Handbuch Kommunikationsstrategien zur Schärfung des Umweltbewusstseins im Umgang mit Arzneimitteln : Forschungsvorhaben 37 08 61 400 des Umweltbundesamtes

In Germany, as in almost all industrial countries, active pharmaceutical substances can now be found in virtually all water bodies and occasionally also in drinking water. Even though the concentrations in question tend to be very low, there are initial signs of their impact on aquatic life. There is no evidence as yet of any acute consequences for human health. It is, however, impossible to rule out long-term consequences from these minimal concentrations or unexpected effects from the interaction between various active ingredients (cocktail effect). At special risk here are sensitive segments of the population such as children and the chronically ill. There is thus a need for action on precautionary grounds. The main actors in the health system are largely unaware of the problem posed by drug residues in water. Although knowledge cannot be equated with awareness – given the existence of the ‘not wanting to know' phenomenon – the first step is to generate a consolidated knowledge base. Only by creating awareness of the problem can further strategies be implemented to ultimately enlighten and bring about behavioural change. At stake here is the overall everyday handling of medications, including prescription, compliance, and drug-free disease prevention down to the doctor-patient relationship. The latter, namely, is often characterised by misunderstandings and a lack of communication about the – supposed – need to prescribe drugs. The first part of the strategy for the general public involves using various channels and media to address three different target groups. These were identified by ISOE in an empirical survey as reacting differently to the problem under review: · ‘The Deniers/Relativists' · ‘The Truth-Seekers' · ‘The Hypersensitives' The intention is to address each target group in the right tone and using the most suitable line of reasoning via specific media and with the proper degree of differentiation. The ‘Truth-Seekers' play an opinion-leading role here. They can be provided with highly differentiated information through sophisticated media which they then pass on to their dialogue partners in an appropriate form. The second part of the strategy for the general public relates to the communication of proper disposal routes for expired drugs. The goal is to confine disposal to pharmacies so that on no account are they flushed down the sink or toilet. Based on an analysis of typical errors in existing communications media on this topic, ISOE prepared recommendations for drafting proper information materials. In addressing pharmacists, the first priority is to convey hard facts: to this end we propose a PR campaign to place articles in the main specialist media. At the same time, the subject should feature in training and continuing education programmes. Another aim is to strengthen the advisory function of the pharmacies. The environmentally sensitive target group would indeed react positively to having their attention drawn to the issue of drug residues in water. For all other customers, the pharmacists can and should act as consultants: they emphasise how important it is to take medication as instructed (compliance) and use suitable pack sizes, and warn older customers in particular about the potential hazards of improper drug intake. The first stage of the communications strategy for doctors likewise revolves around knowledge. Here, however, it is important to take into account their self-image as scientists while in fact having little grasp of this specific area. The line to take is that of ‘discursive selfenlightenment'. This means that the issue of drug residues in water cannot be conveyed to doctors by laymen but must be taken up and imparted via the major media of the medical profession and by medical association officials (top-down). The second stage, namely that of raising doctors’ awareness of the problem, is likely to encounter strong resistance from some of the medical profession. They may fear a threat of interference in treatment plans from an environmental perspective and feel the need to emphasise that doctors are not responsible for environmental issues. As shown in empirical surveys by ISOE, such a defensive reaction is ultimately down to an underlying taboo: people are