Biophysical characterization of the interaction of endotoxins with hemoglobins.

Bacterial endotoxin (lipopolysaccharide, LPS) is the major component of the outer leaflet of the outer membrane in gram-negative bacteria. During severe infections, bacteria may reach the blood circuit of humans, and endotoxins may be released from the bacteria due to cell division or cell death. In particular enterobacterial forms of LPS represent extremely strong activator molecules of the human immune system causing a rapid induction of cytokine production in monocytes and macrophages. Various mammalian blood proteins have been documented to display LPS binding activities mediating normally decreasing effects in the biological activity of LPS. In more recent studies, the essential systemic oxygen transportation protein hemoglobin (Hb) has been shown to amplify LPS-induced cytokine production on immune cells. The mechanism responsible for this effect is poorly understood. Here, we characterize the interaction of hemoglobin with LPS by using biophysical methods. The data presented, revealing the changes of the type and size of supramolecular aggregates of LPS in the presence of Hb, allow a better understanding of the hemoglobin-induced increase in bioactivity of LPS.

Induction of tolerogenic vs immunogenic dendritic cells (DCs) in the presence of GM-CSF is regulated by the strength of signaling from monophosphoryl lipid A (MPLA) in association with glutathione and fetal hemoglobin gamma-chain.

Previous studies showed a fetal sheep liver extract (FSLE), in association with monophosphoryl lipid A, MPLA (a bioactive component of lipid A of LPS), could interact to induce the development of dendritic cells (DCs) which regulated production of Foxp3+ Treg. This interaction was associated with an altered gene expression both of distinct subsets of TLRs and of CD200Rs. Prior studies had suggested that major interacting components within FSLE were gamma-chain of fetal hemoglobin (Hgbgamma) and glutathione (GSH). We investigated whether differentiation/maturation of DCs in vitro in the presence of either GM-CSF or Flt3L to produce preferentially either immunogenic or tolerogenic DCs was itself controlled by an interaction between MPLA, GSH and Hgbgamma. At low (approximately 10 microg/ml) Hgbgamma concentrations, DCs developing in culture with GSH and MPLA produced optimal stimulation of allogeneic CTL cell responses in vitro (and enhanced skin graft rejection in vivo). At higher concentrations (>40 microg/ml Hgbgamma) and equivalent concentrations of MPLA and GSH, the DCs induce populations of Treg which can suppress the induction of allogeneic CTL and graft rejection in vivo. These different populations of DCs express different patterns of mRNAs for the CD200R family. Addition of anti-TLR or anti-MD-1 mAbs to DCs developing in this mixture (Hgbgamma+GSH+MPLA), suggests that one effect of (GSH+Hgbgamma) on MPLA stimulation may involve altered signaling through TLR4.

Hemoglobin enhances the biological activity of synthetic and natural bacterial (endotoxic) virulence factors: a general principle.

Although hemoglobin (Hb) is mainly present in the cytoplasm of erythrocytes (red blood cells), lower concentrations of pure, cell-free Hb are released permanently into the circulation due to an inherent intravascular hemolytic disruption of erythrocytes. Previously it was shown that the interaction of Hb with bacterial endotoxins (lipopolysaccharides, LPS) results in a significant increase of the biological activity of LPS. There is clear evidence that the enhancement of the biological activity of LPS by Hb is connected with a disaggregation of LPS. From these findings one questions whether the property to enhance the biological activity of endotoxin, in most cases proven by the ability to increase the cytokine (tumor-necrosis-factor-alpha, interleukins) production in human mononuclear cells, is restricted to bacterial endotoxin or is a more general principle in nature. To elucidate this question, we investigated the interaction of various synthetic and natural virulence (pathogenicity) factors with hemoglobin of human or sheep origin. In addition to enterobacterial R-type LPS a synthetic bacterial lipopeptide and synthetic phospholipid-like structures mimicking the lipid A portion of LPS were analysed. Furthermore, we also tested endotoxically inactive LPS and lipid A compounds such as those from Chlamydia trachomatis. We found that the observations made for endotoxically active form of LPS can be generalized for the other synthetic and natural virulence factors: In every case, the cytokine-production induced by them is increased by the addition of Hb. This biological property of Hb is connected with its physical property to convert the aggregate structures of the virulence factors into one with cubic symmetry, accompanied with a considerable reduction of the size and number of the original aggregates.

