Cardiac L-type calcium channels and expression of RGK proteins in mouse models associated with type 2 diabetes

Introduction: Cardiovascular disease, such as diabetic cardiomyopathy (DCM) and resulting heart failure (HF), is a leading cause of death for diabetic patients. In ventricles of non-diabetic HF patients, whole-cell L-type calcium current density (ICaL) is unchanged, while the activity of single L-type calcium channels (LTCCs) is increased. These findings suggest changes in both expression and function of LTCCs. In contrast, in a mouse model (db/db) associated with DCM ICaL is reduced, while single-channel activity is unchanged. RGK proteins, like the diabetes-associated Rad, might be involved in LTCC regulation. Though unpublished data suggest that the ventricular expression levels of Rad protein and of the LTCC pore Cav1.2 are positively correlated in several mouse models with diabetes-associated metabolic disturbances, the effect of Rad on cardiac LTCCs in a diabetic context is unclear. The current study aims at elucidating whether there is an unifying mechanism of Rad on LTCCs in diabetic hearts.Methods: Two of the previously screened mouse models were more thoroughly investigated at an age of 16 and 28 weeks: leptin-deficient obese ob/ob mice and mice lacking insulin receptor substrate 2 (IRS 2). Ventricular ICaL was obtained by patch-clamp recordings and compared to those of wildtype littermates in the context of Rad and Cav1.2 mRNA and protein expression. Rad-knockout (k.o.) mice were investigated to reveal the maximum effect of an in vivo loss of Rad protein on LTCC regulation. In order to further evaluate the role of Rad in ob/ob mice, we analyzed ob/ob mice lacking Rad. Results: Data obtained from Rad-k.o. mice confirm the inhibitory function of Rad protein on LTCCs and furthermore indicate an age-dependent effect. In older ob/ob mice both, Rad and Cav1.2 expression were significantly upregulated at the protein level, while ICaL was unaltered suggesting a “Cav1.2-antagonistic” function of Rad. ICaL recordings in ob/ob myocytes lacking Rad (ob/ob x Rad-k.o.) further suggest that the role of Rad is similar on a wildtype or an ob/ob background. In younger IRS 2-k.o. mice ICaL was significantly decreased. Since Rad and Cav1.2 protein expression appeared to be unchanged another mechanism underlying the decreased current density has to be assumed. In comparison to younger IRS 2-k.o. mice older mice of the same genotype showed a significantly increased ICaL. The finding that at an age of 28 weeks Cav1.2 protein expression was unaltered, while Rad protein expression was significantly reduced indicates an (age-dependent) loss of LTCC inhibition by Rad in IRS 2-k.o. mice. It is tempting to speculate that this is to compensate for the reduced ICaL observed at younger age.Summary: The current study indicates an interaction between Rad and LTCCs in two diabetic mouse models. However, there appears to be no uniform, diabetes-associated mechanism of Rad-Cav1.2 interaction possibly explained by differences in the underlying pathomechanisms. The current study confirms the functional relevance of Rad expression. Thus RGK proteins appear to be promising targets to develop therapeutic strategies for the treatment of cardiac diseases involving LTCCs.Kardiale L-Typ-Calciumkanäle und Expression von RGK-Proteinen in Typ 2 Diabetes- assoziierten MausmodellenEinleitung: Herz-Kreislauf-Erkrankungen, wie z. B. die Diabetische Kardiomyopathie (DCM) und die daraus