To the left, to the right, and much in between : a Festschrift for Katharina Hartmann

A Festschrift for Katharina Hartmann's 60th birthday

Auferstehung für die Forschung : wie Saatgutbanken helfen, die Evolution zu beobachten

Der Evolutionsökologe Niek Scheepens untersucht, wie sich Pflanzen an den Klimawandel anpassen. Dafür holt er Samen aus Saatgutbanken, die dort vor Jahrzehnten eingelagert wurden, und vergleicht Merkmale der daraus wachsenden Pflanzen

Real-Time lattice simulations of the glasma coupled to fermions

In this thesis, the early time dynamics in a heavy ion collision of Pb-Nuclei at LHC center-of-mass energies of 5 TeV is studied. Right after the collision the system is out-of-equilibrium and essentially gluon dominated, with their density saturating at a specific momentum scale Q_s. Based on a separation of scales for the soft and hard gluonic degrees of freedom, the initial state is given from an effective model, known as the Color Glass Condensate. Within this model, the soft gluons behave classical to leading order, making it possible to study their dynamics in gauge invariant fashion on a three dimensional lattice, solving Hamiltonian field equations of motion, keeping real time. Quark-Antiquark pairs are produced in the gluonic medium, known as the Glasma and manifest themselves as a source of quantum fluctuations. They enter the dynamics of the gluons as a current, making the system semi-classical. In lattice simulations, the non-equilibrium system is tested for pressure isotropization, which is a necessary ingredient to reach a local thermal equilibrium (LTE), making a hydrodynamical description at a later stage possible. In addition, the occupation of energy modes is studied with its implications on thermalization and classicality

Untersuchung zur Sicherheit bei der simultan bilateralen Cochlea-Implantation bei Erwachsenen

