DHEA induces 11 -HSD2 by acting on CCAAT/enhancer-binding proteins

11beta-Hydroxysteroid dehydrogenase (11beta-HSD) type 1 and type 2 catalyze the interconversion of inactive and active glucocorticoids. Impaired regulation of these enzymes has been associated with obesity, diabetes, hypertension, and cardiovascular disease. Previous studies in animals and humans suggested that dehydroepiandrosterone (DHEA) has antiglucocorticoid effects, but the underlying mechanisms are unknown. In this study, DHEA treatment markedly increased mRNA expression and activity of 11beta-HSD2 in a rat cortical collecting duct cell line and in kidneys of C57BL/6J mice and Sprague-Dawley rats. DHEA-treated rats tended to have reduced urinary corticosterone to 11-dehydrocorticosterone ratios. It was found that CCAAT/enhancer-binding protein-alpha (C/EBP-alpha) and C/EBP-beta regulated HSD11B2 transcription and that DHEA likely modulated the transcription of 11beta-HSD2 in a phosphatidylinositol-3 kinase/Akt-dependent manner by increasing C/EBP-beta mRNA and protein expression. Moreover, it is shown that C/EBP-alpha and C/EBP-beta differentially regulate the expression of 11beta-HSD1 and 11beta-HSD2. In conclusion, DHEA induces a shift from 11beta-HSD1 to 11beta-HSD2 expression, increasing conversion from active to inactive glucocorticoids. This provides a possible explanation for the antiglucocorticoid effects of DHEA.

Death receptor 5 mediated-apoptosis contributes to cholestatic liver disease

Chronic cholestasis often results in premature death from liver failure with fibrosis; however, the molecular mechanisms contributing to biliary cirrhosis are not demonstrated. In this article, we show that the death signal mediated by TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) receptor 2/death receptor 5 (DR5) may be a key regulator of cholestatic liver injury. Agonistic anti-DR5 monoclonal antibody treatment triggered cholangiocyte apoptosis, and subsequently induced cholangitis and cholestatic liver injury in a mouse strain-specific manner. TRAIL- or DR5-deficient mice were relatively resistant to common bile duct ligation-induced cholestasis, and common bile duct ligation augmented DR5 expression on cholangiocytes, sensitizing mice to DR5-mediated cholangitis. Notably, anti-DR5 monoclonal antibody-induced cholangitis exhibited the typical histological appearance, reminiscent of human primary sclerosing cholangitis. Human cholangiocytes constitutively expressed DR5, and TRAIL expression and apoptosis were significantly elevated in cholangiocytes of human primary sclerosing cholangitis and primary biliary cirrhosis patients. Thus, TRAIL/DR5-mediated apoptosis may substantially contribute to chronic cholestatic disease, particularly primary sclerosing cholangitis.

Inhibition of integrin alphavbeta6 on cholangiocytes blocks transforming growth factor-beta activation and retards biliary fibrosis progression

BACKGROUND ; AIMS: Integrin alphavbeta6 is highly expressed on certain activated epithelia, where it mediates attachment to fibronectin and serves as coreceptor for the activation of latent transforming growth factor (TGF)-beta1. Because its role in liver fibrosis is unknown, we studied alphavbeta6 function in vitro and explored the antifibrotic potential of the specific alphavbeta6 antagonist EMD527040. METHODS: Experimental liver fibrosis was studied in rats after bile duct ligation (BDL) and in Mdr2(abcb4)(-/-) mice. Different doses of EMD527040 were given to rats from week 2 to 6 after BDL and to Mdr2(-/-) mice from week 4 to 8. Liver collagen was quantified, and expression of alphavbeta6 and fibrosis-related transcripts was determined by quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction. alphavbeta6-expressing cells, bile duct proliferation, and apoptosis were assessed histologically. The effect of EMD527040 on cholangiocyte adhesion, proliferation, apoptosis, and TGF-beta1 activation was studied in vitro. RESULTS: alphavbeta6 was highly expressed on proliferating bile duct epithelia in fibrosis, with 100-fold increased transcript levels in advanced fibrosis. EMD527040 attenuated bile ductular proliferation and peribiliary collagen deposition by 40%-50%, induced down-regulation of fibrogenic and up-regulation of fibrolytic genes, and improved liver architecture and function. In vitro alphavbeta6 inhibition reduced activated cholangiocyte proliferation, their adhesion to fibronectin, and endogenous activation of TGF-beta1 by 50% but did not affect bile duct apoptosis. CONCLUSIONS: Integrin alphavbeta6 is strongly up-regulated in proliferating bile duct epithelia and drives fibrogenesis via adhesion to fibronectin and auto/paracrine TGF-beta1 activation. Pharmacologic inhibition of alphavbeta6 potently inhibits the progression of primary and secondary biliary fibrosis.

