue healing, a baseline clinical examination was completed. Peri-implant lesions were induced by placing silk ligatures and allowing plaque to accumulate for 6 weeks. The clinical examination was then repeated, and the monkeys were randomly assigned to three treatment groups: group A, mechanical cleansing only; group B, mechanical cleansing and local irrigation with 0.12% chlorhexidine (CHX) and application of 0.2% CHX gel; and group C, control, no treatment. The implants in treatment groups A and B were treated and maintained according to the assigned treatment for two additional months. At the end of the maintenance period, a final clinical examination was performed and the animals were sacrificed for biopsies. RESULTS: The mean probing depths (PD) values at mucositis were: 3.5, 3.7, and 3.4 mm, and clinical attachment level (CAL) = 3.8, 4.1, and 3.9 mm for treatment groups A, B and C, respectively. The corresponding values after treatment were: PD = 1.7, 2.1, and 2.5 mm, and CAL=2.6, 2.6, and 3.1 mm. ANOVA of mean changes (Delta) in PD and CAL after treatment showed no statistical difference between the treatment groups. Comparison of the mean changes in PD and CAL after treatment yielded statistical differences between the control and treatment groups P < 0.01. According to the t-test, no statistical difference was found between treatment groups A and B for the PD reduction but there was a significant difference for the CAL change, P < 0.03. Group A had significantly more recession and less CAL gain than group B. Non-parametric tests yielded no significant differences in modified plaque index (mPlI) and gingival index (GI) after treatment between both treatment groups. Frequencies and percent distributions of the mPlI and GI scores changed considerably for both treatment groups when compared with the changes in the control group after treatment. With regard to the histological evaluation, no statistical differences existed between the treatments for any linear measurement. The proportion of inflammation found in the mucosal tissues of the control implants was greater than the one found for both treatment groups, P < 0.01. More importantly, both treatment groups showed a similar low proportion of inflammation after 2 months of treatment. CONCLUSIONS: Within the limitations of this experiment, and considering the supportive plaque control rendered, it can be concluded that for pockets of 3-4 mm: (1) mechanical therapy alone or combined with CHX results in the clinical resolution of peri-implant mucositis lesions, (2) histologically, both treatments result in minimal inflammation compatible with health, and (3) the mechanical effect alone is sufficient to achieve clinical and histologic resolution of mucositis lesions.

Flow impairment during protected carotid artery stenting: impact of filter device design

PURPOSE: To investigate the impact of filter design on blood flow impairment in the internal carotid artery (ICA) among patients undergoing carotid artery stenting (CAS) using filter-type emboli protection devices (EPD). METHODS: Between July 2003 and March 2007, 115 filter-protected CAS procedures were performed at an academic institution in 107 consecutive patients (78 men; mean age 68 years, range 38-87). The Angioguard, FilterWire EZ, and Spider filters were used in 68 (59%), 32 (28%), and 15 (13%) of cases, respectively. Patient characteristics, procedural and angiographic data, and outcomes were prospectively entered into an electronic database and reviewed retrospectively along with all angiograms. RESULTS: Flow impairment while the filter was in place was observed in 25 (22%) cases. The presumptive reason of flow impairment was filter obstruction in 21 (18%) instances and flow-limiting spasm at the level of the filter in 4 (4%). In all cases, flow was restored after retrieval of the filter. Flow obstruction in the ICA occurred more frequently with Angioguard (22/68; 32.3%) than with FilterWire EZ (2/32; 6.2%) or Spider (1/15; 6.7%; p = 0.004). No flow occurred in 13 (19%) procedures, all of them protected with Angioguard; no patient treated with other devices experienced this event (p = 0.007). Two (8.0%) strokes occurred in procedures associated with flow impairment, while 1 (1.1%) event was observed in the presence of preserved flow throughout the intervention (p = 0.11). CONCLUSION: Flow impairment in the ICA during filter-based CAS is common and related to the type of filter used.

The Cytotoxic Mode of Action of the Venom of Cupiennius salei (Ctenidae)

The venom of the ctenid spider Cupiennius salei (Fig.16.1) is rich in components which belong to different functional groups. Besides low molecular mass compounds, the venom contains several disulphide-rich peptides, also called mini-proteins, which act as neurotoxins on ion channels or as enhancers of neurotoxins. Likewise, a variety of small cytolytic peptides, which destroy membranes very efficiently, and enzymes are present in the venom. Neurotoxins with cytolytic activity, cytolytic a-helical small cationic peptides and enzymes most probably attacking connective tissue and phospholipid membranes cause the overall cytotoxic effect of this venom. Synergistic and enhancing interactions between components enable the spider to achieve a maximum of toxicity with a minimum of venom quantity.