loath to discuss the over-prescription taking place in countless doctors' surgeries. And it is a fact that this problem cannot be tackled from the environmental perspective, although the goals of water protection are indeed consistent with the economic objectives of restraint in the deployment of drugs. Any communications measure for this target group has to bear in mind that doctors feel restricted by what they see as a ‘perpetual health reform' no matter which government is in power. On no account are they prepared to tolerate any new form of regulation, in this case for environmental reasons. An entirely different view of the problem is taken by ‘critical doctors' such as specialists in environmental health and those with a naturopathic focus. They are interested in the problem because they see a connection between the quality of our environment and our health. What is more, they have patients keen to be prescribed as few drugs as possible and who are instead interested in ‘talking medicine'. So, any communication strategy intent on tackling the difficult problem of oversubscribing drugs needs to look carefully at the experiences of these medical professionals and also at a ‘bottom-up strategy'. Implementation of strategic communications should be entrusted to an agency with experience in ‘issue management'. Knowledge of social marketing and the influencing of behaviour are further prerequisites. All important decisions should be taken by a consensus committee (‘MeriWa'1 round table), in which the medical profession, pharmacists and consumers are represented.In Deutschland und in fast allen Industrieländern finden sich mittlerweile Medikamentenwirkstoffe in nahezu allen Gewässern und vereinzelt auch im Trinkwasser. Auch wenn die Konzentrationen in der Regel sehr gering sind, lassen sich erste Anzeichen für Auswirkungen auf Wasserlebewesen nachweisen. Akute Folgen für die menschliche Gesundheit sind bisher nicht erwiesen. Es kann allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass sich Langzeitfolgen dieser Niedrigstkonzentrationen entwickeln und unerwartete Effekte durch die Wechselwirkung zwischen verschiedenen Wirkstoffen (Cocktaileffekt) entstehen. Besonders gefährdet sind dabei sensible Bevölkerungsgruppen wie Kinder und chronisch Kranke. Es besteht daher nicht zuletzt aus Vorsorgegründen Handlungsbedarf. Das Problem der Medikamentenreste im Wasser ist bei den wichtigsten Akteuren des Gesundheitssystems weitgehend unbekannt. Auch wenn Wissen nicht mit Bewusstsein gleichgesetzt werden kann – denn es gibt auch das Phänomen des Nicht-Wissen-Wollens – geht es in einem ersten Schritt darum, fundiertes Wissen zu erzeugen. Nur auf Basis dieser Sensibilisierung können weitere Strategien umgesetzt und letztendlich Aufklärung und Verhaltensänderungen erreicht werden. Dabei geht es um die gesamte Alltagspraxis im Umgang mit Medikamenten. Diese umfasst Fragen der Verschreibung, der Compliance, der nichtmedikamentösen Krankheitsvorsorge bis hin zum Arzt-Patienten-Verhältnis. Das ist nämlich häufig von Missverständnissen und mangelnder Kommunikation über – vermeintliche – Verschreibungsnotwendigkeiten geprägt. Der erste Teil der Strategie für die Bevölkerung soll über unterschiedliche Kanäle und Medien drei unterschiedliche Zielgruppen ansprechen, die in einer empirischen Untersuchung vom ISOE identifiziert wurden und auf das angesprochene Problem ganz unterschiedlich reagieren: · ‚Die Verleugner/Relativierer‘ · ‚Die Aufklärungsinteressierten‘ · ‚Die Hypersensiblen‘ Jede Zielgruppe soll in der passenden sprachlichen und argumentativen Art und Weise durch spezifische Medien und mit dem richtigen Grad der Differenziertheit angesprochen werden. Dabei spielen „die Aufklärungsinteressierten“ eine Opinionleader-Rolle. Sie können über anspruchsvolle Medien mit sehr differenzierten Informationen versorgt werden und geben dieses Wissen dann in angemessener Form an ihre Gesprächspartner weiter. Der zweite Teil der Strategie für die Bevölkerung bezieht sich auf die Kommunikation richtiger Entsorgungswege für Altmedikamente. Ziel ist es, dass Medikamentenreste nur noch in der Apotheke, keinesfalls aber in der Spüle oder in der Toilette entsorgt werden. Auf Grundlage einer Analyse typischer Fehler in bereits bestehenden Kommunikationsmedien zu diesem Thema hat das ISOE Empfehlungen zur richtigen Konzeption von Infomaterialien erarbeitet. Bei der Ansprache der Apotheker