Integrin alphavbeta6 is a marker of the progression of biliary and portal liver fibrosis and a novel target for antifibrotic therapies

BACKGROUND/AIMS: The integrin alphavbeta6 promotes proliferation of specialized epithelia and acts as a receptor for the activation of latent TGFbeta1. We studied alphavbeta6 expression in experimental and human liver fibrosis and the potential of its pharmacological inhibition for treatment of hepatic fibrosis. METHODS: alphavbeta6 expression was studied by quantitative PCR and immunohistochemistry in rats with cirrhosis due to bile duct ligation (BDL), administration of thioacetamide (TAA), in Mdr2(Abcb4)(-/-) mice with spontaneous biliary fibrosis, and in livers of patients with chronic hepatitis C (n=79) and end-stage liver disease due to various etiologies (n=18). The effect of a selective alphavbeta6 inhibitor was evaluated in Mdr2(Abcb4)(-/-) mice with ongoing fibrogenesis. RESULTS: Integrin beta6 mRNA increased with fibrosis stage in hepatitis C and was upregulated between 25- and 100-fold in TAA- and BDL-induced cirrhosis, in Mdr2(Abcb4)(-/-) mice and in human end-stage liver disease. alphavbeta6 protein was absent in normal livers and expressed de novo on (activated) bile duct epithelia and transitional hepatocytes. A single dose of the alphavbeta6 inhibitor injected into Mdr2(Abcb4)(-/-) mice significantly induced profibrolytic matrix metalloproteinases (MMP)-8 and -9 after 3 h, with a corresponding increase in extracellular matrix-degrading activities. In parallel profibrogenic transcripts (procollagen alpha1(I), TGFbeta2, and MMP-2) showed a trend of downregulation. CONCLUSIONS: (1) Integrin alphavbeta6 is induced de novo in rodent and human liver fibrosis, where it is expressed on activated bile duct epithelia and (transitional) hepatocytes during fibrosis progression. (2) In vivo a single dose of a small molecule alphavbeta6 inhibitor induced antifibrogenic and profibrolytic genes and activities, suggesting alphavbeta6 is a unique target for treatment of liver fibrosis.

Diastolic dysfunction of the cardiac allograft and maximal exercise capacity

BACKGROUND: Peak oxygen uptake (peak Vo(2)) is an established integrative measurement of maximal exercise capacity in cardiovascular disease. After heart transplantation (HTx) peak Vo(2) remains reduced despite normal systolic left ventricular function, which highlights the relevance of diastolic function. In this study we aim to characterize the predictive significance of cardiac allograft diastolic function for peak Vo(2). METHODS: Peak Vo(2) was measured using a ramp protocol on a bicycle ergometer. Left ventricular (LV) diastolic function was assessed with tissue Doppler imaging sizing the velocity of the early (Ea) and late (Aa) apical movement of the mitral annulus, and conventional Doppler measuring early (E) and late (A) diastolic transmitral flow propagation. Correlation coefficients were calculated and linear regression models fitted. RESULTS: The post-transplant time interval of the 39 HTxs ranged from 0.4 to 20.1 years. The mean age of the recipients was 55 +/- 14 years and body mass index (BMI) was 25.4 +/- 3.9 kg/m(2). Mean LV ejection fraction was 62 +/- 4%, mean LV mass index 108 +/- 22 g/m(2) and mean peak Vo(2) 20.1 +/- 6.3 ml/kg/min. Peak Vo(2) was reduced in patients with more severe diastolic dysfunction (pseudonormal or restrictive transmitral inflow pattern), or when E/Ea was > or =10. Peak Vo(2) correlated with recipient age (r = -0.643, p < 0.001), peak heart rate (r = 0.616, p < 0.001) and BMI (r = -0.417, p = 0.008). Of all echocardiographic measurements, Ea (r = 0.561, p < 0.001) and Ea/Aa (r = 0.495, p = 0.002) correlated best. Multivariate analysis identified age, heart rate, BMI and Ea/Aa as independent predictors of peak Vo(2). CONCLUSIONS: Diastolic dysfunction is relevant for the limitation of maximal exercise capacity after HTx.

Pharmacological inhibition of integrin alphavbeta3 aggravates experimental liver fibrosis and suppresses hepatic angiogenesis