Schwerhörigkeit ist sowohl für die betroffenen Patienten als auch sozioökonomisch eine relevante Erkrankung. Sie stellt ein Hindernis für die soziale Teilhabe dar, reduziert die Lebensqualität und führt zu direkten und indirekten Gesundheitskosten. Cochlea-Implantate sind vielkanalige Neuroprothesen, die über einen chirurgisch in die Hörschnecke eingebrachten Elektrodenträger das erste Neuron der Hörbahn direkt elektrisch stimulieren und so eine Hörwahrnehmung induzieren. Dadurch kann ein Funktionsverlust der Haarzellen, welcher die häufigste Ursache für eine Schwerhörigkeit ist, ersetzt werden. Cochlea-Implantate stellen den Goldstandard der Hörrehabilitation bei hochgradig schwerhörigen oder postlingual ertaubten erwachsenen Patienten sowie in der Versorgung prälingual ertaubter Kinder dar. Bei vielen schwerhörigen Patienten besteht die Indikation zur beidseitigen Versorgung mit einem Cochlea-Implantat. Prinzipiell besteht die Möglichkeit, diese chirurgische Versorgung beidseits einzeitig (simultan) oder zweizeitig (sequenziell) durchzuführen. Während die Sicherheit der bilateral-simultanen Operation für Kinder durch mehrere Studien belegt wurde, liegen für Erwachsene erst wenige Daten vor. Die vorliegende Studie untersucht, ob die bilaterale simultane Implantation mit höheren Komplikationsraten als die sequenzielle Operation assoziiert ist und leistet damit einen Beitrag zur Entscheidungsfindung von Patienten und Behandlern. Es konnten 169 zwischen 2008 und 2017 bilateral implantierte Patienten eingeschlossen werden. Davon wurden 34 simultan (Gruppe 1) und 135 (Gruppe 2) sequenziell versorgt. Es wurde die Dauer der Operation, das Auftreten von Minor- und Major-Komplikationen sowie die Dauer des stationären Aufenthalts erfasst und zwischen beiden Gruppen verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Gesamtzeit der Patienten im Operationssaal in der simultan implantierten Gruppe deutlich kürzer war. Die Häufigkeit chirurgischer Major- und Minor-Komplikationen unterschied sich hingegen nicht signifikant. Bezüglich einer letalen nicht-chirurgischen Komplikation in der simultan implantierten Gruppe erfolgte eine umfangreiche Aufarbeitung, ohne dass ein kausaler Zusammenhang mit der gewählten Behandlungsmethode nachgewiesen werden konnte. Die Dauer des Krankenhausaufenthalts war in der simultanen Gruppe 0,7 Tage länger als bei unilateraler Implantation, aber 2,8 Tage kürzer als bei beiden sequenziellen Operation zusammen. In der Zusammenschau aller berücksichtigten Komplikationen und der komplikationsrelevanten Faktoren ist die Sicherheit der simultan bilateralen Operation gegenüber dem sequenziellen Vorgehen als gleichwertig zu bewerten. Jedoch muss individuell auf mögliche Risikokonstellationen des Patienten eingegangen werden, die bei der längeren Operationszeit der simultanen Implantation relevant sein kann. Daher ist eine sorgfältige Auswahl der Patienten unter besonderer Berücksichtigung bestehender Komorbiditäten unerlässlich.Hearing loss is a relevant disease both for the affected patients and socioeconomically. It is a barrier to social participation, reduces quality of life, and leads to direct and indirect health care costs. Cochlear implants are multichannel neuroprostheses that directly electrically stimulate the first neuron of the auditory pathway via an electrode array surgically inserted into the cochlea to induce auditory perception. This can replace a loss of hair cell function, which is the most common cause of hearing loss. Cochlear implants represent the gold standard of hearing rehabilitation in profoundly deaf or postlingually deafened adult patients, as well as in the care of prelingually deafened children. Many hearing-impaired patients have an indication for bilateral cochlear implantation. Generally, it is possible to perform this surgical treatment bilaterally in one (simultaneous) or two (sequential) procedures. While the safety of bilateral-simultaneous surgery for children has been demonstrated by several studies, only few data are available for adults. The present study investigates whether bilateral simultaneous implantation is associated with higher complication rates than sequential surgery and thus contributes to patient and practitioner decision making. 169 patients implanted bilaterally between 2008 and 2017 were included. Of these, 34 underwent simultaneous (group 1) and 135 (group 2) underwent sequential surgery. The duration of surgery, incidence of minor and major complications, and length of inpatient stay were recorded and compared between the two groups. The results showed that the total time patients spent in the operating room was significantly shorter in the simultaneously implanted group. In contrast, the incidence of major and minor surgical complications did not differ significantly. Regarding a lethal nonsurgical complication in the simultaneously implanted group, an extensive workup was performed without demonstrating a causal relationship with the chosen treatment method. The length of hospital stay was 0.7 days longer in the simultaneous group than in unilateral implantation, but 2.8 days shorter than in both sequential surgeries combined. In the synopsis of all complications considered and the factors relevant to complications, the safety of simultaneous bilateral surgery can be considered equivalent to the sequential procedure. However, possible risk constellations of the patient have to be considered individually, which may be relevant with the longer operation time of simultaneous implantation. Therefore, a careful selection of patients with special consideration of existing comorbidities is essential

Zeit sammeln, Leben kuratieren : Helena Třeštíkovás Langzeitdokumentarfilme als intermediale Anordnung

Marion Biet denkt in ihrem Beitrag die kuratorische Anteilnahme mit dem Dispositiv des Langzeitdokumentarischen zusammen, das sie als ein komplexes Netz aus multiplen Akteur_innen begreift, dessen Potential sie in einer Neuperspektivierung des Filmischen als intermediale Anordnung sieht. In ihren Ausführungen bezieht sie sich auf die filmische Arbeit sowie methodische Überlegungen der preisgekrönten tschechischen Langzeitdokumentaristin, Helena Treštíková und zeigt, wie "das Zuviel an Leben" und der "Exzess des aufgezeichneten Materials" (Biet) einer kuratorischen Geste gegenübersteht, die geradezu medienarchäologisches Potenzial aufweis

Die kuratorische Situation als Prämisse medienkomparatistischer Analyse : Alfons Mucha, Kara Walker und Kateřina Šedá im "Gray Room"