geht es in einem ersten Schritt um die Vermittlung von Faktenwissen: Wir schlagen dazu eine PR-Kampagne vor, die Artikel in den wichtigsten Fachmedien platziert. Gleichzeitig soll das Thema auch Teil der Aus- und Fortbildung werden. Zusätzlich soll die Beraterfunktion der Apotheken gestärkt werden. Die spezielle Zielgruppe der umweltsensiblen Kunden würde durchaus positiv darauf reagieren, wenn sie auf die Problematik der Medikamentenreste im Wasser hingewiesen würde. Bei allen anderen Kunden können und sollen die Apotheker ihre Rolle als Berater wahrnehmen: Sie betonen, wie wichtig die korrekte Einnahme (Compliance) und adäquate Packungsgrößen sind und warnen ihre Kunden, insbesondere die älteren, auch vor potenziellen Fehleinnahmen. Bei der Kommunikationsstrategie für Ärzte geht es im ersten Schritt ebenfalls um Wissen. Dabei muss aber deren Selbstverständnis als Wissenschaftler bei gleichzeitig niedrigem Wissensstand in diesem speziellen Feld berücksichtigt werden. Hier muss der Weg einer ‚diskursiven Selbstaufklärung‘ beschritten werden. Das Thema Medikamentenreste im Wasser kann somit nicht von Laien von außen an die Ärzte herangetragen werden, sondern muss in wichtigen Medien der Ärzteschaft und durch Verbandsfunktionäre angenommen und kommuniziert werden (top-down). Wenn es im zweiten Schritt um eine Problemsensibilisierung geht, muss mit starkem Widerstand eines Teils der Ärzteschaft gerechnet werden. Sie könnten fürchten, dass eine Einmischung in Heilungspläne aus Umweltsicht droht und betonen, dass Ärzte nicht für Umweltfragen zuständig seien. Letztlich steht – das haben empirische Untersuchungen des ISOE gezeigt – hinter dieser Problemabwehr ein Tabu: Es soll nicht darüber gesprochen werden, dass in zahlreichen Praxen zu viel verschrieben wird. Diese Problematik kann tatsächlich nicht aus der Umweltperspektive angegangen werden. Doch decken sich hier die Ziele des Gewässerschutzes mit den ökonomischen Zielen eines sparsamen Umgangs mit Arzneimitteln. Bei jeder Kommunikationsmaßnahme für diese Zielgruppe muss berücksichtigt werden, dass sich die Ärzte von dem, was sie als ‚Dauergesundheitsreform‘ aller Regierungen wahrnehmen, gegängelt fühlen. Sie sind keinesfalls bereit, eine neue Form der Regulierung, diesmal aus Umweltgründen, hinzunehmen. Ganz anders wird das Problem von ‚kritischen Ärzten‘ wie Umweltmedizinern und von Ärzten mit Naturheilschwerpunkt gesehen. Sie interessieren sich für die Problematik, weil sie einen Zusammenhang zwischen Umweltqualität und Gesundheit sehen. Außerdem haben sie Patienten, die an möglichst wenig Medikamentenverschreibungen, dafür aber an einer ‚sprechenden Medizin‘ interessiert sind. Wenn eine Kommunikationsstrategie also auch das schwierige Problem der übermäßigen Verschreibungen angehen will, empfiehlt es sich, die Erfahrungen dieser Mediziner einzubeziehen und zusätzlich auf eine ‚Bottom-up-Strategie‘ abzuzielen. Mit der Umsetzung der strategischen Kommunikation sollte eine Agentur beauftragt werden, die Erfahrungen im ‚Issue Management‘ vorweisen kann. Weiterhin sollte die Agentur Kenntnisse im Social Marketing und der Beeinflussung von Verhalten haben. Alle wichtigen Entscheidungen sollten von einem Konsens-Gremium (Runder Tisch ‚MeriWa‘1) verabschiedet werden, in dem die Ärzteschaft, die Apotheker sowie die Verbraucherinnen und Verbraucher angemessen repräsentiert sind

Handbook Communication Strategies for Sharpening Environmental Awareness in the Handling of Pharmaceutical Drugs : German Federal Environmental Agency Research Project 37 08 61 400

In Deutschland und in fast allen Industrieländern finden sich mittlerweile Medikamentenwirkstoffe in nahezu allen Gewässern und vereinzelt auch im Trinkwasser. Auch wenn die Konzentrationen in der Regel sehr gering sind, lassen sich erste Anzeichen für Auswirkungen auf Wasserlebewesen nachweisen. Akute Folgen für die menschliche Gesundheit sind bisher nicht erwiesen. Es kann allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass sich Langzeitfolgen dieser Niedrigstkonzentrationen entwickeln und unerwartete Effekte durch die Wechselwirkung zwischen verschiedenen Wirkstoffen (Cocktaileffekt) entstehen. Besonders gefährdet sind dabei sensible Bevölkerungsgruppen wie Kinder und chronisch Kranke. Es besteht daher nicht zuletzt aus Vorsorgegründen Handlungsbedarf. Das Problem der Medikamentenreste im Wasser ist bei den wichtigsten Akteuren des Gesundheitssystems