Bedeutung chronoethologischer Erkenntnisse und Methoden zur Beurteilung des Wohlbefindens und der artgerechten Haltung von Elchen (Alces alces) in Menschenobhut

Elche stellen eine Problemart in der Zootierhaltung dar. Sie erreichen im Zoo entgegen dem Trend, dass Tiere in Menschenobhut älter werden als ihre frei lebenden Artgenossen, meist weniger als die Hälfte des biologisch möglichen Alters. Besonders schwierig gestaltet sich die adäquate Fütterung, da die Tiere sehr stark von der Gabe frischer Laubäsung abhängen und die Fütterung mit Ersatzfuttermitteln, wie z.B. Heu, langfristig nicht erfolgsversprechend ist. Zudem sind die Tiere sehr anfällig für Parasiten und eine von Schafen übertragene Viruserkrankung (Bösartiges Katarrhalfieber). Ihr hoher Platzbedarf und das Problem der innerartlichen Aggression machen die Haltung dieser größten Hirschart zusätzlich kompliziert. In dieser Arbeit wird die Methode der Angewandten Chronoethologie in der Zootierhaltung vorgestellt, die sich die von der Inneren Uhr gesteuerten Verhaltensrhythmen einer Tierart zur Beurteilung ihres Wohlbefindens und ihrer Haltungsbedingungen in der künstlichen Zooumwelt zu Nutze macht. Der Besitz einer Inneren Uhr stellt in der hochgradig rhythmisch organisierten Umwelt einen Selektionsvorteil im Sinne einer frühzeitigen Anpassung an wiederkehrende Umweltbedingungen dar. Die Innere Uhr ist so alt wie das Leben selbst, genetisch fixiert, über Zeitgeberreize mit ihrer Umwelt synchronisiert und regelt die Lebensvorgänge von Organismen auf allen organisatorischen Ebenen, auch auf der Ebene des Verhaltens. Ist der normale Verhaltensrhythmus einer Tierart bzw. eines Individuums bekannt, ist es möglich, aus Abweichungen von der Norm auf Störungen des Organismus - auf Unwohlsein - zu schließen. Anhand des Vergleiches von drei Elchhaltungen mit jeweils zwei Tieren, die unter verschiedenen Bedingungen gehalten wurden, konnten mit Hilfe zeitgeraffter Videoaufzeichnung und dem Einsatz eines Speichertelemetriesystems die folgenden Faktoren als einflussreich auf das Verhaltensmuster von Elchen in Menschenobhut identifiziert werden. Die nächtliche Aufstauung von Elchen ist aufgrund des Raum- und Reizmangels in den Boxen ein erheblicher Eingriff in das natürliche, gleichmäßig über Tag und Nacht verteilte Verhaltensmuster der Tiere. Außerdem sind sie in ihrem Verhalten hochgradig vom täglichen Ablauf des Pflegeralltags im Zoo beeinflusst. Feste Fütterungszeiten können einen starken Zeilgeberreiz darstellen- den die Elche in den beiden naturferneren Haltungen stärker zu antizipieren scheinen als den Zeitgeber „Licht". Größe und vor allem Strukturierung des Außengeheges haben einen Einfluss auf dessen zeitliche und räumliche Nutzung. Abschüssige Gehegeteile können die unerwünschte Verhaltensweise Grasen fördern. In unseren mitteleuropäischen Breiten leiden die Elche im Sommer unter Hitzestress, was sich in verringerter Aktivität widerspiegelt. Ein hohes Besucheraufkommen kann die Tiere ebenfalls in ihrem Verhalten beeinflussen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich der Elch schnell an die Zoogegebenheiten und viele Besucher gewöhnt. Durch den Vergleich der verschiedenen Haltungsbedingungen konnten in der vorliegen Arbeit Vorschläge zur Verbesserung der Haltung von Elchen in Menschenobhut und zu ihrem zeitlichen Management gemacht werden. Der Elch hat sich aufgrund des für Wiederkäuer typischen, sehr geregelten Verhaltensrhythmus aus alternierenden Aktivitäts- und Ruhephasen, der auch unter den verschiedenen Haltungsbedingungen prinzipiell bestehen bleibt, als sehr gut geeignetes Modelltier für die Anwendbarkeit der Methode der Angewandten Chronoethologie in der Zootierhaltung herausgestellt. Abweichungen von der Norm können leicht erkannt werden. Änderungen im Verhaltensmuster m Form erhöhter lokomotorischer Aktivität lassen bei den untersuchten Tieren auf Unwohlsein (Krankheit, Abweichungen von der täglichen Routine, unterbundenes Brunftverhalten) schließen und können im Sinne eines chronoethologischen Paradigmas als eine indikative Verhaltensweise gewertet werden. Das Ziel einer vollständig automatisierten Verhaltenserfassung- und Auswertung mittels Bewegungsmeldern soll im restringierten Raum der Elchbox in einem weiteren Projekt verwirklicht werden, um damit Tierpflegern, Zooveterinären und Verantwortlichen ein gut handhabbares Mittel zur objektiven und langfristigen Beurteilung des Wohlbefindens ihrer Schützlinge zur Verfügung stellen zu können

