Ionenleitfähigkeit in polymeren Matrizes – Synthese, Charakterisierung und Untersuchung dynamischer Prozesse von neuen Lithium- und Protonenleitern

Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der Synthese, physikochemischen und polymerspezifischen Charakterisierung und insbesondere der impedanzspektroskopischen Untersuchung von sowohl neuartigen, solvensfreien lithiumionen- als auch protonenleitfähigen Polymermaterialien für potentielle Anwendungen in sekundären Lithiumionenbatterien bzw. in Hochtemperatur-Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (engl.: proton exchange membrane fuel cell, auch: polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC). Beiden Typen von ionenleitfähigen Membranen liegt das gängige Prinzip der chemischen Anbindung einer für den Ionentransport verantwortlichen Seitengruppe an eine geeignete Polymerhauptkette zugrunde („Entkopplung“; auch Immobilisierung), welcher hinsichtlich Glasübergangstemperatur (Tg), elektrochemischer und thermischer Stabilität (Td) eine dynamisch entkoppelte, aber nicht minder bedeutsame Rolle zukommt. Die Transportaktivierung erfolgt in beiden Fällen thermisch. Im Falle der Protonenleiter liegt die zusätzliche Intention darin, eine Alternative aufzuzeigen, in der die Polymerhauptkette gekoppelt direkt am Protonentransportmechanismus beteiligt ist, d.h., dass der translatorisch diffusive Ionentransport entlang der Hauptkette stattfindet und nicht zwischen benachbarten Seitenketten. Ein Hauptaugenmerk der Untersuchungen liegt sowohl bei den lithiumionen- als auch den protonenleitfähigen Polymermembranen auf temperaturabhängigen dynamischen Prozessen der jeweiligen Ionenspezies in der polymeren Matrix, was die Ionenleitfähigkeit selbst, Relaxationsphänomene, die translatorische Ionendiffusion und im Falle der Protonenleiter etwaige mesomere Grenzstrukturübergänge umfasst. Lithiumionenleiter: Poly(meth)acrylate mit (2-Oxo-1,3-dioxolan)resten (Cyclocarbonat-) in der Seitenkette unterschiedlicher Spacerlänge wurden synthetisiert und charakterisiert. Die Leitfähigkeit s(,T) erreicht bei Poly(2-oxo-[1,3]dioxolan-4-yl)methylacrylat (PDOA): Lithium-bis-trifluormethansulfonimid (LiTFSI) (10:3) ca. 10^-3,5 S cm^-1 bei 150 °C. Weichmachen (Dotieren) mit äquimolaren Mengen an Propylencarbonat (PC) bewirkt in allen Fällen einen enormen Anstieg der Leitfähigkeit. Die höchsten Leitfähigkeiten von Mischungen dieser Polymere mit LiTFSI (und LiBOB) werden nicht beim System mit der niedrigsten Tg gefunden. Auch dient Tg nicht als Referenztemperatur (Tref) nach Williams-Landel-Ferry (WLF), so dass eine WLF-Anpassung der Leitfähigkeitsdaten nur über einen modifizierten WLF-Algorithmus gelingt. Die ermittelten Tref liegen deutlich unterhalb von Tg bei Temperaturen, die charakteristisch für die Seitenkettenrelaxation sind („Einfrieren“). Dies legt nahe, dass der Relaxation der Seitenketten eine entscheidende Rolle im Li^+-Leitfähigkeitsmechanismus zukommt. Die Li^+-Überführungszahlen tLi^+ in diesen Systemen schwanken zwischen 0,13 (40 °C) und 0,55 (160 °C). Protonenleiter: Polymere mit Barbitursäure- bzw. Hypoxanthinresten in der Seitenkette und Polyalkylenbiguanide unterschiedlicher Spacerlänge wurden synthetisiert und charakterisiert. Die Leitfähigkeit s(,T) erreicht bei Poly(2,4,6(1H,3H,5H)-trioxopyrimidin-5-yl)methacrylat (PTPMA) maximal ca. 10^-4,4 S cm^-1 bei 140 °C. Höhere Leitfähigkeiten sind nur durch Mischen mit aprotischen Lösungsmitteln erreichbar. Die höchste Leitfähigkeit wird im Falle der Polyalkylenbiguanide bei Polyethylenbiguanid (PEB) erzielt. Sie erreicht 10^-2,4 S cm^-1 bei 190 °C. Die Aktivierungsenergien EA der Polyalkylenbiguanide liegen (jeweils unterhalb von Tg) zwischen ca. 3 – 6 kJ mol^-1. In allen beobachteten Fällen dient Tg als Tref, so dass eine konventionelle WLF-Behandlung möglich ist und davon auszugehen ist, dass die Leitfähigkeit mit dem freien Volumen Vf korreliert.