Den 'Gray Room' des künstlerischen Kollektivs Archizoom als Metapher für eine kuratorische Situation avant la lettre nach Bismarck aufgreifend, verbindet Nicole Kandioler diesen mit dem Konzept des "Sensoriums" nach Jacques Rancière, mit dem Letzterer das Setting des Aufeinandertreffens von Kunst und Politik beschreibt. Der als Sensorium gedachte Gray Room entfaltet in der Gegenüberstellung und Konfrontation dreier künstlerischer Positionen (Alfons Mucha, Kara Walker und Kateřina Šedá) konkrete Politiken des Medialen, die sich an post-imperialen, post-kolonialen und post-sozialistischen Motiven abarbeiten

How households respond to the wealth effects of inflation

Inflation affects the real value of assets and liabilities. Among German households, this awareness of these effects seems incomplete, which can lead to poor financial decisions.Die Inflation wirkt sich auf Einkommen, Ersparnisse und auch die Schulden aus. In deutschen Haushalten scheinen diese Informationen nicht gleichermaßen verbreitet, was zu ungünstigen Finanzentscheidungen führen kann

Entwicklung von chemischen Tools für nukleäre Rezeptoren

Nukleäre Rezeptoren (NRs) sind ligandengesteuerte Transkriptionsfaktoren, die sich aus einer Superfamilie von 48 humanen Mitgliedern zusammensetzt. Seit vielen Jahrzehnten stellen sie ein attraktives Forschungsgebiet für die Arzneistoffentwicklung dar, da sie eine bedeutende Rolle in zahlreichen Prozessen unseres Körpers spielen. Das Ziel dieser Forschungsarbeit bestand darin, neue innovative Liganden für den Peroxisomen-Proliferator-aktivierter-Rezeptor γ (PPARγ) sowie die Waisenrezeptoren Nervenwachtumsfaktor induzierter Klon B (Nur77) und Neuronen-abgeleiteter Waisenrezeptor (NOR-1) zu identifizieren. Bei den Rezeptoren Nur77 und NOR-1 handelt es sich um noch unzureichend erforschte NRs der NR4A-Familie. Es fehlt insbesondere an Modulatoren dieser Rezeptoren als Werkzeuge, um ihr zum Teil noch unentdecktes Potential zu erforschen. Um diese Lücke zu schließen, wurde ein in vitro Screening durchgeführt und eine Arzneistoff-Fragment-Bibliothek mit 480 Fragmenten, die aus bekannten strukturellen Motiven zugelassener Arzneimittel stammen, auf ihre modulatorische Aktivität an Nur77 und NOR-1 gescreent. Durch das Screening und weitere Testungen konnten jeweils für Nur77 und für NOR-1 drei Verbindungen als Liganden identifiziert werden. Bei der weiteren Charakterisierung stellte sich insbesondere 41 als besonders vielversprechenden Ausgangspunkt für die Entwicklung von Liganden für Nur77 und NOR-1 heraus, der ein besseres Verständnis für die invers agonistische Aktivität lieferte und die Möglichkeit für eine agonistische Modulation aufzeigte. Zudem konnte durch ein weiteres Screening mit Computer-gestützten Verfahren auf Nur77 der Chemotyp von 41 noch weiter optimiert werden und führte zur Identifizierung von Verbindung 68 (EC50 = 2 ± 1 μM). Diese zeichnete sich durch eine hohe Potenz aus, die zu einer beachtenswerten Aktivierung von Nur77 (169 ± 18% maximale Aktivierung) führte. Die Untersuchung der strukturellen Erweiterung von 43 (IC50 = 47 ± 8 μM) führte zur Verbindung 75, die eine 3,5-fache Steigerung des inversen Agonismus auf NOR-1 zeigte. Die Erkenntnisse dieser Entdeckung ermöglichte den Rückschluss, dass das Einführen von voluminösen Resten, wie Brom oder Phenyl eine invers agonistische Potenz im unteren mikromolaren Bereich bewirkte. Die Identifizierung der