A role for altered TLR gene expression in association with increased expression of CD200R in the induction of mucosal tissue CD4(+) Treg in aged mice following gavage with a liver extract along with intramuscular monophosphoryl lipid A (MPLA) injection.

Previous studies showed a fetal sheep liver extract (FSLE), in association with LPS, injected into aged (>20 months) mice reversed the altered polarization (increased IL-4 and IL-10 with decreased IL-2 and IFN-gamma) in cytokine production seen from ConA stimulated lymphoid cells of those mice. Aged mice show a >60% decline in numbers and suppressive function of both CD4(+)CD25(+)Foxp3(+)Treg and so-called Tr3 (CD4(+)TGFbeta(+)). Their number/function is restored to levels seen in control (8-week-old) mice by FSLE. We have reported at length on the ability of a novel pair of immunoregulatory molecules, members of the TREM family, namely CD200:CD200R, to control development of dendritic cells (DCs) which themselves regulate production of Foxp3(+) Treg. The latter express a distinct subset of TLRs which control their function. We report that a feature of the altered Treg expression following combined treatment with FSLE and monophosphoryl lipid A, MPLA (a bioactive component of lipid A of LPS) is the altered gene expression both of distinct subsets of TLRs and of CD200Rs. We speculate that this may represent one of the mechanisms by which FSLE and MPLA alter immunity in aged mice.

Structural investigations into the interaction of hemoglobin and part structures with bacterial endotoxins.

An understanding of details of the interaction mechanisms of bacterial endotoxins (lipopolysaccharide, LPS) with the oxygen transport protein hemoglobin is still lacking, despite its high biological relevance. Here, a biophysical investigation into the endotoxin:hemoglobin interaction is presented which comprises the use of various rough mutant LPS as well as free lipid A; in addition to the complete hemoglobin molecule from fetal sheep extract, also the partial structure alpha-chain and the heme-free sample are studied. The investigations comprise the determination of the gel-to-liquid crystalline phase behaviour of the acyl chains of LPS, the ultrastructure (type of aggregate structure and morphology) of the endotoxins, and the incorporation of the hemoglobins into artificial immune cell membranes and into LPS. Our data suggest a model for the interaction between Hb and LPS in which hemoglobins do not react strongly with the hydrophilic or with the hydrophobic moiety of LPS, but with the complete endotoxin aggregate. Hb is able to incorporate into LPS with the longitudinal direction parallel to the lipid A double-layer. Although this does not lead to a strong disturbance of the LPS acyl chain packing, the change of the curvature leads to a slightly conical molecular shape with a change of the three-dimensional arrangement from unilamellar into cubic LPS aggregates. Our previous results show that cubic LPS structures exhibit strong endotoxic activity. The property of Hb on the physical state of LPS described here may explain the observation of an increase in LPS-mediating endotoxicity due to the action of Hb.

Enhancing actions of peptides derived from the γ-chain of fetal human hemoglobin on the immunostimulant activities of monophosphoryl lipid A.

Hemoglobin and its structures have been described since the 1990s to enhance a variety of biological activities of endotoxins (LPS) in a dose-dependent manner. To investigate the interaction processes in more detail, the system was extended by studying the interactions of newly designed peptides from the γ-chain of human hemoglobin with the adjuvant monophosphoryl lipid A (MPLA), a partial structure of lipid A lacking its 1-phosphate. It was found that some selected Hbg peptides, in particular two synthetic substructures designated Hbg32 and Hbg35, considerably increased the bioactivity of MPLA, which alone was only a weak activator of immune cells. These findings hold true for human mononuclar cells, monocytes and T lymphocytes. To understand the mechanisms of action in more detail, biophysical techniques were applied. These showed a peptide-induced change of the MPLA aggregate structure from multilamellar into a non-lamellar, probably inverted, cubic structure. Concomitantly, the peptides incorporated into the tightly packed MPLA aggregates into smaller units down to monomers. The fragmentation of the aggregates was an endothermic process, differing from a complex formation but rather typical for a catalytic reaction.