weitgehend unbekannt. Auch wenn Wissen nicht mit Bewusstsein gleichgesetzt werden kann – denn es gibt auch das Phänomen des Nicht-Wissen-Wollens – geht es in einem ersten Schritt darum, fundiertes Wissen zu erzeugen. Nur auf Basis dieser Sensibilisierung können weitere Strategien umgesetzt und letztendlich Aufklärung und Verhaltensänderungen erreicht werden. Dabei geht es um die gesamte Alltagspraxis im Umgang mit Medikamenten. Diese umfasst Fragen der Verschreibung, der Compliance, der nichtmedikamentösen Krankheitsvorsorge bis hin zum Arzt-Patienten-Verhältnis. Das ist nämlich häufig von Missverständnissen und mangelnder Kommunikation über – vermeintliche – Verschreibungsnotwendigkeiten geprägt. Der erste Teil der Strategie für die Bevölkerung soll über unterschiedliche Kanäle und Medien drei unterschiedliche Zielgruppen ansprechen, die in einer empirischen Untersuchung vom ISOE identifiziert wurden und auf das angesprochene Problem ganz unterschiedlich reagieren: · ‚Die Verleugner/Relativierer‘ · ‚Die Aufklärungsinteressierten‘ · ‚Die Hypersensiblen‘ Jede Zielgruppe soll in der passenden sprachlichen und argumentativen Art und Weise durch spezifische Medien und mit dem richtigen Grad der Differenziertheit angesprochen werden. Dabei spielen „die Aufklärungsinteressierten“ eine Opinionleader-Rolle. Sie können über anspruchsvolle Medien mit sehr differenzierten Informationen versorgt werden und geben dieses Wissen dann in angemessener Form an ihre Gesprächspartner weiter. Der zweite Teil der Strategie für die Bevölkerung bezieht sich auf die Kommunikation richtiger Entsorgungswege für Altmedikamente. Ziel ist es, dass Medikamentenreste nur noch in der Apotheke, keinesfalls aber in der Spüle oder in der Toilette entsorgt werden. Auf Grundlage einer Analyse typischer Fehler in bereits bestehenden Kommunikationsmedien zu diesem Thema hat das ISOE Empfehlungen zur richtigen Konzeption von Infomaterialien erarbeitet. Bei der Ansprache der Apotheker geht es in einem ersten Schritt um die Vermittlung von Faktenwissen: Wir schlagen dazu eine PR-Kampagne vor, die Artikel in den wichtigsten Fachmedien platziert. Gleichzeitig soll das Thema auch Teil der Aus- und Fortbildung werden. Zusätzlich soll die Beraterfunktion der Apotheken gestärkt werden. Die spezielle Zielgruppe der umweltsensiblen Kunden würde durchaus positiv darauf reagieren, wenn sie auf die Problematik der Medikamentenreste im Wasser hingewiesen würde. Bei allen anderen Kunden können und sollen die Apotheker ihre Rolle als Berater wahrnehmen: Sie betonen, wie wichtig die korrekte Einnahme (Compliance) und adäquate Packungsgrößen sind und warnen ihre Kunden, insbesondere die älteren, auch vor potenziellen Fehleinnahmen. Bei der Kommunikationsstrategie für Ärzte geht es im ersten Schritt ebenfalls um Wissen. Dabei muss aber deren Selbstverständnis als Wissenschaftler bei gleichzeitig niedrigem Wissensstand in diesem speziellen Feld berücksichtigt werden. Hier muss der Weg einer ‚diskursiven Selbstaufklärung‘ beschritten werden. Das Thema Medikamentenreste im Wasser kann somit nicht von Laien von außen an die Ärzte herangetragen werden, sondern muss in wichtigen Medien der Ärzteschaft und durch Verbandsfunktionäre angenommen und kommuniziert werden (top-down). Wenn es im zweiten Schritt um eine Problemsensibilisierung geht, muss mit starkem Widerstand eines Teils der Ärzteschaft gerechnet werden. Sie könnten fürchten, dass eine Einmischung in Heilungspläne aus Umweltsicht droht und betonen, dass Ärzte nicht für Umweltfragen zuständig seien. Letztlich steht – das haben empirische Untersuchungen des ISOE gezeigt – hinter dieser Problemabwehr ein Tabu: Es soll nicht darüber gesprochen werden, dass in zahlreichen Praxen zu viel verschrieben wird. Diese Problematik kann tatsächlich nicht aus der Umweltperspektive angegangen werden. Doch decken sich hier die Ziele des Gewässerschutzes mit den ökonomischen Zielen eines sparsamen Umgangs mit Arzneimitteln. Bei jeder Kommunikationsmaßnahme für diese Zielgruppe muss berücksichtigt werden, dass sich die Ärzte von dem, was sie als ‚Dauergesundheitsreform‘ aller Regierungen wahrnehmen, gegängelt fühlen. Sie sind keinesfalls bereit, eine neue Form der Regulierung, diesmal aus Umweltgründen, hinzunehmen. Ganz anders wird das Problem von ‚kritischen Ärzten‘ wie Umweltmedizinern und von Ärzten mit Naturheilschwerpunkt gesehen. Sie interessieren sich für die Problematik, weil