Molecular wires:impact of π-conjugation and implementation of molecular bottlenecks

In this review we highlight recent progress in the field of photochemically and thermally induced electron transport through molecular bridges as integrative parts of electron donor–bridge–acceptor conjugates. The major emphasis is hereby on the design and the modular composition of the bridges. To this end, we will demonstrate that control over attenuation factors and reorganization energies, on one hand, as well as electronic and electron–vibration couplings, on the other hand, enables tuning electron transport over distances as short as 3.5 Å and as large as 50 Å by up to nine orders of magnitude. In terms of electron transport, the maximum extreme is given by carbon-bridged oligo-p-phenylenevinylenes of different lengths, while a zinc tetraphenylporphyrin free base tetraphenylporphyrin dyad constitutes the minimum extreme

CD24 in Plattenepithelkarzinomen des Kopf-Hals-Bereiches

Plattenepithelkarzinome des Kopf-Hals-Bereiches sind hoch immunogene Tumore mit einem heterogenen Ansprechen auf aktuelle Therapieoptionen. Da ein tumortoleranter Phänotyp in Makrophagen und anderen Immunzellen unter anderem durch CD24 exprimierende Tumorzellen über eine Interaktion mit Siglec-10 induziert wird, stellen diese Oberflächenproteine mögliche neue Therapieansätze dar. Ziel war es, immunhistochemisch die Expression von CD24 und seinem Bindungspartner Siglec-10 sowie die Infiltrationsdichte CD68 positiver Zellen in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (HNSCC) semiquantitativ in einer Kohorte von 156 Patienten zu untersuchen und mit klinisch-pathologischen Daten zu korrelieren. CD24 wurde in der Mehrheit der Fälle exprimiert und es zeigten sich inverse Korrelationen zwischen erhöhten CD24 Expressionen und der Infiltrationsdichte CD68 und CD8 positiver Zellen, was auf die immunsuppressiven Eigenschaften von CD24 hinweist. Zudem wurde eine vermehrte CD24 Expression bei Patienten mit einem mit schlechterer Prognose verbundenen negativem HPV-Status nachgewiesen. Dies deutet auf weitere protumorale Eigenschaften von CD24 hin. Ein signifikanter Unterschied bezüglich des Gesamtüberlebens in der Kaplan-Meier-Kurve durch eine verstärkte CD24 Expression in HNSCC konnte nicht festgestellt werden. Eine vermehrte Infiltration CD68 positiver Zellen an der Tumor-Stroma-Grenze korrelierte signifikant mit einem höheren Nodalstatus. Zudem war die Zelldichte CD68 positiver Zellen mit HPV/p16 positiven HNSCC assoziiert. Ein signifikanter Einfluss einer vermehrten Zelldichte CD68 positiver Zellen in HNSCC auf das Gesamtüberleben der Patienten konnte nicht nachgewiesen werden. Die positive Korrelation von Siglec-10 mit CD68 verdeutlicht den Expressionsort von Siglec-10 auf tumorassoziierten Makrophagen. Es konnte allerdings keine Korrelation von Siglec-10 mit seinem Liganden CD24 in dieser HNSCC Kohorte nachgewiesen werden und es ergab sich kein signifikanter Unterschied der Siglec-10 Expression auf das Gesamtüberleben bei HNSCC Patienten