resultierende Herzinsuffizienz (HI), gehören zu den Haupttodesursachen bei Diabetikern. Bei nicht-diabetischen HI-Patienten ist die Aktivität einzelner ventrikulärer L-Typ-Calciumkanäle (LTCC) signifikant erhöht bei andererseits unveränderter Ca2+-Stromdichte, was auf Änderungen von Expression und Funktion der LTCC hindeutet. Im Gegensatz dazu zeigte sich in einem Mausmodell (db/db) der DCM eine reduzierte Ca2+-Stromdichte bei unveränderter Einzelkanalaktivität. RGK-Proteine, wie das Diabetes-assoziierte Rad, können an der LTCC-Regulation beteiligt sein. Obwohl unveröffentlichte Daten auf eine positive Korrelation der ventrikulären Proteinexpressionsniveaus von Rad und der LTCC-Pore Cav1.2 in verschiedenen Mausmodellen mit Diabetes-assoziierten Störungen hinweisen, ist der (funktionelle) Effekt von Rad auf kardiale LTCC in einem diabetischen Kontext unklar. Das Ziel dieser Studie war es, Hinweise dafür zu finden, ob es eine für diabetische Herzen charakteristische Wechselwirkung von Rad und LTCC gibt.Methoden: Es wurden zwei der zuvor gescreenten Mausmodelle im Alter von 16 und 28 Wochen weiterführend untersucht: Leptin-defiziente, fettleibige ob/ob-Mäuse und Mäuse mit einem Knockout (k.o.) des Insulin-Rezeptor-Substrats 2 (IRS 2). Mittels Patch-Clamp-Methode wurden ventrikuläre LTCC-Stromdichten analysiert und mit denen von Wildtyp-Mäusen verglichen. Zusätzlich wurde die ventrikuläre mRNA- sowie Proteinexpression von Rad und Cav1.2 ermittelt. Rad-k.o.-Mäuse sollten weiterhin die maximale Wirkung eines Verlustes von Rad-Protein auf die LTCC-Regulation zeigen. Um die Rolle von Rad in ob/ob-Mäusen zu bewerten, analysierten wir ob/ob-Mäuse mit einem k.o. des Rad-Proteins. Ergebnisse: Die Daten von Rad-k.o.-Mäusen bestätigen die hemmende Funktion von Rad auf LTCC und deuten darüber hinaus auf einen altersabhängigen Effekt hin. Bei den älteren ob/ob-Mäusen waren sowohl die Rad- als auch die Cav1.2-Proteinexpression signifikant hochreguliert. Die andererseits unveränderte Ca2+-Stromdichte ist somit durch eine "Cav1.2-antagonistische" Funktion von Rad erklärbar. Ganzzellaufnahmen von Kardiomyozyten Rad-defizienter ob/ob-Mäuse (ob/ob x Rad-k.o.) zeigen außerdem, dass die Rolle von Rad auf einem Wildtyp- und einem ob/ob-Hintergrund ähnlich zu sein scheint. Bei jungen IRS 2-k.o.-Mäusen war die Ca2+-Stromdichte signifikant verringert. Da die Rad- und Cav1.2-Proteinexpression unverändert war, ist davon auszugehen, dass der verminderten Stromdichte ein anderer Mechanismus zugrunde lag. Im Vergleich zu jungen IRS 2-k.o.-Mäusen zeigten ältere Mäuse des gleichen Genotyps eine signifikant erhöhte Ca2+-Stromdichte bei unveränderter Cav1.2-Proteinexpression. Eine zugleich signifikant reduzierte Rad-Proteinexpression deutet auf einen (altersabhängigen) Verlust der LTCC-Hemmung durch Rad hin und kann als Versuch interpretiert werden, die in jungem Alter reduzierte Ca2+-Stromdichte zu kompensieren. Schlussfolgerung: Die aktuelle Studie deutet auf eine Interaktion zwischen Rad und LTCC in zwei diabetischen Mausmodellen hin. Allerdings scheint es keine einheitliche, Diabetes-assoziierte Wechselwirkung zu geben. Dies könnte auf Unterschiede in den zugrunde liegenden Pathomechanismen zurückgeführt werden. Die Arbeit bestätigt die funktionelle Relevanz von Rad für die ventrikuläre LTCC-Expression und Calciumströme. RGK-Proteine sind daher vielversprechende Targets für die Entwicklung therapeutischer Strategien bei der Behandlung von Herzkrankheiten, an denen LTCC beteiligt sind