sie einen Zusammenhang zwischen Umweltqualität und Gesundheit sehen. Außerdem haben sie Patienten, die an möglichst wenig Medikamentenverschreibungen, dafür aber an einer ‚sprechenden Medizin‘ interessiert sind. Wenn eine Kommunikationsstrategie also auch das schwierige Problem der übermäßigen Verschreibungen angehen will, empfiehlt es sich, die Erfahrungen dieser Mediziner einzubeziehen und zusätzlich auf eine ‚Bottom-up-Strategie‘ abzuzielen. Mit der Umsetzung der strategischen Kommunikation sollte eine Agentur beauftragt werden, die Erfahrungen im ‚Issue Management‘ vorweisen kann. Weiterhin sollte die Agentur Kenntnisse im Social Marketing und der Beeinflussung von Verhalten haben. Alle wichtigen Entscheidungen sollten von einem Konsens-Gremium (Runder Tisch ‚MeriWa‘1) verabschiedet werden, in dem die Ärzteschaft, die Apotheker sowie die Verbraucherinnen und Verbraucher angemessen repräsentiert sind.n Germany, as in almost all industrial countries, active pharmaceutical substances can now be found in virtually all water bodies and occasionally also in drinking water. Even though the concentrations in question tend to be very low, there are initial signs of their impact on aquatic life. There is no evidence as yet of any acute consequences for human health. It is, however, impossible to rule out long-term consequences from these minimal concentrations or unexpected effects from the interaction between various active ingredients (cocktail effect). At special risk here are sensitive segments of the population such as children and the chronically ill. There is thus a need for action on precautionary grounds. The main actors in the health system are largely unaware of the problem posed by drug residues in water. Although knowledge cannot be equated with awareness – given the existence of the ‘not wanting to know' phenomenon – the first step is to generate a consolidated knowledge base. Only by creating awareness of the problem can further strategies be implemented to ultimately enlighten and bring about behavioural change. At stake here is the overall everyday handling of medications, including prescription, compliance, and drug-free disease prevention down to the doctor-patient relationship. The latter, namely, is often characterised by misunderstandings and a lack of communication about the – supposed – need to prescribe drugs. The first part of the strategy for the general public involves using various channels and media to address three different target groups. These were identified by ISOE in an empirical survey as reacting differently to the problem under review: · ‘The Deniers/Relativists' · ‘The Truth-Seekers' · ‘The Hypersensitives' The intention is to address each target group in the right tone and using the most suitable line of reasoning via specific media and with the proper degree of differentiation. The ‘Truth-Seekers' play an opinion-leading role here. They can be provided with highly differentiated information through sophisticated media which they then pass on to their dialogue partners in an appropriate form. The second part of the strategy for the general public relates to the communication of proper disposal routes for expired drugs. The goal is to confine disposal to pharmacies so that on no account are they flushed down the sink or toilet. Based on an analysis of typical errors in existing communications media on this topic, ISOE prepared recommendations for drafting proper information materials. In addressing pharmacists, the first priority is to convey hard facts: to this end we propose a PR campaign to place articles in the main specialist media. At the same time, the subject should feature in training and continuing education programmes. Another aim is to strengthen the advisory function of the pharmacies. The environmentally sensitive target group would indeed react positively to having their attention drawn to the issue of drug residues in water. For all other customers, the pharmacists can and should act as consultants: they emphasise how important it is to take medication as instructed (compliance) and use suitable pack sizes, and warn older customers in particular about the potential hazardsof improper drug intake. The first stage of the communications strategy for doctors likewise revolves around knowledge. Here, however, it is important to take into account their self-image as scientists while in fact having little