The vitronectin receptor integrin alphavbeta3 promotes angiogenesis by mediating migration and proliferation of endothelial cells, but also drives fibrogenic activation of hepatic stellate cells (HSCs) in vitro. Expecting antifibrotic synergism, we studied the effect of alphavbeta3 inhibition in two in vivo models of liver fibrogenesis. Liver fibrosis was induced in rats by way of bile duct ligation (BDL) for 6 weeks or thioacetamide (TAA) injections for 12 weeks. A specific alphavbeta3 (alphavbeta5) inhibitor (Cilengitide) was given intraperitoneally twice daily at 15 mg/kg during BDL or after TAA administration. Liver collagen was determined as hydroxyproline, and gene expression was quantified by way of quantitative polymerase chain reaction. Liver angiogenesis, macrophage infiltration, and hypoxia were assessed by way of CD31, CD68 and hypoxia-inducible factor-1alpha immunostaining. Cilengitide decreased overall vessel formation. This was significant in portal areas of BDL and septal areas of TAA fibrotic rats and was associated with a significant increase of liver collagen by 31% (BDL) and 27% (TAA), and up-regulation of profibrogenic genes and matrix metalloproteinase-13. Treatment increased gamma glutamyl transpeptidase in both models, while other serum markers remained unchanged. alphavbeta3 inhibition resulted in mild liver hypoxia, as evidenced by up-regulation of hypoxia-inducible genes. Liver infiltration by macrophages/Kupffer cells was not affected, although increases in tumor necrosis factor alpha, interleukin-18, and cyclooxygenase-2 messenger RNA indicated modest macrophage activation. CONCLUSION: Specific inhibition of integrin alphavbeta3 (alphavbeta5) in vivo decreased angiogenesis but worsened biliary (BDL) and septal (TAA) fibrosis, despite its antifibrogenic effect on HSCs in vitro. Angiogenesis inhibitors should be used with caution in patients with hepatic fibrosis.

Photodynamic therapy for cholangiocarcinoma: overview and new developments

PURPOSE OF REVIEW: Photodynamic therapy (PDT) with hematoporphyrins has emerged as promising treatment for nonresectable cholangiocarcinoma in several prospective observational studies and two randomized studies. This review describes the mechanism of action of PDT, gives an overview of clinical experience in cholangiocarcinoma and summarizes the results published in 2007 and 2008. RECENT FINDINGS: The mechanism of action of PDT has been further elucidated. PDT induces an apoptotic, antiangiogenic as well as an immunomodulatory response. Interleukin-6, a bile duct epithelium growth factor correlating with tumor burden, decreases after PDT. The efficacy of PDT was confirmed in a comparative study in the United States. Patients with no visible mass on imaging studies, high serum albumin levels and treatment immediately after diagnosis seem to benefit most from PDT. Although it is recommended to perform PDT in bile ducts without stents in place, illumination through metal stents is possible if the light dose is adjusted. Meso-tetrahydroxyphenyl chlorine is a new potent photosensitizer for PDT of cholangiocarcinoma. SUMMARY: In advanced nonresectable cholangiocarcinoma, PDT is the only evidence-based treatment that improves survival when compared with stenting. Therefore, PDT should be offered to those who are unsuitable for surgery.

Does hyoid bone resection according to Sistrunk influence normal craniofacial growth? A cephalometric study

PURPOSE: To retrospectively evaluate the influence of hyoid bone resection according to Sistrunk in early age due to a thyroglossal duct cyst on craniofacial growth. MATERIALS AND METHODS: We retrospectively examined 10 patients (2 females and 8 males) having had hyoid bone resection according to Sistrunk due to thyroglossal duct cysts by lateral cephalograms taken before orthodontic treatment (mean, 17.1 years; range, 8.6-31.9 years). Surgery was carried out at a mean age of 4.4 years (range, 0.37-9.8 years). All lateral cephalograms were evaluated and traced by hand. Descriptive statistics were calculated, and data from each patient were compared individually with corresponding standard values (age and gender) from Bathia and Leighton. RESULTS: With regard to sagittal parameters, the SNB angles were by trend too small and the ANB angles were too large. However, the ratio of mandibular to maxillary length showed that the patients had a mandible that was too large or maxilla that was too small. With regard to vertical parameters, large deviations from normal values in both directions (hyperdivergent to hypodivergent pattern) could be detected when we analyzed NSL/ML', NL/ML', and NSL/NL. With regard to dental parameters, the majority of the patients had retroclined upper (IsL/NL, IsL/N-A) and lower (IiL/ML, IiL/N-B) incisors. CONCLUSIONS: Several vertical and horizontal skeletal and dental cephalometric parameters were shown to be different by trend when compared with control values. A possible negative impact on craniofacial growth potential and direction as a result of hyoid resection in early age according to Sistrunk cannot be excluded.

In search of optimal compression therapy for venous leg ulcers: a meta-analysis of studies comparing diverse [corrected] bandages with specifically designed stockings

OBJECTIVE: In search of an optimal compression therapy for venous leg ulcers, a systematic review and meta-analysis was performed of randomized controlled trials (RCT) comparing compression systems based on stockings (MCS) with divers bandages. METHODS: RCT were retrieved from six sources and reviewed independently. The primary endpoint, completion of healing within a defined time frame, and the secondary endpoints, time to healing, and pain were entered into a meta-analysis using the tools of the Cochrane Collaboration. Additional subjective endpoints were summarized. RESULTS: Eight RCT (published 1985-2008) fulfilled the predefined criteria. Data presentation was adequate and showed moderate heterogeneity. The studies included 692 patients (21-178/study, mean age 61 years, 56% women). Analyzed were 688 ulcerated legs, present for 1 week to 9 years, sizing 1 to 210 cm(2). The observation period ranged from 12 to 78 weeks. Patient and ulcer characteristics were evenly distributed in three studies, favored the stocking groups in four, and the bandage group in one. Data on the pressure exerted by stockings and bandages were reported in seven and two studies, amounting to 31-56 and 27-49 mm Hg, respectively. The proportion of ulcers healed was greater with stockings than with bandages (62.7% vs 46.6%; P < .00001). The average time to healing (seven studies, 535 patients) was 3 weeks shorter with stockings (P = .0002). In no study performed bandages better than MCS. Pain was assessed in three studies (219 patients) revealing an important advantage of stockings (P < .0001). Other subjective parameters and issues of nursing revealed an advantage of MCS as well. CONCLUSIONS: Leg compression with stockings is clearly better than compression with bandages, has a positive impact on pain, and is easier to use.