Fullerene van der waals Oligomers as electron traps

Density functional theory calculations indicate that van der Waals fullerene dimers and larger oligomers can form interstitial electron traps in which the electrons are even more strongly bound than in isolated fullerene radical anions. The fullerenes behave like super atoms , and the interstitial electron traps represent one-electron intermolecular σ-bonds. Spectroelectrochemical measurements on a bis-fullerene-substituted peptide provide experimental support. The proposed deep electron traps are relevant for all organic electronics applications in which non-covalently linked fullerenes in van der Waals contact with one another serve as n-type semiconductors

Hybrid Energy Storage Systems Based on Redox-Flow Batteries: Recent Developments, Challenges, and Future Perspectives

Recently, the appeal of Hybrid Energy Storage Systems (HESSs) has been growing in multiple application fields, such as charging stations, grid services, and microgrids. HESSs consist of an integration of two or more single Energy Storage Systems (ESSs) to combine the benefits of each ESS and improve the overall system performance, e.g., efficiency and lifespan. Most recent studies on HESS mainly focus on power management and coupling between the different ESSs without a particular interest in a specific type of ESS. Over the last decades, Redox-Flow Batteries (RFBs) have received significant attention due to their attractive features, especially for stationary storage applications, and hybridization can improve certain characteristics with respect to short-term duration and peak power availability. Presented in this paper is a comprehensive overview of the main concepts of HESSs based on RFBs. Starting with a brief description and a specification of the Key Performance Indicators (KPIs) of common electrochemical storage technologies suitable for hybridization with RFBs, HESS are classified based on battery-oriented and application-oriented KPIs. Furthermore, an optimal coupling architecture of HESS comprising the combination of an RFB and a Supercapacitor (SC) is proposed and evaluated via numerical simulation. Finally, an in-depth study of Energy Management Systems (EMS) is conducted. The general structure of an EMS as well as possible application scenarios are provided to identify commonly used control and optimization parameters. Therefore, the differentiation in system-oriented and application-oriented parameters is applied to literature data. Afterwards, state-of-the-art EMS optimization techniques are discussed. As an optimal EMS is characterized by the prediction of the system’s future behavior and the use of the suitable control technique, a detailed analysis of the previous implemented EMS prediction algorithms and control techniques is carried out. The study summarizes the key aspects and challenges of the electrical hybridization of RFBs and thus gives future perspectives on newly needed optimization and control algorithms for management systems

Reduction of apoptosis and preservation of mitochondrial integrity under ischemia/reperfusion injury is mediated by estrogen receptor β