Assessing the role of sCYLD and Bcl-3 in immune regulation

CYLD is a deubiquitinating enzyme, which negatively regulates NF-κB signaling by removing Lys63-linked polyubiquitin chains from its substrates. In mice, there are two variants of CYLD: full-length CYLD (FL-CYLD) and its short splice variant sCYLD. sCYLD lacks the NEMO and TRAF2 binding sites and CYLDex7/8 mice, which have been generated in our laboratory, overexpress sCYLD in the absence of the full length transcript. In this thesis, we show that bone marrow-derived macrophages (BMDCs) overexpressing sCYLD display a hyperactive phenotype. They have increased levels of the inflammatory cytokines IL-6 and TNFα, have exaggerated stimulatory capacity and fail to induce tolerance in in vivo experiments. CYLDex7/8 BMDCs have increased levels of nuclear Bcl-3, which we could show to be directly induced by sCYLD expression. NF-κB signaling was markedly upregulated in CYLDex7/8 BMDCs.rnBcl-3 overexpressing BMDCs with normal CYLD expression, however, were not hyperactive, suggesting that Bcl-3 overexpression is not sufficient for causing the observed phenotype. Taken together we propose a model in which the exclusive overexpression of sCYLD with high nuclear levels of Bcl-3 in BMDCs is accompanied by an increased NF-κB activation, resulting in a hyperactive phenotype.rnWe further analyzed macrophages overexpressing sCYLD using the LysMcre CyldFL/FL strain, but could not detect differences in activation marker expression, cytokine secretion or iNOS production. LysMcre CyldFL/FL mice immunized with MOG35-55 peptide showed a more severe course of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), which could not be explained by enhanced levels of MHC class II on CNS-resident macrophages and microglia or increased T cell infiltration.rnMice overexpressing Bcl-3 in T cells develop spontaneous colitis. They have less peripheral memory/effector T cells and less Th1 cells, whereas Th17 numbers are normal. Naïve T cells overexpressing Bcl-3 show defects in in vitro differentiation to the Th1 or Th17 fate. CD4+ T cells overexpressing Bcl-3 show enhanced survival capacity in in vitro culture, but have a defect in proliferative capacity when stimulated in vitro or when adoptively transferred into lymphopenic hosts.

Characterization of electromagnetic fields in the aSPECT spectrometer and reduction of systematic errors