grasp of this specific area. The line to take is that of ‘discursive selfenlightenment'. This means that the issue of drug residues in water cannot be conveyed to doctors by laymen but must be taken up and imparted via the major media of the medical profession and by medical association officials (top-down). The second stage, namely that of raising doctors’ awareness of the problem, is likely to encounter strong resistance from some of the medical profession. They may fear a threat of interference in treatment plans from an environmental perspective and feel the need to emphasise that doctors are not responsible for environmental issues. As shown in empirical surveys by ISOE, such a defensive reaction is ultimately down to an underlying taboo: people are loath to discuss the over-prescription taking place in countless doctors' surgeries. And it is a fact that this problem cannot be tackled from the environmental perspective, although the goals of water protection are indeed consistent with the economic objectives of restraint in the deployment of drugs. Any communications measure for this target group has to bear in mind that doctors feel restricted by what they see as a ‘perpetual health reform' no matter which government is in power. On no account are they prepared to tolerate any new form of regulation, in this case for environmental reasons. An entirely different view of the problem is taken by ‘critical doctors' such as specialists in environmental health and those with a naturopathic focus. They are interested in the problem because they see a connection between the quality of our environment and our health. What is more, they have patients keen to be prescribed as few drugs as possible and who are instead interested in ‘talking medicine'. So, any communication strategy intent on tackling the difficult problem of oversubscribing drugs needs to look carefully at the experiences of these medical professionals and also at a ‘bottom-up strategy'. Implementation of strategic communications should be entrusted to an agency with experience in ‘issue management'. Knowledge of social marketing and the influencing of behaviour are further prerequisites. All important decisions should be taken by a consensus committee (‘MeriWa'1 round table), in which the medical profession, pharmacists and consumers are represented

<i>In vitro </i>Differentiation of Human Embryonic Stem Cells into Precursors of the Central Nervous System

Human embryonic stem cells with the property of pluripotency and unlimited selfrenewal are a promising tool for basic research and future transplantation strategies. Following the establishment of basic techniques of human ES cell cultivation, 2 different strategies for the generation of human embryonic stem cell (human ES cell)-derived neural precursor cells were established. Protocols for the neural differentiation of murine embryonic stem cells (murine ES cells) already exist (Okabe et al., 1996; Brüstle et al., 1999). In these strategies, differentiation is induced by aggregation of ES cells to embryoid bodies (EBs). The first part of this project focused on the question whether such a protocol for neural differentiation could be established for human ES cells too. Indeed, modification of several key steps, such as differentiation periods, media formulations and specific coatings permitted to generate an EB-based protocol for human ES cells. This new strategy led to the generation of highly enriched neural precursor cells expressing nestin and the neural markers PSA-NCAM and A2B5. After growth factor withdrawal, the generated neural precursors differentiated into neurons and glia cells, indicating their potential to generate cells of the neuronal and the glial lineage. In proof-of-principle experiments, it was investigated whether human ES cell-derived neural precursor cells have the potential to integrate into host tissue upon transplantation. For this aim, eGFP-expressing neural precursors were transplanted onto hippocampal slice cultures. Immunohistological analyses revealed that the transplanted cells were able to migrate into the slice and differentiate into neurons. To investigate whether the transplanted cells have the capacity to functionally mature within the host tissue, the cells were analyzed electrophysiologically at the Department of Epileptology (University of Bonn Medical Center). The experiments revealed that only a minority