Tribologische Untersuchungen am Förderzahnriemen

Zahnriemenfördersysteme haben auf Grund ihrer wirtschaftlichen und technischen Vorteile beim Transport von Stückgütern ein breites Anwendungsfeld in den unterschiedlichen Bereichen der Industrie gefunden und gewinnen weiterhin an Bedeutung. Die Auslegung der Systeme beschränkt sich gegenwärtig im Wesentlichen auf die Zugstrang- und die Zahnfußfestigkeit des Zahnriemens. Grundlagen der Berechnungen sind oft recht vage Aussagen zur Höhe des Reibwertes zwischen dem Zahnriemen und dessen Stützschiene. Die Erhöhung der Kontakttemperatur durch die eingebrachte Reibleistung wird meist völlig vernachlässigt. In der Praxis wird oftmals auf Erfahrungswerte zurückgegriffen, wobei die Gefahr der Über- bzw. Unterdimensionierung mit erheblichen Auswirkungen auf die Lebensdauer, das Verschleißverhalten und die Betriebssicherheit besteht. 1. Anwendung von Zahnriemenförderern Das Einsatzgebiet der Zahnriemen ist neben der Antriebstechnik in zunehmendem Maße die Fördertechnik, wo diese als Zug- und Tragmittel für den Stückguttransport zur Anwendung kommen. Der Grund dieser Entwicklung lässt sich mit den günstigen Eigenschaften dieser Maschinenelemente erklären. Besonders zu erwähnen sind dabei der geräuscharme Lauf, die geringe Masse und die niedrigen Kosten in Anschaffung und Wartung. Der synchrone Lauf, der mit Zahnriemen wie auch mit Förderketten realisierbar ist, ist ein weiterer wesentlicher Vorteil. Dabei übernehmen die robusten Förderketten den Bereich der Fördertechnik, in dem große Kräfte übertragen werden müssen und stark schmutzintensive Umgebungsbedingungen vorherrschen. Haupteinsatzgebiete der Zahnriemenförderer ist der Bereich der empfindlicheren Güter mit relativ geringen Massen, wobei sich immer mehr abzeichnet, dass auch Einsatzgebiete mit schweren Werkzeugträgern erschlossen werden. Die Transportzahnriemen müssen bei dem Einsatz zahnseitig abgestützt werden, um die Gutmasse aufnehmen zu können. Stückgüter können von Zahnriemen durch Kraft- oder Formschluss transportiert werden. Der Einsatz ist von den technologischen Erfordernissen und der Art des Transportgutes abhängig. Formschluss wird meist über aufgeschweißte Formelemente / Mitnehmer realisiert. Diese Art des Transportes wird verwendet, wenn Teile: • vereinzelt, • genau positioniert, ������ zeitlich exakt getaktet, • über starke Steigungen bis hin zum vertikalen transportiert werden müssen, • bzw. sich gegenseitig nicht berühren dürfen. Abbildung 1: Formschlüssiger Transport mit aufgeschweißten Formelementen Die Art und die Form des auf dem Zahnriemenrücken aufgebrachten Formelementes werden vom Gut selbst und dem Einsatzzweck bestimmt. Eine Vielzahl von verschiedenen Elementen wird von der Industrie standardmäßig angeboten. Bei der kraftschlüssigen Variante können zwei grundlegende Arten unterschieden werden: Zum einen Zahnriemenbeschichtungen mit sehr hohem Reibwert, zum anderen mit sehr niedrigen Reibwerten. Beschichtungen mit sehr hohem Reibwert (z. B. Silikon, PUR-Schaum, Naturkautschuk) eignen sich besonders für Schrägförderer und Abzugsbänder sowie für einfache Positionieraufgaben. Dabei wird eine relative Verschiebung des Gutes zum Zahnriemen durch den hohen Reibwert in der Kontaktzone behindert. Abbildung 2: Abzugsband für biegeschlaffe Flachformkörper z. B. Folie, Textilien Zahnriemenrückenbeschichtungen mit geringen Reibwerten bestehen meist aus Polyamidgewebe und eignen sich besonders gut für den Staubetrieb. Hierbei dient der Zahnriemen selbst als Zwischenspeicher. Bei Bedarf können die Güter freigegeben werden. Dabei muss aber sichergestellt werden, dass auch die Auflagefläche des Fördergutes für einen solchen Einsatzzweck geeignet ist, da es zu einer Relativbewegung zwischen Gut und undZahnriemen kommt. Abbildung 3: Stauförderer Parallelförderer können sowohl als reibschlüssige als auch als formschlüssige Variante ausgeführt werden. Ihr Vorteil liegt darin, dass größere Güter, z. B. Flachglas, Bleche usw. auf zwei oder mehreren Riemen aufliegen und durch die gleiche Geschwindigkeit der synchron