Das aSPECT Spektrometer wurde entworfen, um das Spektrum der Protonen beimrnZerfall freier Neutronen mit hoher Präzision zu messen. Aus diesem Spektrum kann dann der Elektron-Antineutrino Winkelkorrelationskoeffizient "a" mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. Das Ziel dieses Experiments ist es, diesen Koeffizienten mit einem absoluten relativen Fehler von weniger als 0.3% zu ermitteln, d.h. deutlich unter dem aktuellen Literaturwert von 5%.rnrnErste Messungen mit dem aSPECT Spektrometer wurden an der Forschungsneutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz in München durchgeführt. Jedoch verhinderten zeitabhängige Instabilitäten des Meßhintergrunds eine neue Bestimmung von "a".rnrnDie vorliegende Arbeit basiert hingegen auf den letzten Messungen mit dem aSPECTrnSpektrometer am Institut Laue-Langevin (ILL) in Grenoble, Frankreich. Bei diesen Messungen konnten die Instabilitäten des Meßhintergrunds bereits deutlich reduziert werden. Weiterhin wurden verschiedene Veränderungen vorgenommen, um systematische Fehler zu minimieren und um einen zuverlässigeren Betrieb des Experiments sicherzustellen. Leider konnte aber wegen zu hohen Sättigungseffekten der Empfängerelektronik kein brauchbares Ergebnis gemessen werden. Trotzdem konnten diese und weitere systematische Fehler identifiziert und verringert, bzw. sogar teilweise eliminiert werden, wovon zukünftigernStrahlzeiten an aSPECT profitieren werden.rnrnDer wesentliche Teil der vorliegenden Arbeit befasst sich mit der Analyse und Verbesserung der systematischen Fehler, die durch das elektromagnetische Feld aSPECTs hervorgerufen werden. Hieraus ergaben sich vielerlei Verbesserungen, insbesondere konnten die systematischen Fehler durch das elektrische Feld verringert werden. Die durch das Magnetfeld verursachten Fehler konnten sogar soweit minimiert werden, dass nun eine Verbesserung des aktuellen Literaturwerts von "a" möglich ist. Darüber hinaus wurde in dieser Arbeit ein für den Versuch maßgeschneidertes NMR-Magnetometer entwickelt und soweit verbessert, dass nun Unsicherheiten bei der Charakterisierung des Magnetfeldes soweit reduziert wurden, dass sie für die Bestimmung von "a" mit einer Genauigkeit von mindestens 0.3% vernachlässigbar sind.

Process-based modelling of lichens and bryophytes and their role in global biogeochemical cycles

This thesis presents a process-based modelling approach to quantify carbon uptake by lichens and bryophytes at the global scale. Based on the modelled carbon uptake, potential global rates of nitrogen fixation, phosphorus uptake and chemical weathering by the organisms are estimated. In this way, the significance of lichens and bryophytes for global biogeochemical cycles can be assessed. The model uses gridded climate data and key properties of the habitat (e.g. disturbance intervals) to predict processes which control net carbon uptake, namely photosynthesis, respiration, water uptake and evaporation. It relies on equations used in many dynamical vegetation models, which are combined with concepts specific to lichens and bryophytes, such as poikilohydry or the effect of water content on CO2 diffusivity. To incorporate the great functional variation of lichens and bryophytes at the global scale, the model parameters are characterised by broad ranges of possible values instead of a single, globally uniform value. The predicted terrestrial net uptake of 0.34 to 3.3 Gt / yr of carbon and global patterns of productivity are in accordance with empirically-derived estimates. Based on the simulated estimates of net carbon uptake, further impacts of lichens and bryophytes on biogeochemical cycles are quantified at the global scale. Thereby the focus is on three processes, namely nitrogen fixation, phosphorus uptake and chemical weathering. The presented estimates have the form of potential rates, which means that the amount of nitrogen and phosphorus is quantified which is needed by the organisms to build up biomass, also accounting for resorption and leaching of nutrients. Subsequently, the potential phosphorus uptake on bare ground is used to estimate chemical weathering by the organisms, assuming that they release weathering agents to obtain phosphorus. The predicted requirement for nitrogen ranges from 3.5 to 34 Tg / yr and for phosphorus it ranges from 0.46 to 4.6 Tg / yr. Estimates of chemical weathering are between 0.058 and 1.1 km³ / yr of rock. These values seem to have a realistic order of magnitude and they support the notion that lichens and bryophytes have the potential to play an important role for global biogeochemical cycles.