The Musical Offering : Ricercare a 3

Soitinnus: Piano.

The Musical Offering : Sonata a 3

Soitinnus: Piano.

Open African Reference Pathology Data Center

Poster at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

Recueil de copies de pièces.

Contient : 1 « Discours sur les moiiens de reunir en un corps d'Estat les 17 provinces du Paiis Bas » ; 2 « Traicté de paix faict entre le roy de France... Charles[IX]... et la royne d'Angleterre... Elisabeth... A Troyes, au mois d'avril 1563 » ; 3 Traité de Madrid entre l'empereur Charles-Quint et le roi François Ier, du 14 janvier 1526; suivi de « la teneur du pouvoir de l'Empereur... la teneur du pouvoyr de... Heleonor,... royne douairiere de Portugal... la teneur du pouvoir et regence de madame la regente », Louise de Savoie, du procès-verbal des défis adressés par les rois de France et d'Angleterre à l'Empereur, du traité de Cambray, conclu le 15 août 1529 entre l'archiduchesse Marguerite d'Autriche et Louise de Savoie, et de « la teneur du pouvoir donné par le... Sgr Empereur... à... l'archiduchesse... la teneur du pouvoir donné par le... Sgr roy tres chrestien à... sa mere » ; 4 « Traicté de ligue faicte entre le roy... Charles neufviesme... et la royne... Elisabeth,... l'an mil cinq cens soixante et douze » ; suivi d'un état de payement des troupes qui devaient être mises sur pied à l'occasion de cette alliance ; 5 « Lettres familieres sur le suject de la treve » conclue entre les états généraux des Provinces-Unies et l'Espagne. « Mars 1610 » ; 6 « Coppie du traicté des estatz des Provinces Unies, faict avec la royne d'Angleterre... A Westmunster, le sixiesme jour du mois d'avril, l'an de Nostre Seigneur mil cinq cens nonante et huict » ; 7 « Copie de traité pour l'union des duchés et comtés dependans de la succession de Cleves ». 1er janvier 1418. En latin ; 8 « Coppie des derniers articles du commerce entre le roy... Henry quatrieme... et le roy de la Grande Bretagne... Jacques [Ier]... Du XXIIIIe febvrier 1606 » ; 9 Confirmation par l'empereur MAXIMILIEN II de l'investiture éventuelle de la succession de Clèves, accordée, à défaut d'hoirs mâles, aux filles du duc Guillaume par l'empereur Charles-Quint. 21 avril 1566 ; 10 « La Ligue hereditaire d'entre les maisons d'Austriche, Bourgongne et les douze quantons des ligues ». 7 février 1511 ; 11 « Articles traictez et acordez avec le roy d'Angleterre et d'Escosse... Jacques [Ier]... par le Sr marquis de Rosny, grand maistre de l'artillerie et grand voyer de France, ambassadeur envoyé par Sa Majesté [Henri IV] vers le dict roy... Faict à Hamptoncour, le XXXe juillet 1603... Collationné sur l'original par moy de Neufville » ; 12 Réponse des « estatz generaulx des Provinces Unies des Pays Bas » à « la proposition du sieur de Boissize, ambassadeur extraordinaire du roy tres christien... Faict à La Haye... le XXIXme de mars » ; 13 « Double du premier traitté de ligue offensive et deffensive entre le roy [Henri IV] et la royne d'Angleterre [Elisabeth]. XIIIIe may 1596... à Grenwich... ». Suivi d'une « scedulle des gaiges et deppens de Sa Majesté pour deulx mil soldatz avec deulx colonnelz » ; 14 « Acceptation faitte par Mrs les estatz [généraux des Pays-Bas] de la ligue offensive et deffensive cy-devant transcripte entre le roy et la royne d'Angleterre contre le roy d'Espagne... Faict à La Haye en Hollande, l'an de grace mil V.C. IIIIXX. seize, le