Verbindungen 41 und 68 für Nur77 sowie 43 und 76 für NOR-1 könnten dazu beitragen, ein tieferes Verständnis der molekularen Mechanismen hinter der Aktivierung von Nur77 und NOR-1 zu erlangen und einen vielversprechenden chemischen Ausgangspunkt für die Entwicklung von noch wirksameren und selektiveren Liganden bieten. Im anderen Teil dieser Forschungsarbeit stand die Synthese eines selektiven allosterischen PPARγ-Liganden im Fokus, um mit diesem die allosterische Modulation von PPARγ zu charakterisieren. Den Ursprung der Idee lieferte Garcinolsäure, dass in der Lage ist, PPARγ orthosterisch und allosterisch zu binden. Aufgrund der komplexen biologischen Effekte und der geringen synthetischen Zugänglichkeit konnte 37 nicht als Ausgangspunkt für dieses Vorhaben dienen. Auf der Suche nach einer geeigneten Ausgangsverbindung wurde durch ein in vitro Screening mit einer hauseigenen Sammlung von synthetischen PPARγ-Modulatoren, bei dem die orthosterische Bindungsstelle von PPARγ durch den irreversiblen Antagonisten GW9662 blockiert wurde, Verbindung 39 identifiziert. Diese ist wie 37 in der Lage PPARγ ortho- und allosterisch zu binden, weist aber eine bessere synthetische Zugänglichkeit auf. Die Co-Kristallisation von 39 mit der PPARγ-Ligandenbindungsdomäne zeigte, dass die orthosterische Bindungstasche (BT) keinen Platz für eine Verlängerung des Moleküls bietet, die allosterische BT ist dagegen Lösungsmittel exponiert, wodurch eine Verlängerung möglich schien. Daraufhin wurde die Hypothese aufgestellt, dass eine Verlängerung von 39 eine orthosterische Bindung verhinderte und dadurch eine selektive allosterische Bindung ermöglichen könnte. Aus diesem Grund wurde eine modifizierte Struktur von 39 verwendet, um eine einfache Einbringung eines Linkers in das Molekül zu ermöglichen. Durch verschiedenste Modifikationen und Anpassungen wurde 104 als potenzieller selektiver allosterischer Ligand synthetisiert. Die Testung von 104 im Reportergenassay zeigte eine schwache Aktivierung von PPARγ allein, jedoch offenbarte sich bei der Kombination mit dem orthosterischen Agonisten Pioglitazon eine dosisabhängige Steigerung der Aktivität von PPARγ. Diese Ergebnisse deuteten darauf hin, dass trotz der Bindung von 104 eine Bindung von 33 in die orthosterische BT immer noch möglich war. Diese Annahme konnte anschließend auch durch zellfreie Experimente (Isotherme Titrationskalorimetrie, MS-basierte-PPARγ-Ligandenbindungs-Assay) bestätigt werden. Der eindeutige Beweis für die selektive allosterische Bindung von 104 lieferte die Co-Kristallisation von 104 mit der PPARγ-LBD. Zusätzlich offenbarte sich, durch den strukturellen Vergleich der Bindungsmodi von anderen PPARγ-Liganden, der außergewöhnliche Bindungsmodus von 104, da 104 im Vergleich zu anderen Liganden selektiv die allosterische BT, ohne Überlappung in die orthosterische BT, besetzte. Weitere Untersuchungen, wie der Einfluss von 104 auf die Rekrutierung von Co-Regulatoren, die Differenzierung von adipozytären Stammzellen und die Genexpression zeigten eine bisher einmalige Modulation von PPARγ, die auf die selektive allosterische Modulation zurückzuführen war. Mit 104 wurde ein innovatives und vielfältig einsetzbares Werkzeug zur Erforschung der allosterischen Modulation von PPARγ entdeckt, dessen Geschichte an diesem Punkt noch nicht zu Ende ist

Global analysis of halogenated trace gases in the UTLS: from long-lived to short-lived substances