Ruthenium-based light harvesting complexes

Polypyridylkomplexe von Ruthenium(II) besitzen eine Vielzahl von Anwendungen, z. B. in Farbstoff-sensibilisierten Solarzellen und als Photokatalysatoren. [Ru(bpy)3]2+ ist einer der prominentesten Ruthenium(II)-Komplexe und besitzt langlebige angeregte 3MLCT-Zustände mit einer Lebensdauer von 1 µs und einer Lumineszenz-Quantenausbeute von 10%. [Ru(bpy)3]2+ ist chiral und kann Stereoisomere bilden, wenn die Liganden unsymmetrisch substituiert sind oder im Falle von oligonuklearen rac/meso-Komplexen. Bis-tridentate Komplexe wie [Ru(tpy)2]2+ sind achiral und umgehen damit unerwünschte Stereoisomere. [Ru(tpy)2]2+ besitzt jedoch enttäuschende photophysikalische Eigenschaften mit einer 3MLCT-Lebensdauer von nur etwa 0.2 ns und einer Quantenausbeute von ≤ 0.0007%. Die Anbringung von Substituenten an [Ru(tpy)2]2+ sowie die Aufweitung der Liganden-Bisswinkel auf 90° bewirken deutlich verbesserte Eigenschaften der emittierenden 3MLCT-Zustände. rnDieser Strategie folgend wurden in der vorliegenden Arbeit neue bis-tridentate Ruthenium(II)-Komplexe entwickelt, synthetisiert und charakterisiert. Durch Anbringen von Ester-Substituenten und Verwenden von Liganden mit erweiterten Bisswinkeln konnten 3MLCT-Lebensdauern von bis zu 841 ns und Quantenausbeuten von bis zu 1.1% erreicht werden. Die neuen bis-tridentaten Komplexe weisen eine deutlich erhöhte Photostabilität im Vergleich zu tris-bidentatem [Ru(bpy)3]2+ auf. rnDie Komplexe wurden als Emitter in Licht-emittierenden elektrochemischen Zellen eingebaut und zeigen Elektrolumineszenz mit einer tiefroten Farbe, die bis ins NIR reicht. Ebenso wurden die Komplexe als Lichtsammler in Farbstoff-sensibilisierten Solarzellen getestet und erreichen Licht-zu-Energie-Effizienzen von bis zu 0.26%. rnDinukleare, stereochemisch einheitliche Ruthenium(II)-Komplexe wurden oxidiert um die Metall-Metall-Wechselwirkung zwischen Ru(II) und Ru(III) in der einfach oxidierten Spezies zu untersuchen. Die unterschiedlichen Redoxeigenschaften der beiden Rutheniumzentren in den verwendeten dinuklearen Verbindungen führt zu einer valenzlokalisierten Situation in der keine Metall-Metall-Wechselwirkung beobachtet wird. Ebenso wurde die Oxidation eines einkernigen Ruthenium(II)-Komplexes sowie dessen spontane Rückreduktion untersucht.rnEnergietransfersysteme wurden mittels Festphasensynthese hergestellt. Dabei ist ein Bis(terpyridin)ruthenium(II)-Komplex als Energie-Akzeptor über eine unterschiedliche Anzahl an Glycineinheiten mit einem Cumarin-Chromophor als Energie-Donor verknüpft. Bei einer kleinen Zahl an Glycineinheiten (0, 1) findet effektiver Energietransfer vom Cumarin- zum Ruthenium-Chromophor statt, wogegen bei zwei Glycineinheiten ein effektiver Energietransfer verhindert ist.rnLicht-induzierte Ladungstrennung wurde erreicht, indem Bis(terpyridin)ruthenium(II)-Komplexe als Chromophore in einem Donor-Chromophor-Akzeptor-Nanokomposit eingesetzt wurden. Dabei wurde ein Triphenylamin-enthaltendes Blockcopolymer als Elektronendonor und ZnO-Nanostäbchen als Elektronenakzeptor verwendet. Bei Bestrahlung des Chromophors werden Elektronen in die ZnO-Nanostäbchen injiziert und die Elektronenlöcher wandern in das Triphenylamin-enthaltende Blockcopolymer. rnrn

Signalling mechanisms affecting regulated neurotrophin secretion in hippocampal neurons