Sokrates als Chirurg? Überlegungen zum Selbstverständnis des Psychotherapeuten

13 x 13 c

Sozialarbeit in der rechtsextremen Szene, am Beispiel von Jugendlichen im Erftkreis

In der Diplomarbeit wird dargestellt, wie von der rechtsextremen Szene die ersten Kontakte zu Jugendlichen hergestellt werden. Sie gliedert sich in zwei Teile: im theoretsichen Teil wird auf Grundlage wissenschaftlicher Erkenntnisse und Statistiken die Begrifflichkeit, die Gesetzesgrundlage, der historische Rückblick sowie die Rechtsextremismusdiskussion im Erftkreis dargestellt. Im nachfolgenden praktischen Teil wird am Beispiel von Interviews mit einigen Jugendlichen und Experten des Erftkreises dokumentiert, wie die Berührungen mit der rechtsextremen Szene entstehen und welche Auswirkungen diese für die Jugendlichen haben können

Auslegung der Kraftfahrzeugbeleuchtung hinsichtlich Sicht und Signalisation

Die Fahrzeugbeleuchtung dient der Sicht des Fahrers und der Signalisation von Fahrzeugzuständen. Die Sicht kann durch eine ambiente Innenraumbeleuchtung verbessert werden. Die Wirksamkeit der Lichtsignale bei Tag kann durch Phantomlichteffekte und überlappende Signale beeinträchtigt werden. Bei Nacht kann die Effektivität der Lichtsignale durch überlappend leuchtende Flächen eingeschränkt werden. Für all diese Situationen werden unterschiedliche Einflussparameter zur Verbesserung angegeben

Abstracting modelling languages: A reutilization approach

The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-31095-9_9Proceedings of 24th International Conference, CAiSE 2012, Gdansk, Poland, June 25-29, 2012Model-Driven Engineering automates the development of information systems. This approach is based on the use of Domain-Specific Modelling Languages (DSMLs) for the description of the relevant aspects of the systems to be built. The increasing complexity of the target systems has raised the need for abstraction techniques able to produce simpler versions of the models, but retaining certain properties of interest. However, developing such abstractions for each DSML from scratch is a time and resource consuming activity. Our solution to this situation is a number of techniques to build reusable abstractions that are defined once and can be reused over families of modelling languages sharing certain requirements. As a proof of concept, we present a catalogue of reusable abstractions, together with an implementation in the MetaDepth multi-level meta-modelling tool.Work funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitivity (TIN2011-24139), and the R&D programme of Madrid Region (S2009/TIC-1650)

TRENDS IN THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGY IN LOGISTICS SYSTEMS MANAGEMENT

There are more and more modern logistics systems on the market that, as part of control systems, must guarantee production flexibility, required delivery dates, market readiness and liability for binding capital into inventory. Market globalization imposes the necessity of meeting certain standards in business that guarantee the quality of work done. The rapid development and use of information and communication technologies in support of the individual needs of users are becoming increasingly important for successful implementation of business activities. The paper analyzes the role of information and communication technologies in logistic processes and in the integration of logistics systems. Examples from practice confirm the reasons for increased investments made by companies engaged in this segment of work with an aim to optimize business operations and increase profits. The emphasis is placed on the significant role of information technology in logistics operations, current results and applications, as well as possible future applications

Dendritic glycopolymers based on dendritic polyamine scaffolds: view on their synthetic approaches, characteristics and potential for biomedical applications

In this review we highlight the potential for biomedical applications of dendritic glycopolymers based on polyamine scaffolds. The complex interplay of the molecular characteristics of the dendritic architectures and their specific interactions with various (bio)molecules are elucidated with various examples. A special role of the individual sugar units attached to the dendritic scaffolds and their density is identified, which govern ionic and H-bond interactions, and biological targeting, but to a large extent are also responsible for the significantly reduced toxicity of the dendritic glycopolymers compared to their polyamine scaffolds. Thus, the application of dendritic glycopolymers in drug delivery systems for gene transfection but also as therapeutics in neurodegenerative diseases has great promisePublikacja w ramach programu Royal Society of Chemistry "Gold for Gold" 2014 finansowanego przez Uniwersytet Łódzk

Investigations regarding the adult neurogenesis in the hippocampus of NOS-I deficient mice