In this dissertation, the distribution of chlorinated and brominated substances in the upper troposphere and lower stratosphere is investigated. These substances contribute significantly to the catalytic decomposition of ozone and are involved in the recurrent formation of the polar ozone hole in the Antarctic winter and spring. The Montreal Protocol, a multilateral environmental treaty to protect the ozone layer, has successfully reduced emissions of long-lived chlorine- and bromine-containing substances. Short-lived chlorinated and brominated substances, some of which are natural and anthropogenic in origin, are not regulated by the Montreal Protocol and it can be assumed that their relative contribution to the stratospheric halogen budget will increase, while the contribution of long-lived compounds will steadily decrease. The distribution of long- and short-lived halogenated substances are part of current research. For the upper troposphere and lower stratosphere, the very short-lived substances are particularly important. The lower stratosphere needs special investigation in this respect, since its composition is influenced by different transport processes. The influences on ozone trends in the lower stratosphere are subject to great uncertainties. Especially in the Southern Hemisphere, the number of observations is very limited. In this work, the GhOST (Gas chromatograph for Observational Studies using Tracers) instrument was used during the SouthTRAC measurement campaign on the German HALO (High Altitude and LOng range) research aircraft, providing observations of halogenated hydrocarbons in Antarctic late winter to early spring 2019, a generally poorly sampled region. The polar vortex was, compared to previous years, significantly weaker and shifted towards the eastern South Pacific and South America. From the airborne measurements of chlorinated source gases, inorganic chlorine (the sum of active chlorine and reservoir gases; Cly) could be inferred with the result that Cly within the vortex increased up to 1687 ± 19 ppt at 385 K potential temperature, accounting for about 50 % of the total chlorine within the vortex and only 15 % of the total chlorine in the southern mid-latitudes. A comparison with the Northern Hemisphere could be made using the PGS measurement campaign in the Arctic winter 2015/2016. Under comparable conditions (season and distance from the tropopause), only 40 % of the total chlorine was in the inorganic form within the Arctic polar vortex and about 20 % was found in the mid-latitudes of the Northern Hemisphere. In addition, about 540 ppt more Cly was present in the Antarctic vortex than in the Arctic vortex, exceeding the annual variations previously reported for Antarctica. The mean age of air plays an essential role in the derivation of Cly via the organic source gases, as was done in this work. A new method for determining the mean age of air from observational data has been introduced that accounts for extra-tropical input to the stratosphere in addition to tropical input. This new method was compared with the previously used method, which considered only the tropical input. The new method shows more realistic values especially near the tropopause. On average, the air of the lower stratosphere in the Northern Hemisphere was older than in the Southern Hemisphere by about 0.5 ± 0.3 years. About 65 K above the tropopause, the pattern changed with older air in the mid-latitudes of the Northern Hemisphere, but older air in high latitudes of the Southern Hemisphere, which implies differences in the strength and isolation of the respective polar vortex as well as the wave forcing in the shallow branch of the Brewer-Dobson circulation of the respective hemisphere. This is in good agreement with the distribution of Cly. The difference in the lower stratosphere was not clearly evident with the old method and it can be assumed that investigations of the differences in Cly of Northern and Southern Hemisphere will benefit from the new method. Finally, the global and seasonal distribution of the two most important representatives of the short-lived brominated substances, CH2Br2 and CHBr3, was investigated. For this purpose, two additional HALO measurement campaigns have been used, the 2012 TACTS measurement campaign and the 2017 WISE measurement campaign, as well as the HIAPER Pole-to-Pole Observations (HIPPO) and Atmospheric Tomography (ATom) measurement campaigns. Observations of CH2Br2 show a pronounced seasonality in the free and upper troposphere of both hemispheres with slightly larger values in the Northern Hemisphere. CHBr3, on the other hand, shows a generally higher variability and lower seasonality with larger mixing ratios at mid and high latitudes in the northern hemispheric winter and autumn. A comparison of the lower stratosphere is limited to autumn and spring of both hemispheres due to the limited data basis of the observations. The distributions in each spring are similar (less than 0.1 ppt differences for e.g., CH2Br2). In hemispheric autumn, larger differences are evident with substantially smaller mixing ratios in the southern hemispheric lower stratosphere. This suggests that the transport processes of the two hemispheres may be different and implies that the input of tropospheric air (flushing) to the Northern Hemisphere lowest stratosphere is more efficient than in the Southern Hemisphere. Vertical profiles of CH2Br2 and CHBr3 in the mid-latitudes of both hemispheres and resulting vertical gradients support this conjecture. However, the Southern Hemisphere data set is insufficient to quantify this difference and further measurements are needed

Langzeitüberleben und Mortalitätsprädiktoren nach perkutanem kathetergestütztem Aortenklappenersatz