Die Neurotrophine aus Säugetiere BDNF und NT-3 sind von Neuronen sekretierte Wachstumsfaktoren. Ferner sind Neurotrophine in verschiedene Formen der aktivitätsabhängigen synaptische Plastizität involviert. Obwohl die Ausschüttung von Neurotrophine aus Synapsen beschrieben worden ist, sind die intrazellulären Signalkaskaden, die die synaptische Ausschüttung von Neurotrophine regulieren, bei weitem nicht verstanden. Deswegen ist die Analyse der Sekretion von Neurotrophine auf subzellulärer Ebene erforderlich, um die genaue Rolle von präsynaptische und postsynaptische NT-Sekretion in der synaptischen Plastizität aufzudecken. In der vorliegenden Arbeit wurden die Kulturen von dissoziierten hippocampalen Neuronen aus Ratten mit grün fluoreszierenden Protein-markierten Konstrukten von BDNF und NT-3 transfiziert und Neurotrophine-enthaltenden Vesikeln durch die Colokalisierung mit dem cotransfizierten postsynaptischen Marker PSD-95-DsRed an glutamatergen Synapsen identifiziert. Depolarisationsinduzierte Sekretion von BDNF und NT-3 wurde per Direktaufnahme am Fluoreszenzmikroskop beobachtet. Die unvermittelte postsynaptische Depolarisation mit erhöhtem Kalium, in Gegenwart von Inhibitoren der synaptischen Transmission, erlaubte die Untersuchung der Signalwege, die am postsynaptischen Sekretionsprozess der Neurotrophinvesikel beteiligt sind. Es konnte gezeigt werden, dass die depolarisationsinduzierte postsynaptische Ausschüttung der Neurotrophine durch Calcium-Einstrom ausgelöst wird, entweder über L-Typ-spannungsabhängige Calcium-Kanäle oder über NMDA-Rezeptoren. Eine anschließende Freisetzung von Calcium aus intrazellulären Speichern über Ryanodin-Rezeptoren ist für den Sekretionsprozess erforderlich. Die postsynaptische Neurotrophinausschüttung wird durch KN-62 und KN-93 gehemmt, was auf eine unmittelbare Abhängigkeit von aktiver alpha-Calcium-Calmodulin-abhängige Proteinkinase II (CaMKII) hinweist. Der Inhibitor der cAMP/Proteinkinase A (PKA), Rp-cAMP-S, sowie der NO-Donor, SNP, minderten die Neurotrophinausschüttung. Hingegen blieben die Erhöhung des intrazellulären cAMP und der NO-Synthase-Inhibitor L-NMMA ohne Wirkung. Mit dem Trk-Inhibitor K252a konnte gezeigt werden, dass autokrine Neurotrophin-induzierte Neurotrophinausschüttung nicht an der synaptischen Freisetzung der Neurotrophine beiträgt und, dass BDNF seine eigene postsynaptische Sekretion nicht auslöst. Freisetzungsexperimente mit dem Fluoreszenz-Quencher Bromphenolblau konnten den Nachweis erbringen, dass asynchrone und anhaltende Fusionsporenöffnung von Neurotrophinvesikeln während der Sekretion stattfindet. Wegen der im Vergleich zum komplexen Sekretionsprozess schnellen Fusionsporenöffnung, scheint die Freisetzungsgeschwindigkeit von Neurotrophine durch ihre Diffusion aus dem Vesikel begrenzt. Zusammenfassend zeigen diese Ergebnisse eine starke Abhängigkeit der aktivitätsabhängigen postsynaptischen Neurotrophinausschüttung vom Calcium-Einstrom, von der Freisetzung von Calcium aus internen Speichern, von der Aktivierung der CaMKII und einem intakten Funktion der PKA, während der Trk-Signalweg, die Aktivierung von Natrium-Kanäle und NO-Signale nicht erforderlich sind.

Guided tissue regeneration/deproteinized bovine bone mineral or papilla preservation flaps alone for treatment of intrabony defects. II: radiographic predictors and outcomes