of cells were able to induce action potentials after 3 weeks of engraftment in hippocampal slices. In an additional set of experiments, the differentiation and migration properties of human ES cell-derived neural precursors upon in vivo transplantation were analyzed. For this purpose, precursor cells were transplanted into the developing brain of pre- and postnatal rats. In both cases, the cells formed clusters, from where single cells migrated Abstract 93 into the host tissues. The transplanted cells differentiated into neurons, as confirmed by the expression of neuron-specific markers. So far, protocols for the neural differentiation mostly depend on EB-formation, coculture with stromal cells, lineage-selection strategies or mechanical isolation of neural rosettelike structures from differentiated human ES cell cultures. For that reason, the second part of this thesis addresses the question, whether such intermediate steps could be avoided and human ES cells could be directly converted into neurogenic precursors. The newly established direct conversion paradigm consists of an adherent cultivation step, followed by cultivation as neurospheres. In the first step, human ES cells propagated as adherent cultures on extracellular matrix proteins were induced to differentiate into the neural lineage in differentiation media containing fibroblast growth factor-2 (FGF-2). In the second step, the adherent cells were proliferated to form detaching neurospheres. Upon plating, these neurospheres gave rise to a homogenous population of neural precursors capable of generating neurons, astrocytes and oligodendrocytes. In addition to the practical advantage, also a mechanistic knowledge could be gained with the adherently converted human ES cells: The findings suggest that FGF-2 exposure alone suffices to promote neural conversion of adherently growing human ES cell cultures. The results of this study should provide a basis for the efficient generation of neural cell types for analytic and biomedical applications.In vitro Differenzierung humaner embryonaler Stammzellen in Vorläufer des Zentralen Nervensystems Humane embryonale Stammzellen (humane ES Zellen) sind durch ihre Eigenschaft der Pluripotenz und der uneingeschr änkten Vermehrbarkeit viel versprechende Kandidaten sowohl für die Grundlagenforschung als auch für zukünftige Transplantationsstrategien. Nachdem im Rahmen dieser Dissertation grundlegende Techniken zur Kultivierung humaner ES Zellen etabliert wurden, konnten 2 verschiedene Verfahren entwickelt werden, die zum Ziel hatten, neurale Vorläuferzellen aus humanen embryonalen Stammzellen (humane ES Zellen) zu gewinnen. Es existieren bereits neurale Differenzierungsstrategien für murine embryonale Stammzellen (murine ES Zellen), bei denen die Differenzierung der ES Zellen in Embryoidkörperchen, den so genannten Embryoid bodies (EB) induziert wird. In einem ersten Projektteil dieser Dissertation wurde daher untersucht, ob ein solches Verfahren auch für humane embryonale Stammzellen etabliert werden kann. Tatsächlich machte die Modifikation entscheidender Schritte, wie der Differenzierungszeiträume, Medienzusammensetzungen und spezifischer Beschichtungen möglich, ein EB-basiertes Protokoll für humane ES Zellen zu etablieren. Das auf diese Weise optimierte Verfahren führte zu einer hoch aufgereinigten Population neuraler Vorläuferzellen aus humanen ES Zellen, die Nestin und die neuralen Marker PSA-NCAM und A2B5 exprimieren. Diese Zellen besitzen die Fähigkeit, nach Wachstumsfaktorentzug in Neurone und Gliazellen auszudifferenzieren. In Pilot-Experimenten wurde anschließend untersucht, ob die humanen ES Zellabgeleiteten neuralen Vorläuferzellen die Fähigkeit besitzen, nach Transplantation in das Empfängergewebe zu integrieren. Zu diesem Zweck wurden eGFP-exprimierende neurale Vorläufer auf hippocampale Schnittkulturen transplantiert. Immunhistologische Untersuchungen ergaben, dass die neuralen Vorläufer in das Gewebe migrierten und Marker reifer Neurone exprimierten. Um zu analysieren, ob sich die Zellen auch funktionell integrierten, wurden die Schnittkulturen am Institut für Epileptologie (Unikliniken Bonn) elektrophysiologisch untersucht. Es zeigte sich während der begrenzten Kultivierungsdauer von 3 Wochen auf den Schnittkulturen, dass nur eine Minderheit der Zellen die Fähigkeit besaß, Aktionspotentiale zu induzieren. Zusätzlich wurde untersucht, wie sich