angetriebenen Riemen keine Verschiebung des Gutes erfolgt. Würde der Antrieb nicht über Zahnriemen erfolgen, sondern über Flachriemen bzw. Gurte, wäre außerdem ein Zugmittel in der Breite des Fördergutes notwendig. Daraus ergibt sich zusätzlich eine wesentliche Massereduzierung der Zugmittel für den Stückguttransport in der Fördertechnik. Abbildung 4: Parallelförderer für kraftschlüssigen Transport Allen diesen Varianten ist jedoch gemein, dass der Zahnriemen auf einer Stützschiene gleitet und die Normalkraft des Transportgutes in Verbindung mit Riemengeschwindigkeit und Reibwert eine Reibleistung und damit Wärme erzeugt. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt fehlen exakte Angaben zu den Reibwerten für die einzelnen Gleitpaarungen. Auch ist eine Veränderung dieser Reibwerte bei Geschwindigkeits-, Temperatur-, und Belastungsänderung ungeklärt. Des Weiteren ist es auch notwendig, die Belastungsgrenzen für die Auslegung von Zahnriemenförderern zu definieren und das Verschleißverhalten zu kennen. Die derzeit üblichen Auslegungskriterien für diese fördertechnischen Anlagen sind Zugstrangfestigkeit und Zahnfußfestigkeit. Dabei bleibt jedoch die Erwärmung des Zugmittels und der Stützschiene durch die eingebrachte Reibleistung und den sich ändernden Reibwert unbeachtet. Insbesondere bei kurzen Förderstrecken mit großen Lasten bzw. hohen Transportgeschwindigkeiten ist die Gefahr von thermischen Überlastungen gegeben, welche zu erhöhtem Verschleiß bzw. zum Totalausfall der Anlage führen kann. Soll dieses zusätzliche Auslegungskriterium angewandt werden, sind Erkenntnisse aus den Gebieten der Tribologie und der Wärmelehre/Thermodynamik anzuwenden. Zum einen ist eine Bestimmung der entstehenden Reibleistung notwendig und zum anderen der abgeführte Wärmestrom zu ermitteln. Die sehr komplexen Zusammenhänge werden durch konstruktive und technologische Größen beschrieben, welche sich wiederum gegenseitig beeinflussen. 2. Reibwerte in der Gleitpaarung In DIN ISO 7148-2 sind die Besonderheiten bei der tribologischen Prüfung von polymeren Werkstoffen beschrieben. Dabei wird explizit darauf hingewiesen, dass die Prüfanordnung möglichst der praktischen Anwendung entsprechen sollte, um die Übertragbarkeit der Prüfergebnisse zu gewährleisten. Deshalb wurde ein Versuchsstand konzipiert, der die Kontaktverhältnisse von Zahnriemen und Stützschienen möglichst real abbildet (Abb.5). Abbildung 5: Schematischer Aufbau des Versuchsstandes Für die Untersuchung der Zahnriemenpaarung wird der Zahnriemen mit der Zahnseite nach oben aufgespannt. Auf die nach oben zeigende Zahnseite wird eine planparallele Platte des jeweiligen Gleitschienenmaterials aufgelegt. Die Flächenpressung der Paarung lässt sich über aufgebrachte Massestücke variieren und die Reibkraft über den Kraftsensor direkt über eine Schnittstelle zur Aufzeichnung an einen Rechner weiterleiten. Zur Ermittlung der Kontakttemperaturen wurden Bohrungen in das Gleitschienenmaterial eingebracht, die unmittelbar bis an die Oberfläche der Kontaktfläche reichen und mit Thermoelementen bestückt sind. Die Abstützung des Zahnriemens erfolgt auf einem Flachriemen, der wiederum auf einer Rollenbahn abrollt. Dadurch wird ein zusätzlicher Wärmeeintrag durch eine gleitende Abstützung vermieden. Die Gleitgeschwindigkeit und Flächenpressung auf die Paarung werden in Stufen variiert. Als Versuchszahnriemen dienten PU-Riemen mit und ohne zahnseitiger Polyamidbeschichtung der Abmessung 1250 x 25 T10. Abbildung 6: Reibwertmessungen an PU-Zahnriemen ohne Beschichtung (Kurzzeitversuche) Die ermittelten Messwerte der Gleitreibungszahl µ für verschiedene PU-Zahnriemen – Stützschienenkombinationen sind in Abbildung 6 dargestellt. Die schraffierten Balken geben die Reibungszahlempfehlungen von Herstellern sowie aus Literaturquellen für diese Paarungen wieder. Oft wird jedoch darauf hingewiesen, dass für einen konkreten Anwendungsfall eigene Untersuchungen durchzuführen sind. Die grauen Balken geben die bei einer Versuchsdauer von bis zu 8 Stunden ermittelten Reibungszahlen wieder. Dabei wurden