Background Estrogen improves cardiac recovery after ischemia/reperfusion (I/R) by yet incompletely understood mechanisms. Mitochondria play a crucial role in I/R injury through cytochrome c-dependent apoptosis activation. We tested the hypothesis that 17β-estradiol (E2) as well as a specific ERβ agonist improve cardiac recovery through estrogen receptor (ER)β-mediated mechanisms by reducing mitochondria-induced apoptosis and preserving mitochondrial integrity. Methods We randomized ovariectomized C57BL/6N mice 24h before I/R to pre-treatment with E2 or a specific ERβ agonist (ERβA). Isolated hearts were perfused for 20min prior to 30min global ischemia followed by 40min reperfusion. Results Compared with controls, ERβA and E2 treated groups showed a significant improvement in cardiac recovery, i.e. an increase in left ventricular developed pressure, dP/dtmax and dP/dtmin. ERβA and E2 pre- treatment led to a significant reduction in apoptosis with decreased cytochrome c release from the mitochondria and increased mitochondrial levels of anti-apoptotic Bcl2 and ACAA2. Protein levels of mitochondrial translocase inner membrane (TIM23) and mitochondrial complex I of respiratory chain were increased by ERβA and E2 pre-treatment. Furthermore, we found a significant increase of myosin light chain 2 (MLC2) phosphorylation together with ERK1/2 activation in E2, but not in ERβA treated groups. Conclusions Activation of ERβ is essential for the improvement of cardiac recovery after I/R through the inhibition of apoptosis and preservation of mitochondrial integrity and can be a achieved by a specific ERβ agonist. Furthermore, E2 modulates MLC2 activation after I/R independent of ERβ

1H, 13C, and 15N resonance assignments for the tandem PHD finger motifs of human CHD4

The plant homeodomain (PHD) zinc finger is a structural motif of about 40–60 amino acid residues found in many eukaryotic proteins that are involved in chromatin-mediated gene regulation. The human chromodomain helicase DNA binding protein 4 (CHD4) is a multi-domain protein that harbours, at its N-terminal end, a pair of PHD finger motifs (dPHD) connected by a ~30 amino acid linker. This tandem PHD motif is thought to be involved in targeting CHD4 to chromatin via its interaction with histone tails. Here we report the 1H, 13C and 15N backbone and side-chain resonance assignment of the entire dPHD by heteronuclear multidimensional NMR spectroscopy. These assignments provide the starting point for the determination of the structure, dynamics and histone-binding properties of this tandem domain pair

Band-to-band transitions and critical points in the near-infrared to vacuum ultraviolet dielectric functions of single crystal urania and thoria

Band-to-band transition energy parameters for single-crystal actinide samples of uranium oxide and thorium oxide were determined and compared using spectroscopic ellipsometry and critical-point dielectric function analyses. Spectroscopic ellipsometry measurements from the near-infrared to the vacuum ultraviolet spectral region were used to determine the dielectric functions of uranium oxide and thorium oxide. The critical-point structure is similar between UO2 and ThO2 but strongly blue shifted for ThO2. We find bandgap energies of 2.1 eV and 5.4 eV for UO2 and ThO2, respectively

Infrared-active Phonon Modes in Single-crystal Thorium Dioxide and Uranium Dioxide

The infrared-active phonon modes, in single-crystal samples of thorium dioxide (ThO2) and uranium dioxide (UO2), were investigated using spectroscopic ellipsometry and compared with density functional theory. Both ThO2 and UO2 are found to have one infrared-active phonon mode pair [consisting of one transverse optic (TO) and one associated longitudinal optic (LO) mode], which is responsible for the dominant features in the ellipsometric data. At room temperature, our results for the mode pair’s resonant frequencies and broadening parameters are comparable with previous reflectance spectroscopy characterizations and density functional theory predictions. For ThO2, our ellipsometry and density function theory results both show that the LO mode broadening parameter is larger than the TO mode broadening. This signifies mode anharmonicity, which can be attributed to the intrinsic phonon–phonon interaction. In addition to the main mode pair, a broad low-amplitude impurity-like vibrational mode pair is detected within the reststrahlen band for both ThO2 and UO2. Elevated temperature measurements were performed for ThO2 in order to study the mechanisms by which the phonon parameters evolve with increased heat. The observed change in the TO resonant frequency is in excellent agreement with previous density functional calculations, which only consider volume expansion of the crystal lattice. This suggests that the temperature-dependent change in the TO frequency is primarily due to volume expansion. The change in the main mode pair’s broadening parameters is nearly linear within the temperature range of this study, which indicates the intrinsic anharmonic scattering (via cubic anharmonicities) as the main decay mechanism