OBJECTIVES: This study reports the secondary analysis of a randomized-controlled clinical trial designed to assess the efficacy of deproteinized bovine mineral and a collagen membrane in the treatment of intrabony defects. The specific aims of this report are (1) to analyse the radiographic bone changes 1 year after therapy and (2) to assess the association between radiographic defect angle and treatment outcomes. MATERIALS AND METHODS: Baseline and 12-month radiographs were collected from 120 patients with advanced chronic periodontitis from 10 centres in seven countries as part of a multi-centre clinical trial. All patients had at least one intrabony defect > or =3 mm in depth. The treatment consisted of simplified or modified papilla preservation flaps to access the defect. After debridement of the area, a deproteinized bovine mineral and a collagen membrane were applied in the test subjects, and omitted in the controls. Main outcome measures were radiographic bone fill and defect resolution 1 year after surgery. RESULTS: One hundred and twenty pairs of radiographs were obtained, of which 110 pairs were measurable (57 tests and 53 controls). One year after treatment, radiographic resolution of the intrabony component was significantly higher in the test group (3.2+/-1.7 mm) when compared with the controls (1.7+/-1.9 mm). Multivariate analysis indicated that the treatment and the baseline radiographic depth of the intrabony defect significantly influenced the radiographic bone fill of the intrabony defect 1 year following treatment. The percentage of resolution of the defect was influenced by the treatment provided and the baseline plaque score. The baseline radiographic defect angle did not show a significant impact on the clinical and radiographic outcomes. CONCLUSIONS: Regenerative periodontal surgery with a deproteinized bovine bone mineral and a collagen membrane offered additional benefits in terms of radiographic resolution of the intrabony defect and predictability of outcomes with respect to papilla preservation flaps alone.

Maxillary sinus grafting with Bio-Oss or Straumann Bone Ceramic: histomorphometric results from a randomized controlled multicenter clinical trial

INTRODUCTION: This investigation was designed to compare the histomorphometric results from sinus floor augmentation with anorganic bovine bone (ABB) and a new biphasic calcium phosphate, Straumann Bone Ceramic (BCP). MATERIALS AND METHODS: Forty-eight maxillary sinuses were treated in 37 patients. Residual bone width was > or =6 mm and height was > or =3 mm and <8 mm. Lateral sinus augmentation was used, with grafting using either ABB (control group; 23 sinuses) or BCP (test group; 25 sinuses); sites were randomly assigned to the control or test groups. After 180-240 days of healing, implant sites were created and biopsies taken for histological and histomorphometric analyses. The parameters assessed were (1) area fraction of new bone, soft tissue, and graft substitute material in the grafted region; (2) area fraction of bone and soft tissue components in the residual alveolar ridge compartment; and (3) the percentage of surface contact between the graft substitute material and new bone. RESULTS: Measurable biopsies were available from 56% of the test and 81.8% of the control sites. Histology showed close contact between new bone and graft particles for both groups, with no significant differences in the amount of mineralized bone (21.6+/-10.0% for BCP vs. 19.8+/-7.9% for ABB; P=0.53) in the biopsy treatment compartment of test and control site. The bone-to-graft contact was found to be significantly greater for ABB (48.2+/-12.9% vs. 34.0+/-14.0% for BCP). Significantly less remaining percentage of graft substitute material was found in the BCP group (26.6+/-5.2% vs. 37.7+/-8.5% for ABB; P=0.001), with more soft tissue components (46.4+/-7.7% vs. 40.4+/-7.3% for ABB; P=0.07). However, the amount of soft tissue components for both groups was found not to be greater than in the residual alveolar ridge. DISCUSSION: Both ABB and BCP produced similar amounts of newly formed bone, with similar histologic appearance, indicating that both materials are suitable for sinus augmentation for the placement of dental implants. The potential clinical relevance of more soft tissue components and different resorption characteristics of BCP requires further investigation.

Drug-eluting or bare-metal stents for large coronary vessel stenting? The BASKET-PROVE (PROspective Validation Examination) trial: study protocol and design