XXX et dernier jour du mois d'octobre » ; 15 Délibération des états généraux des Pays-Bas en faveur de la famille d'Orange, à la suite du traité et de l'acceptation susmentionnés ; 16 « Briefve Designation du droict de succession es pays de Juilliers, Cleves, avec leurs appartenances estant questieux entre la maison de Brandenbourg et celle du conte palatin de Neubourg » ; 17 « Briefve, fondée et sommaire Remonstrance de la sucession aux pays, principautez, contez et seigneuries de Juilliers, Clefves et Bergue, et leurs appartenances » ; 18 « Genealogie de la maison de Cleves » ; 19 « Sommaire Discours sur... la succession de Cleves » ; 20 « Breve et sonmaire Declaration des pretentions de la maison de Saxe à la succession des duchez de Juilliers, Cleves et Bergh... presentées par l'ambassadeur du duc de Saxe, electeur. Faict à Dusseldoupf, le 13e juillet 1609 » ; 21 « Privilege » accordé par « l'empereur CHARLES Vme » à « Guillaume, ducq de Juilliers, Cleves et Bergue... Donné en l'an 1546 » ; 22 « Tabula genealogica, in qua ad vivum demonstratur jus successionis serenissimi electoris Brandenburgensis in ducatibus Cliviae, Juliae et Montium, comitatibus Marchiae et Ravensburg ». En latin ; 23 « Renuntiatio... dominae ANNAE, natae principis Juliacensis, palatinae ad Rhenum, comitis Veldentiae et Spanhemii... Datum 25 julii, anno Christi 1575 ». En latin ; 24 « Translatio latina e pactis dotalibus D. palatini Philippi Ludovici et dominae Annae Juliacensis, principis Neuenburgi, 27 septembris anno 1574 contractis ». En latin ; 25 « Translatio latina e tabulis dotalibus D. Mariae Leonorae, Prussiae ducis. Datum Hambachii, 14 septembris 1572 ». En latin ; 26 « Extracta clausula e privilegio CAROLI V, imperatoris, confirmato a MAXIMILIANO, ejus nominis secundo imperatore, pro successione filiarum Wilhelmi, ducis Cliviae, Juliae et Montium, comitis de Marcha et Ravensburgi ». En latin ; 27 « Extraict de la renunciation d'...ANNE, duchesse née DE JUILLIERS, CLEVES et BERGUE, contesse palatine DU RHYN, duchesse DE BAVIERES, contesse DE VELDENCE et SPANHEIM » ; 28 « Memoire touchant le faict de Cleves » ; 29 « Extraict et sommaire de l'accord entre l'electeur de Brandenburg et duc de Neuburg, touchant le feu duc de Juliers,... Faict à Dorttmundt, ultimo mayi, stylo veteri, anno 1609 » ; 30 « Confirmation » par l'empereur « MAXIMILIAN le second... des principautez et pays de Juilliers, Clefve, Bergues, La Marche et Ravensbourg... Fait en nostre ville d'Auxbourg, le 21 d'avril, l'an 1566 » ; 31 « Clausule du contract de mariage du conte palatin Neubourg » ; 32 « Extracta clausula e privilegio unionis a FERDINANDO, MAXIMILIANO et RUDOLPHO moderno, imperatoribus, Wilhelmo, duci Cliviae, Juliae et Montium, comiti de Marck et Ravenburgi concesso ». En latin ; 33 « Extraict de la clause contenue au traité de mariage de la duchesse des Deux Pontz ». En latin ; 34 « Memoire concernant les affaires de Cleves » ; 35 Mémoire tendant à établir que le prince d'Orange n'avait pas eu le pouvoir de faire arrêter Barnevelt ni les autres prisonniers, et qu'ils avaient été condamnés injustement, en dehors des formes légales ; 36 Discours de « monsieur SCHALYGER, touchant les entreprises grandes et ouvrages d'eau tant des ancyens que modernes... 1602... le 5me... mars... Leyden »

Berufliche Handlungskompetenz als neue Zieldimension in der Krankenpflegeausbildung