die humanen ES Zell-abgeleiteten Vorläufer nach in vivo Transplantation verhalten. Hierfür wurden die Zellen prä- und postnatal in das sich entwickelnde Gehirn der Ratte transplantiert. Die neuralen Vorläufer integrierten und migrierten in beiden Fällen in das Empfängergewebe, differenzierten in Neurone aus und exprimierten Neuron-spezifische Marker. Die meisten Protokolle zur neuralen Differenzierung humaner ES Zellen beruhen bislang auf EB-Bildung, Kokultur mit Stroma-Zellen, Lineage-selection-Strategien oder der mechanischen Isolierung neuraler Strukturen aus differenzierten humanen ES Zell- Kulturen. Aus diesem Grund sollte in dem zweiten Teil der Arbeit die Frage beantwortet werden, ob solche Zwischenschritte vermieden und humane ES Zellen direkt in neurale Vorläufer differenziert werden können. Dieses neue Differenzierungsprotokoll besteht aus einer adhärenten Konversion und der Kultivierung als Neurosphären. Im ersten Schritt werden humane ES Zellen zunächst adhärent auf extrazellulären Matrixproteinen in FGF-2-haltigem Differenzierungsmedium kultiviert und so die neurale Differenzierung induziert. Anschließend werden die entstanden Kolonien als Neurosphären kultiviert. Nachdem diese plattiert sind, entsteht eine hoch aufgereinigte Population neuraler Vorläuferzellen, die das Potential besitzen, in Neurone, Astrocyten und Oligodendrocyten zu differenzieren. Zusätzlich zu dem praktischen Vorteil, den dieses Protokoll liefert, können daraus auch mechanistische Erkenntnisse gewonnen werden: Die Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe von FGF-2 ausreicht, um humane ES Zellen unter adhärenten Bedingungen neural zu konvertieren. Aus diesem Grund stellt dieses Protokoll eine Basis dar, um effizient neurale Zelltypen für analytische und biomedizinische Applikationen zu erzeugen

Nephrin Mutations Can Cause Childhood-Onset Steroid-Resistant Nephrotic Syndrome

Classically, infants with mutations in NPHS1, which encodes nephrin, present with nephrotic syndrome within the first 3 mo of life (congenital nephrotic syndrome of the Finnish-type), and children with mutations in NPHS2, which encodes podocin, present later with steroid-resistant nephrotic syndrome. Recently, however, NPHS2 mutations have been identified in children with congenital nephrotic syndrome. Whether NPHS1 mutations similarly account for some cases of childhood steroid-resistant nephrotic syndrome is unknown. In this study, 160 patients who belonged to 142 unrelated families and presented with nephrotic syndrome at least 3 mo after birth were screened for NPHS1 variants once mutations in NPHS2 had been excluded. Compound heterozygous NPHS1 mutations were identified in one familial case and nine sporadic cases. Mutations included protein-truncating nonsense and frameshift mutations, as well as splice-site and missense variants. Mutations were classified as “severe” or “mild” using prediction algorithms and functional assays. Most missense variants trafficked normally to the plasma membrane and maintained the ability to form nephrin homodimers and to heterodimerize with NEPH1, suggesting retained function. The presence of at least one “mild” mutation in these patients likely explains the later onset and milder course of disease. These results broaden the spectrum of renal disease related to nephrin mutations

Exome capture reveals ZNF423 and CEP164 mutations, linking renal ciliopathies to DNA damage response signaling

Item does not contain fulltextNephronophthisis-related ciliopathies (NPHP-RC) are degenerative recessive diseases that affect kidney, retina, and brain. Genetic defects in NPHP gene products that localize to cilia and centrosomes defined them as "ciliopathies." However, disease mechanisms remain poorly understood. Here, we identify by whole-exome resequencing, mutations of MRE11, ZNF423, and CEP164 as causing NPHP-RC. All three genes function within the DNA damage response (DDR) pathway. We demonstrate that, upon induced DNA damage, the NPHP-RC proteins ZNF423, CEP164, and NPHP10 colocalize to nuclear foci positive for TIP60, known to activate ATM at sites of DNA damage. We show that knockdown of CEP164 or ZNF423 causes sensitivity to DNA damaging agents and that cep164 knockdown in zebrafish results in dysregulated DDR and an NPHP-RC phenotype. Our findings link degenerative diseases of the kidney and retina, disorders of increasing prevalence, to mechanisms of DDR