BACKGROUND: Based on a subgroup analysis of 18-month BAsel Stent Kosten Effektivitäts Trial (BASKET) outcome data, we hypothesized that very late (> 12 months) stent thrombosis occurs predominantly after drug-eluting stent implantation in large native coronary vessel stenting. METHODS: To prove or refute this hypothesis, we set up an 11-center 4-country prospective trial of 2260 consecutive patients treated with > or = 3.0-mm stents only, randomized to receive Cypher (Johnson ; Johnson, Miami Lakes, FL), Vision (Abbott Vascular, Abbott Laboratories, IL), or Xience stents (Abbott Vascular). Only patients with left main or bypass graft disease, in-stent restenosis or stent thrombosis, in need of nonheart surgery, at increased bleeding risk, without compliance/consent are excluded. All patients are treated with dual antiplatelet therapy for 12 months. The primary end point will be cardiac death/nonfatal myocardial infarction after 24 months with further follow-up up to 5 years. RESULTS: By June 12, 229 patients (10% of the planned total) were included with a baseline risk similar to that of the same subgroup of BASKET (n = 588). CONCLUSIONS: This study will answer several important questions of contemporary stent use in patients with large native vessel stenting. The 2-year death/myocardial infarction-as well as target vessel revascularization-and bleeding rates in these patients with a first- versus second-generation drug-eluting stent should demonstrate the benefit or harm of these stents compared to cobalt-chromium bare-metal stents in this relevant, low-risk group of everyday patients. In addition, a comparison with similar BASKET patients will allow to estimate the impact of 12- versus 6-month dual antiplatelet therapy on these outcomes.

The etiology of liver damage imparts cytokines transforming growth factor beta1 or interleukin-13 as driving forces in fibrogenesis

It is unknown whether transforming growth factor beta1 (TGF-beta1) signaling uniformly participates in fibrogenic chronic liver diseases, irrespective of the underlying origin, or if other cytokines such as interleukin (IL)-13 share in fibrogenesis (e.g., due to regulatory effects on type I pro-collagen expression). TGF-beta1 signaling events were scored in 396 liver tissue samples from patients with diverse chronic liver diseases, including hepatitis B virus (HBV), hepatitis C virus (HCV), Schistosoma japonicum infection, and steatosis/steatohepatitis. Phospho-Smad2 staining correlated significantly with fibrotic stage in patients with HBV infection (n = 112, P < 0.001) and steatosis/steatohepatitis (n = 120, P < 0.01), but not in patients with HCV infection (n = 77, P > 0.05). In tissue with HBx protein expression, phospho-Smad2 was detectable, suggesting a functional link between viral protein expression and TGF-beta1 signaling. For IL-13, immunostaining correlated with fibrotic stage in patients with HCV infection and steatosis/steatohepatitis. IL-13 protein was more abundant in liver tissue lysates from three HCV patients compared with controls, as were IL-13 serum levels in 68 patients with chronic HCV infection compared with 20 healthy volunteers (72.87 +/- 26.38 versus 45.41 +/- 3.73, P < 0.001). Immunohistochemistry results suggest that IL-13-mediated liver fibrogenesis may take place in the absence of phospho-signal transducer and activator of transcription protein 6 signaling. In a subgroup of patients with advanced liver fibrosis (stage > or =3), neither TGF-beta nor IL-13 signaling was detectable. Conclusion: Depending on the cause of liver damage, a predominance of TGF-beta or IL-13 signaling is found. TGF-beta1 predominance is detected in HBV-related liver fibrogenesis and IL-13 predominance in chronic HCV infection. In some instances, the underlying fibrogenic mediator remains enigmatic.

Independent association of sleep quality, fatigue, and vital exhaustion with platelet count in patients with a previous venous thromboembolic event

Elevated platelet count might reflect increased inflammation as an etiological factor for venous thromboembolism (VTE). Poor sleep, fatigue, and exhaustion are all associated with inflammation and are also common sequelae of chronic psychological stress that previously predicted increased risk of VTE. We hypothesized that platelet count would be high in patients with VTE who sleep poorly and who are fatigued and exhausted. We investigated 205 patients scheduled for thrombophilia work-up > or =3 months after an objectively diagnosed venous thromboembolic event. They completed the Jenkins Sleep Questionnaire to rate subjective sleep quality and the short forms of the Multidimensional Fatigue Symptom Inventory and Maastricht Vital Exhaustion Questionnaire. Platelet count was determined by a mechanical Coulter counter. Analyses controlled for age, sex, body mass index, time since the index event, and medication. After taking into account these covariates, poorer sleep quality (p = 0.001; DeltaR(2)= 0.046), high fatigue (p = 0.008; DeltaR(2)= 0.032), and vital exhaustion (p = 0.050; DeltaR(2)= 0.017) were all associated with elevated platelet count. In addition, high level of fatigue mediated the relationship between poor sleep quality and elevated platelet count (p = 0.046). Poor sleep quality, high levels of fatigue, and vital exhaustion were identified as correlates of an elevated platelet count in patients with a previous episode of VTE. Given the emerging role of inflammatory processes in VTE, the findings suggest a mechanism through which behavioral and chronic psychological stressors might contribute to incident and recurrent venous thrombotic events.