In der vorliegenden Arbeit wird der Frage nachgegangen, wie das bundesgesetzlich vorgegebene Leitziel beruflicher Handlungskompetenz in länderspezifischen Curricula für die Krankenpflegeausbildung in Form von Lernzielen konkretisiert wird. Dabei wird von der Annahme ausgegangen, dass mit dieser Zieldimension eine curriculare Schwerpunktverlagerung von der Auswahl und Legitimation der Lehrinhalte fort und hin zur Explikation von Lernergebnissen einhergeht, die als Outcomes der Ausbildung an zukünftigen beruflichen Handlungssituationen orientiert sind. Die Zielformulierungen in den krankenpflegeausbildungsrelevanten Lehrplänen der Länder Nordrhein-Westfalen, Sachen und Brandenburg werden mittels einer Dokumentenanalyse sowohl auf die intendierten kognitiven Anforderungen als auch auf die Intention vollständigen beruflichen Handelns hin untersucht. Im Anschluss an die Interpretation der drei Einzelanalysen erfolgt eine vergleichende Bewertung und Diskussion der Ergebnisse.

Biohöfe als Ausgangspunkte informeller Lernprozesse

Die Arbeit befasst sich mit der Frage nach dem Einfluss von Biohöfen auf die Menschen, die in ihrem Umfeld leben. Sie bietet Einblicke in die Zusammenhänge, in denen Nachbarn, Kollegen, Freunde oder Kunden einen Biohof gezielt oder eher zufällig nutzen, um hier informell Erfahrungen zu sammeln, die zu nachhaltigen Lebennstilen und Wirtschaftsweisen beitragen können. Im Rahmen von sechs Fallstudien wurden hierfür ökologisch wirtschaftende Landwirtschaftsbetriebe in Brandenburg im Hinblick auf die informelle Vermittlung von Wissen und Erfahrungen qualitativ untersucht. Mit Hilfe der Grounded Theory wird die Entstehung von informellen Lernprozessen im sozialen Umfeld der Höfe rekonstruiert. Neben dem empirischen Ausgangsmaterial erwiesen sich die handlungstheoretischen Konstrukte Lebenswelt, Habitus, Lebensstil und Lebensführung als hilfreicher Interpretationshintergrund. Mit diesen theoretischen Ansätzen werden die soziokulturellen Einflussfaktoren für Erfahren, Lernen und Vermitteln betont. Informelles Lernen wird so als ein sozial eingebetteter Prozess verstanden. Aus dieser, weniger subjektorientierten Perspektive treten dann Faktoren wie z.B. die Atmosphäre der Beziehung zwischen einer Person und dem Biohof, die sinnliche Wahrnehmung und die Art der Kommunikation in das Blickfeld der Analyse. In der Untersuchung wird eine Vielzahl von Verhaltensänderungen, Denkanstößen und Anregungen benannt, die im Zusammenhang mit den untersuchten Biohöfen geschildert wurden und die im Hinblick auf eine nachhaltige Entwicklung als förderlich eingeschätzt werden. Sie basieren, so der Ansatz der Arbeit, auf informellen Lernprozessen. Das zentrale Ergebnis der Fallanalysen ist eine strukturierte Zusammenstellung der im Untersuchungskontext relevanten Einflussfaktoren für erfolgreiches informelles Lernen. Als wesentliche erscheinen hierbei insbesondere zwei Variablen: zum einen hat sich das „wohlwollende Interesse“ als förderlich für das Zustandekommen und den Verlauf von informellen Lernprozessen herausgestellt. Mit diesem Begriff wird eine Einstellung dem Biohof gegenüber beschrieben, die ein Wohlgesonnensein, das Vertrauen und die Neugierde am Hof beinhaltet. Zum anderen scheint die „Erlebbarkeit“ der Angebote zur Wissensvermittlung für das informelle, habitus- und lebensstilbezogene Lernen bedeutsam zu sein. Ergänzend zu dem auf die lernenden Subjekte gerichteten Fokus wurden in der Forschungsarbeit auch Beweggründe der Betriebsleiter, für die jeweils praktizierte Wissens- und Erfahrungsvermittlung herausgearbeitet. Die Betrachtung wird durch die Zusammenstellung von Schwierigkeiten und Hindernissen abgerundet, die dem informellen Lernen vom Biohof entgegen stehen können. Ausgehend von den fallbezogenen Ergebnissen liefert die Arbeit damit eine Grundlage, um über die Bedeutung von Lernfeldern, die durch Biolandwirte, aber auch andere Akteursgruppen bereit gestellt werden, nachzudenken und um ihre gesellschaftliche Relevanz zu diskutieren.