sowohl die Flächenpressungen als auch die Gleitgeschwindigkeiten variiert. Bei einigen Paarungen (Holz (Abb.7)) konnte ein sehr starker abrasiver Verschleiß am Zahnriemen festgestellt werden. Diese Werkstoffkombinationen sind nur für geringe Belastungen geeignet. Abbildung 7: Oberfläche PU-Zahnriemen, verschlissen an Schichtholz Die Paarungen in Verbindung mit Stahl- bzw. Aluminiumstützschienen neigen zu stick-slip- Erscheinungen verbunden mit starker Geräuschentwicklung. Aufgrund der relativ hohen Reibungszahlen wurden keine Dauerversuche an unbeschichteten PU-Zahnriemen durchgeführt. Für die weiteren Untersuchungen wurden ausschließlich polyamidbeschichtete Zahnriemen verwendet. In Abbildung 8 werden die Ergebnisse der Reibwertuntersuchungen an PAZ-Zahnriemen (Polyamidgewebebeschichtung auf der Zahnseite) dargestellt. Die schraffierten Balken stellen wiederum die bisherigen Empfehlungen dar, die grauen Balken die ermittelten Messwerte im Kurzzeitversuch (bis 8 Stunden) und die schwarzen Balken die Messwerte im Langzeitversuch (zwischen 7 und teilweise bis zu 100 Tagen). Hier ist die Übereinstimmung der Reibungszahlen zwischen Empfehlungen und Kurzzeitmesswerten sehr gut. Der deutliche Anstieg der Werte im weiteren Verlauf der Untersuchungen deutet daraufhin, dass der tribologische Einlauf innerhalb von 8 Stunden meist noch nicht abgeschlossen ist und dass nach fortlaufender Belastung weitere tribologische Phänomene die Kontaktverhältnisse ändern. Abbildung 8: Reibungszahlen an polyamidbeschichteten PU-Zahnriemen (PAZ) in Verbindung mit verschiedenen Gleitschienen Bei den Paarungen mit einer Stützschiene aus Stahl, Aluminium oder Schichtholz konnte eine polymere Filmbildung auf der Gleitfläche beobachtet werden. In Abbildung 9 und 10 ist die Entwicklung am Beispiel von Stahlproben zu sehen. Gemeinsam bei diesen Paarungen ist die fortschreitende Schichtbildung, verbunden mit einer Reibwerterhöhung. Der Verschleiß der Gewebeschicht am Zahnriemen setzt bei größeren Reibungszahlen ein, was zu deren weiterer Erhöhung führt Ein weiterer Einsatz führt zur vollständigen Abtragung der Gewebeschicht und damit zu einer neuen tribologischen Paarung PU-Zahnriemen ��� Polymerschicht. Abbildung 9: beginnende polymere Ablagerung auf Stahlprobe Rz28 Abbildung 10: nahezu geschlossener polymerer Film auf Stahlprobe Rz28 Am Beispiel der Paarung PAZ Zahnriemen – Stahlstützschiene wird die Entwicklung der Reibungszahl über die Zeit des Gleitkontaktes in Abbildung 12 dargestellt. Dabei wurde die Oberflächenrauigkeit (Rz 6,3; Rz 28) durch entsprechende Bearbeitungen variiert. Der relativ starke Anstieg an der Paarung Rz 6,3 kann zum einen auf die hohe Gleitgeschwindigkeit und den damit entsprechend langen Gleitweg zurückgeführt werden, zum anderen auf den höheren adhäsiven Anteil durch die relativ glatte Oberfläche und der damit erhöhten Kontaktfläche. Abbildung 11 zeigt einen verschlissenen Zahnkopf. Abbildung 9: Verschlissene Zahnkopfflanke, PAZ - Stahl Abbildung 10: Änderung der Reibungszahl im zeitlichen Verlauf an der Paarung ZR PA – Stahl Die Erhöhung der Reibungszahlen an der Paarung PE UHMW - polyamidbeschichteter Zahnriemen kann nicht unmittelbar auf direkte Verschleißerscheinungen zurückgeführt werden. Sowohl die Gleitfläche als auch der Zahnriemen weisen auch nach längerem Kontakt keine sichtbaren Schäden auf: Es bildet sich kein polymerer Film auf der PE- UHMW- Gleitfläche heraus. In Abbildung 11 wird die Änderung der Reibungszahl dargestellt. Es wurden Paarungen mit steigendem p•v-Wert gewählt. Mit höheren Werten für die eingebrachte Leistung pro Flächeneinheit ist ein schnellerer Anstieg der Reibungszahlen zu verzeichnen. Abbildung 11: Änderung der Reibungszahl im zeitlichen Verlauf an der Paarung ZR PAZ – PE UHMW Die Erhöhung der Reibwerte zieht nicht nur eine Steigerung der Antriebsleistung nach sich, sondern auch eine Zunahme der Reibleistung und damit einen Anstieg der Kontakttemperatur. Hat diese einen bestimmten Wert erreicht, kommt es zum Aufschmelzen der Gleitflächen und damit zum Totalausfall der Paarung (Abbildungen 14, 15, 16). Ebenfalls tritt durch die Reibwerterhöhung eine höhere Belastung des Zugstranges und der Zahnfüße im Einlauf des Zahnriemens auf. Für eine konstruktive Auslegung entsprechender Zahnriemenförderer ist dies durch entsprechende Sicherheitsfaktoren zu berücksichtigen. Abbildung 12: Aufgeschmolzene PE-Laufschiene, 2-fach vergrößert Abbildung 13: geschmolzene Faserbündel 20- fach Abbildung 14: zerstörtes Gewebe in Folge thermischer Überlastung 3. Thermische Zusammenhänge Die Temperaturerhöhung in der Wirkstelle zwischen Zahnriemen und Stützschiene kann im stationären Zustand in der vereinfachten Form: p Flächenpressung v Gleitgeschwindigkeit µ Reibungszahl A Kontaktfläche / jeweilige Oberfläche a Wärmeübergangskoeffizient l Wärmeleitwert Abbildung 15: Kontaktmodell dargestellt werden. Dabei werden verschiedene Vereinfachungen angenommen: • Reibleistung wird auf die gesamte Fläche gleichmäßig verteilt, • Wärmestrom erfolgt nur in Normalenrichtung zur Gleitfläche, • konstante Reibleistung über die gesamte Zeit, • keine Ableitung des Wärmestromes über Stirn- und Seitenflächen, • eingeschwungener Gleichgewichtszustand der Temperaturverteilung, • gleiche Temperatur über der jeweiligen Oberfläche, • gleiche Strömungsverhältnisse und -bedingungen an der jeweiligen Oberfläche, • konstante - und - Werte über der gesamten Fläche. Der Temperaturverlauf für verschiedene Materialpaarungen ist in Abbildung 16 dargestellt. Der unterschiedliche Verlauf der Kurven kann mit den verschiedenen eingebrachten Reibleistungen durch sich unterschiedlich einstellende Reibungszahlen und durch die unterschiedlichen Wärmeleitwerte und Wärmekapazitäten der Gleitschienen erklärt werden. Ist eine stationäre Temperatur erreicht, so gilt vereinfacht die Vorstellung von Abbildung 15. Abbildung 16: thermischer Einlauf verschiedener Stützschienenmaterialien Die sich einstellende Gleitflächentemperatur ist im Wesentlichen von den in Abbildung 17 dargestellten Einflüssen abhängig. Da die Kontakttemperatur die Grenztemperatur (ca. 65°C) nicht überschreiten darf, um eine thermische Schädigung zu vermeiden, sind die entsprechenden Einflussgrößen zweckmäßig zu wählen. Die Parameter Gleitgeschwindigkeit und Flächenpressung sind meist durch die technologischen Erfordernisse vorgegeben, die Reibungszahl stellt sich entsprechend der tribologischen Paarung ein und die Wärmeleitfähigkeit ist ein kaum zu verändernder Stoffwert. Die Einflussmaßnahmen erstrecken sich also meist auf die Schichtstärke s der Abstützung und den Wärmeübergang zur Umgebung. Abbildung 17: Technologische und konstruktive Einflüsse auf die Gleitflächentemperatur in der Wirkstelle 4. Zusammenfassung Die Kenntnis der sich nach einer entsprechenden Einlaufphase einstellenden Reibungszahlen für verschiedene Zahnriemen – Stützschienenkombinationen ist für die Anwender und Entwickler wichtig, da damit eine optimale Auslegung von Zahnriemenförderern erfolgen kann. Diese optimale Auslegung realisiert dann in der Anwendung eine ökonomische Lebensdauer bei verbesserter konstruktiver Auslegung. Die bisher weitgehend unbeachtete Temperaturerhöhung in der Gleitschienen – Zahnriemenkombination durch die eingebrachte Reibleistung sollte zukünftig ein weiteres Auslegungskriterium darstellen. Eine erste Annäherung an dieses Problem kann durch die Form: p Flächenpressung v Gleitgeschwindigkeit µ Reibungszahl A Kontaktfläche / jeweilige Oberfläche K Wärmeabgabekoeffizient DT max. zul. Temperaturerhöhung K= f (µ, p, v, Gleitschienenmaterial, Zahnriemenausführung, Maschinenkonstante…) gezeigt werden. Für die Ermittlung des Wärmeabgabekoeffizienten sind entsprechende Untersuchungen durchzuführen und Zusammenhänge zu ermitteln. Bestimmte Praxiseinflüsse (Umgebungstemperaturschwankungen, Verschmutzung, Stöße, Montagefehler) sind in die bisherigen Untersuchungen noch nicht eingeflossen, sollten aber nicht unbeachtet bleiben. Durch eine vorteilhafte Auslegung der Förderanlagen kann eine höhere Zuverlässigkeit bei geringeren Wechselintervallen und niedrigeren Kosten für den Betrieb erreicht werden.