Ziel dieser Studie war die Evaluation von Patienten, die eine transfemorale oder eine transapikale TAVI erhalten haben, in Bezug auf ihre Mortalitätsprädiktoren und ihre Langzeit-Mortalität. Methoden: Untersucht wurden Patienten mit einer minimalen FU-Zeit von sechs Jahren, welche im Zeitraum von 2006 – 2014 eine TAVI im Herzkatheterlabor des Universitätsklinikums in Frankfurt erhalten haben. Das Patientenkollektiv wurde basierend auf dem Zugangsweg (transfemoral oder transapikal) analysiert. Ergebnisse: Insgesamt wurden 679 Patienten in die Studie eingeschlossen. 408 Patienten (59,82 %) bekamen eine transfemorale TAVI und 271 Patienten (39,74 %) bekamen eine transapikale TAVI. Der durchschnittliche STS-Score betrug in der transfemoralen Gruppe 4,21 ± 2,4 % und in der transapikalen Gruppe 4,19 ± 2,7 %. Die Mortalität war nach 30 Tagen (15,8 % transapikal versus 8,2 % transfemoral, p = 0,00) sowie im Langzeit-FU (79,5 % transapikal versus 68,3 % transfemoral, p = 0,00) signifikant höher in der transapikalen Gruppe. Viele postinterventionelle Komplikationen waren häufiger in der transfemoralen Gruppe. Postinterventionelle Schrittmacherimplantationen (15,7 % versus 4,1 %, p = 0,00), große und kleine vaskuläre Komplikationen (5,1 % versus 1,1 %, p = 0,01) sowie große und kleine zerebrovaskuläre Insulte (31,8 % versus 9,1 %, p = 0,00) kamen in der transfemoralen Gruppe signifikant häufiger vor. Allerdings war der transfemorale Zugangsweg mit einer besseren Überlebensrate assoziiert (Log Rank Test p = 0,01 und HR 1,33 (1,04 – 1,71), p = 0,03). Patienten mit einem hohen STS-Score (HR 1,09 (1,03 – 1,15), p = 0,00), einem vorbestehenden Diabetes Mellitus (HR 0,75 (0,58 – 0,97), p = 0,03) sowie großen Gefäßkomplikationen (HR 0,60 (0,37 – 0,99), p = 0,04) korrelieren mit einem schlechteren Langzeit-Überleben. Zusammenfassung: Für den kathetergestützten Aortenklappenersatz weisen beide Zugangswege spezifische Risiken auf, daher sollte die individuell beste Variante für jeden Patienten ausgewählt werden.The aim of this study was to determine long-term mortality in patients that underwent transfemoral or transapical TAVI, and to identify factors that correlate with long-term deaths. Method: From a single institution's TAVI database, all patients that underwent TAVI with a minimum follow-up duration of six years were analysed. The population was analysed based on the access route (transfemoral or transapical TAVI). Results: A total of 679 patients that underwent TAVI were included in the analysis (transfemoral TAVI n = 408 (59,82 %); transapical TAVI n = 271 (39,74 %)). The mean Society of Thoracic Surgeons (STS) score was 4,21 ± 2,4 % in the transfemoral group and 4,19 ± 2,7 % in the transapical group. Mortality at 30 days (15,8 % transapical versus 8,2 % transfemoral, p = 0,00) as well as in longtime follow up (79,5 % transapical versus 68,3 % transfemoral, p = 0,00) was significant higher in the transapical group. Several procedural outcomes were less favourable in the transfemoral group. The percentage of new pacemaker implantations (15,7 % versus 4,1%, p = 0,00), occurrence of all stroke (31,8 % versus 9,1 %, p = 0,00) and major and minor vascular complications (5,1 % versus 1,1 %, p = 0,01), was higher in the transfemoral group than in the transapical group. However, in the long-term data the transfemoral access was associated with a better survival outcome (hazard ratio [HR] 1,33, 95% CI 1,04 to 1,71, p = 003 and Log rank test p = 0,01). Patients with diabetes mellitus (HR 0,75, 95% CI 0,58 – 0,97, p = 0,03), a high STS score (HR 1,09, 95% CI 1,03 – 1,15, p = 0,00), major vascular complications (HR 0,60, 95% CI 0,37 – 0,99, p = 0,04) were correlated with a worse long-term outcome. Conclusion: For the catheter-based aortic valve implantation both techniques show specific risks and the best treatment option for each patient should be decided individual