Rationale and design of a randomized, double-blind, parallel-group study of terutroban 30 mg/day versus aspirin 100 mg/day in stroke patients: the prevention of cerebrovascular and cardiovascular events of ischemic origin with terutroban in patients with a history of ischemic stroke or transient ischemic attack (PERFORM) study

BACKGROUND: Ischemic stroke is the leading cause of mortality worldwide and a major contributor to neurological disability and dementia. Terutroban is a specific TP receptor antagonist with antithrombotic, antivasoconstrictive, and antiatherosclerotic properties, which may be of interest for the secondary prevention of ischemic stroke. This article describes the rationale and design of the Prevention of cerebrovascular and cardiovascular Events of ischemic origin with teRutroban in patients with a history oF ischemic strOke or tRansient ischeMic Attack (PERFORM) Study, which aims to demonstrate the superiority of the efficacy of terutroban versus aspirin in secondary prevention of cerebrovascular and cardiovascular events. METHODS AND RESULTS: The PERFORM Study is a multicenter, randomized, double-blind, parallel-group study being carried out in 802 centers in 46 countries. The study population includes patients aged > or =55 years, having suffered an ischemic stroke (< or =3 months) or a transient ischemic attack (< or =8 days). Participants are randomly allocated to terutroban (30 mg/day) or aspirin (100 mg/day). The primary efficacy endpoint is a composite of ischemic stroke (fatal or nonfatal), myocardial infarction (fatal or nonfatal), or other vascular death (excluding hemorrhagic death of any origin). Safety is being evaluated by assessing hemorrhagic events. Follow-up is expected to last for 2-4 years. Assuming a relative risk reduction of 13%, the expected number of primary events is 2,340. To obtain statistical power of 90%, this requires inclusion of at least 18,000 patients in this event-driven trial. The first patient was randomized in February 2006. CONCLUSIONS: The PERFORM Study will explore the benefits and safety of terutroban in secondary cardiovascular prevention after a cerebral ischemic event.

Intracoronary injection of bone marrow-derived mononuclear cells early or late after acute myocardial infarction: effects on global left ventricular function

BACKGROUND Intracoronary administration of autologous bone marrow-derived mononuclear cells (BM-MNC) may improve remodeling of the left ventricle (LV) after acute myocardial infarction. The optimal time point of administration of BM-MNC is still uncertain and has rarely been addressed prospectively in randomized clinical trials. METHODS AND RESULTS In a multicenter study, we randomized 200 patients with large, successfully reperfused ST-segment elevation myocardial infarction in a 1:1:1 pattern into an open-labeled control and 2 BM-MNC treatment groups. In the BM-MNC groups, cells were administered either early (i.e., 5 to 7 days) or late (i.e., 3 to 4 weeks) after acute myocardial infarction. Cardiac magnetic resonance imaging was performed at baseline and after 4 months. The primary end point was the change from baseline to 4 months in global LV ejection fraction between the 2 treatment groups and the control group. The absolute change in LV ejection fraction from baseline to 4 months was -0.4±8.8% (mean±SD; P=0.74 versus baseline) in the control group, 1.8±8.4% (P=0.12 versus baseline) in the early group, and 0.8±7.6% (P=0.45 versus baseline) in the late group. The treatment effect of BM-MNC as estimated by ANCOVA was 1.25 (95% confidence interval, -1.83 to 4.32; P=0.42) for the early therapy group and 0.55 (95% confidence interval, -2.61 to 3.71; P=0.73) for the late therapy group. CONCLUSIONS Among patients with ST-segment elevation myocardial infarction and LV dysfunction after successful reperfusion, intracoronary infusion of BM-MNC at either 5 to 7 days or 3 to 4 weeks after acute myocardial infarction did not improve LV function at 4-month follow-up.