Die Suche nach Entwicklungsperspektiven für schrumpfende Städte und Regionen

Der Forschungsverbund ‚Stadt 2030‘ mit einer Laufzeit von etwa vier Jahren zwischen 2000 und 2004, mit seinen 21 Teilprojekten, mit über 350 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern aus allen Bereichen der Stadtforschung, aus kommunalen Verwaltungen und Kommunalpolitik sowie mit seinem Etat von ca. 18 Mio. Euro gilt bis heute vielfach als umfangreichstes Stadtforschungsprojekt in der deutschen Geschichte. Er hatte zum Ziel, in einer engen Kooperation zwischen Kommunalverwaltungen und wissenschaftlichen Einrichtungen Zukunftskonzeptionen und Leitbilder für Städte und Regionen zu formulieren, deren Perspektive über drei Jahrzehnte reicht. In der Dissertation wird der Frage nachgegangen, wie sich der spezifische Untersuchungsansatz des Forschungsverbundes ‚Stadt 2030‘ auf die Suche nach räumlichen Entwicklungsperspektiven in schrumpfenden Städten und Regionen ausgewirkt hat. Es geht dabei zum einen um eine speziell auf den Aspekt der Schrumpfungsprozesse fokussierende, rekonstruierende Analyse der Ergebnisse von ‚Stadt 2030‘, da diese bislang weder durch die Forschungsbegleitung noch durch andere Akteure der planungswissenschaftlichen Forschung vorgenommen wurde. Dabei wird einerseits untersucht, mit welchen Forschungsansätzen, methodischen Herangehensweisen und Fragestellungen sich der Forschungsverbund sowie die einzelnen Teilprojekte dem Thema der räumlichen Schrumpfungsprozesse genähert haben. In einem weiteren Schritt wird herausgearbeitet, welche planerischen, politischen und ggfs. auch zivilgesellschaftlichen Ansätze in den Projekten entstanden sind, um den Schrumpfungsprozessen zu begegnen. Andererseits wird auch analysiert, inwieweit das in den Projekten angewandte methodische Werkzeug und die Auswahl der einbezogenen Akteure geeignet waren, Ergebnisse zu erzielen, die den spezifischen Bedingungen in schrumpfenden Städten und Regionen Rechnung tragen. Auf einer anderen Untersuchungsebene geht es darum, zu analysieren, inwieweit die mit dem Forschungsverbund insgesamt und in den Teilprojekten erarbeiteten Ergebnisse für eine Implementierung in die langfristige Stadtentwicklungsplanung und -politik geeignet (bzw. überhaupt vorgesehen) sind und in welchem Maße eine solche Operationalisierung bislang erfolgt ist. Dabei steht einerseits die Frage im Vordergrund, welche Potenziale und Chancen mit der Erarbeitung und Umsetzung langfristiger Zukunftskonzepte für die Entwicklung schrumpfender Städte und Regionen verbunden sind, andererseits werden auch die Hemmnisse und Grenzen deutlich, die bei dem Versuch, Schrumpfungsprozesse langfristig zu steuern, berücksichtigt werden müssen. Die Ergebnisse der Dissertation fußen auf einer ausführlichen und detaillierten Analyse von vier Fallstudien, die in einem komplexen Auswahlverfahren aus der Gesamtheit der 21 Teilprojekte des Forschungsverbundes ausgewählt wurden. Es handelt sich dabei um die Teilprojekte in Eisenhüttenstadt (Brandenburg), in Guben / Gubin (Brandenburg / Polen), in der Region Braunschweig (Niedersachsen) und im Raum Schwalm-Eder-West (Hessen). Der Schwerpunkt der methodischen Herangehensweise lag auf der Durchführung und Auswertung von Experteninterviews mit den Projektbearbeitern der ausgewählten Fallstudien.