Management of chronic pancreatitis

Chronic pancreatitis (CP) is an inflammatory disorder that results in permanent impairment of the glandular anatomy of the pancreas with or without functional abnormalities. The pathogenesis of CP is usually unclear, except in the case of alcohol-induced disease. The most common symptoms of CP are abdominal pain, diarrhea, and weight loss often requiring recurring hospitalization. Over time, pancreatic endocrine and exocrine dysfunction may develop as the disease progresses, and a variety of complications can occur. Among the possible complications are nutrient malabsorption and diabetes mellitus. The treatment of CP is difficult and challenging for every physician. Relieving pain is the first step in treating CP. This symptom needs to be controlled, often with narcotics, which can cause dependence. Diarrhea usually indicates the presence of steatorrhea, which is often treated with a high-calorie, high-protein, and low-fat diet to minimize symptoms of the underlying disease and to promote weight retention or gain. Pancreatic replacement therapy is used to combat maldigestion and malabsorption. Patients with diabetes may need insulin therapy for glycemic control. The use of parenteral nutrition for bowel rest is a standard approach in patients with symptomatic CP. The use of jejunal enteral feeding recently has been evaluated for efficacy in CP patients. The role of pancreatic endotherapy in the management of CP is evolving. Several reports have suggested that endoscopic therapy aimed at decompressing the obstructed pancreatic duct can be associated with pain relief in some patients. Surgery should be considered in patients who fail medical therapy.

Cost Sharing under Uncertainty: An Algorithmic Approach to Cooperative Interval-Valued Games

Recently, Branzei, Dimitrov, and Tijs (2003) introduced cooperative interval-valued games. Among other insights, the notion of an interval core has been coined and proposed as a solution concept for interval-valued games. In this paper we will present a general mathematical programming algorithm which can be applied to find an element in the interval core. As an example, we discuss lot sizing with uncertain demand to provide an application for interval-valued games and to demonstrate how interval core elements can be computed. Also, we reveal that pitfalls exist if interval core elements are computed in a straightforward manner by considering the interval borders separately.

A Column-Generation Approach for a Short-Term Production Planning Problem in Closed-Loop Supply Chains

We present a new model formulation for a multi-product lot-sizing problem with product returns and remanufacturing subject to a capacity constraint. The given external demand of the products has to be satisfied by remanufactured or newly produced goods. The objective is to determine a feasible production plan, which minimizes production, holding, and setup costs. As the LP relaxation of a model formulation based on the well-known CLSP leads to very poor lower bounds, we propose a column-generation approach to determine tighter bounds. The lower bound obtained by column generation can be easily transferred into a feasible solution by a truncated branch-and-bound approach using CPLEX. The results of an extensive numerical study show the high solution quality of the proposed solution approach.

One-stage laparoscopic surgery for inspissated bile syndrome: case report and review of surgical techniques

Inspissated bile syndrome in a 6 week old boy was unresponsive to oral ursodesoxycholic acid. Intraoperative cholangiography revealed complete obstruction of the common bile duct. Therefore, the gallbladder fundus was pulled out through a laparoscopy port site and sutured to the fascia. A catheter was positioned into the infundibulum for irrigation with ursodesoxycholic acid. At day 8 complete resolution of the plug and free passage of contrast medium into the duodenum was documented radiologically. The catheter was removed, skin closed spontaneously without a second surgery for closure of the gall bladder.

The urea transporter family (SLC14): physiological, pathological and structural aspects

Urea transporters (UTs) belonging to the solute carrier 14 (SLC14) family comprise two genes with a total of eight isoforms in mammals, UT-A1 to -A6 encoded by SLC14A2 and UT-B1 to -B2 encoded by SLC14A1. Recent efforts have been directed toward understanding the molecular and cellular mechanisms involved in the regulation of UTs using transgenic mouse models and heterologous expression systems, leading to important new insights. Urea uptake by UT-A1 and UT-A3 in the kidney inner medullary collecting duct and by UT-B1 in the descending vasa recta for the countercurrent exchange system are chiefly responsible for medullary urea accumulation in the urinary concentration process. Vasopressin, an antidiuretic hormone, regulates UT-A isoforms via the phosphorylation and trafficking of the glycosylated transporters to the plasma membrane that occurs to maintain equilibrium with the exocytosis and ubiquitin-proteasome degradation pathways. UT-B isoforms are also important in several cellular functions, including urea nitrogen salvaging in the colon, nitric oxide pathway modulation in the hippocampus, and the normal cardiac conduction system. In addition, genomic linkage studies have revealed potential additional roles for SLC14A1 and SLC14A2 in hypertension and bladder carcinogenesis. The precise role of UT-A2 and presence of the urea recycling pathway in normal kidney are issues to be further explored. This review provides an update of these advances and their implications for our current understanding of the SLC14 UTs.