Der Prozess der adulten Neurogenese wird durch eine Vielzahl von Faktoren beein-flusst. Zu diesen zählt auch der Neurotransmitter und Second Messenger Stickstoffmonoxid (NO). Ziel der vorliegenden Arbeit war es, explizit den Einfluss des von der neuronalen NO-Synthase (nNOS) gebildeten NO-Moleküls auf die Teilprozesse des Überlebens und der Migration neu gebildeter Zellen im Bereich des Gyrus dentatus (DG) adulter Mäuse zu untersuchen. Um ausschließlich den Einfluss von nNOS untersuchen zu können, wurden die Experimente der vorliegenden Arbeit mit einem genetischen Modell der nNOS-defizienten Maus durchgeführt. Die Untersuchung des Überlebens und der Migration neu gebildeter Zellen im Bereich des DG der unterschiedlichen nNOS-Genotypen fand anhand des immunhistochemischen Nachweises des Thymidin-Analogons 5-Brom-2'-desoxyuridin (BrdU) sowie der quantitativen Analyse der BrdU-positiven Zellen statt. Um eine Aussage zum Überleben (sog. Survival) und zur Migration treffen zu können, wurde das Gewebe der Versuchstiere erst vier Wochen nach den erfolgten BrdU-Injektionen entnommen. Die Survivaluntersuchung zeigte eine im Vergleich zu den Kontrollen hochsignifikant erhöhte Anzahl bzw. Konzentration überlebender neu gebildeter Zellen in der Subgranulärzone (SGZ) und Körnerzellschicht (KZS) des DG der nNOS-Knockout(KO)-Mäuse. Die Migrationsuntersuchung ergab einen signifikant erhöhten Anteil der nach vier Wochen in die KZS eingewanderten neu gebildeten Zellen in den nNOS-KO-Mäusen. Das von nNOS gebildete NO scheint somit einen hemmenden Einfluss auf das Überleben und die Migration neu gebildeter Zellen im Bereich des DG adulter Mäuse zu besitzen. Um zu untersuchen, auf welche Weise das von Neuronen gebildete NO-Molekül die Teilprozesse des Überlebens und der Migration hemmen könnte, wurde zunächst die räumliche Nähe zwischen neuronalen Stamm- bzw. Vorläuferzellen und nNOS-positiven Zellen mit Hilfe von Kolokalisationsstudien mit fluorochrommarkierten Antikörpern gegen die Antigene BrdU und nNOS untersucht. Dazu wurden Mäuse verwendet, denen zum Nachweis der Proliferation adulter Stamm- bzw. Vorläuferzellen erst kurz vor der Gewebeentnahme BrdU injiziert worden war. Da die im Bereich des DG nur in geringer Anzahl vorliegenden nNOS-positiven Zellen relativ weit entfernt von den BrdU-positiven Zellen detektiert wurden, erscheint ein direkter Einfluss des von Neuronen gebildeten NO-Moleküls auf die neuronalen Stamm- bzw. Vorläuferzellen unwahrscheinlich. Um zu erforschen, ob der hemmende Einfluss von nNOS durch neurotoxische Eigen-schaften des NO-Moleküls bedingt ist, fand die Fluoro-Jade B(F-J B)-Färbung zum Nachweis degenerierender Neurone statt. Im Rahmen dieser Untersuchung zeigte sich kein signifikanter Unterschied hinsichtlich der Anzahl degenerierender Neurone im Bereich des DG der nNOS-KO- und nNOS-Wildtyp-Tiere. Die hemmende Wirkung des von Neuronen gebildeten NO-Moleküls auf das Überleben und die Migration muss folglich auf einen anderen Mechanismus als auf den der Neurotoxizität zurückzuführen sein. Das Ergebnis der F-J B-Färbung ist jedoch angesichts des hochsignifikant erhöhten Überlebens neu gebildeter Zellen im Bereich des DG der nNOS-KO-Mäuse bei vergleichbarem KZS-Volumen der verschiedenen nNOS-Genotypen durchaus kritisch zu bewerten und sollte durch andere Nachweise der Zelldegeneration überprüft werden. Der hemmende Einfluss von nNOS auf das Überleben neu gebildeter Zellen im Bereich des DG adulter Mäuse wurde schließlich auf dem Hintergrund der vielfach beschriebenen antiproliferativen und einer die Differenzierung fördernden Wirkung des NO-Moleküls interpretiert. So scheint das von nNOS gebildete NO den Prozess des Überlebens dadurch zu hemmen, dass es als antiproliferatives Agens den Übergang der neuronalen Vorläuferzellen aus dem Stadium der Proliferation in das der Differenzierung induziert. Diese Hypothese ließe sich durch entsprechende Kolokalisationsstudien zur Differenzierungsrichtung neu gebildeter Zellen im Bereich des DG adulter Mäuse erhärten. Zur Klärung der Zusammenhänge zwischen NO und Migration bedarf es erst noch grundlegender Untersuchungen zum physiologischen Ablauf der Migration neu gebildeter Zellen im Bereich des DG.The process of adult neurogenesis in the hippocampus is divided into several distinct steps: stem cell proliferation, survival of the newly formed neural cells, their migration from the subgranular zone to the granular cell layer and their differentiation to functional neurons. The adult neurogenesis is regulated by different factors; nitric oxide has also been shown to be involved in the regulation of this process. In the present dissertation it has been investigated by BrdU-immunohistochemistry whether the survival and migration of newly formed neurons is altered in mice lacking neuronal nitric oxide synthase(NOS-I) with the result that both survival and migration were significantly higher in NOS-I deficient mice. To examine whether NOS-I positive cells in the dentate gyrus are located in the vicinity to dividing neural cells and thus are spatially capable to influence adult neurogenesis, immunhistochemical double-labeling for NOS-I and BrdU was performed. The staining revealed that NOS-I is highly expressed in cell bodies and processes of cells in the striatum, all parts of the cortex, several parts of the hypothalamus and the mammilary nucleus. In comparison, there are only few neurons expressing NOS-I in the dentate gyrus and the CA1-3 regions of the hippocampus. NOS-I positive neurons in the dentate gyrus do not co-express the proliferation marker BrdU and are located distantly (approximately 45µM) to the new-born cells. Direct influence of NOS-I on the Brdu-incorporating cells in the dentate gyrus seems therefore unlikely. NOS-I rather appears to indirectly impede the survival of the new-born cells, probably by switching these young neural cells from survival to differentiation

Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen verschiedenen für die Papierherstellung eingesetzten Polymeren in wässrigen Lösungen

Es wurden verschiedene Polymere systematisch bezüglich ihrer Wechselwirkungen in wässrigen Lösungen und in Faserstoffsuspensionen untersucht. Als Untersuchungsmethoden dienten Viskositätsmessungen, Lichtstreuuntersuchungen, Bestimmungen der Füllstoffretention und die Bestimmung von Blatteigenschaften an hergestellten Laborblättern. Die Ergebnisse der Viskositätsuntersuchungen zeigten, dass in stark verdünnter Lösung schwache Assoziate zwischen ungeladenen und geladenen Polymeren auftreten. Starke Wechselwirkungen zeigten lediglich die Kombinationen von gegennamig geladenen Polymeren, die sich in einer Flockenbildung zwischen den Polymeren in ihren Lösungen zeigten. Mittels der Lichtstreuung wurden zusätzlich lockere, nicht scherstabile schwache Assoziate sichtbar, d.h. sie sind nur schlecht stabilisiert und werden möglicherweise nur temporär gebildet. In Bezug auf die Füllstoffretention führten nur die Polymerkombinationen, die in ihren Lösungen makroskopisch sichtbare Flocken bildeten, zu Synergismen. Die molare Zusammensetzung der Polymermischungen am Retentionsmaximum hängt vom Molmassenverhältnis ab. Um eine maximale Wirkung zu erreichen, braucht man umso mehr von einer Komponente, je geringer deren Molmasse ist. Dies ist unabhängig vom Ladungsverhältnis, solange die beteiligten Polymeren gegennamig geladen sind. Die bei der Untersuchung der Füllstoffretentionen gefundenen Ergebnisse konnten durch Untersuchungen der Blatteigenschaften bestätigt werden. Aufgrund der Ergebnisse konnten neue Mechanismen vorgeschlagen werden, die die Art der Flockenbildung genauer beschreiben. Es wird geschlossen, dass vorwiegend kettenförmige Polyelektrolytassoziate zwischen den Feststoffteilchen verbrückend wirken

Opération réussie - Patient décédé? - Il est difficile de mesurer le «succès de la thérapie»

Der folgende Beitrag illustriert am Beispiel einer Kindertherapie die Schwierigkeit, „Therapieerfolg" zu messen. Die 33 Stunden umfassende Kindertherapie wird in verschiedenen Phasen detailliert beschrieben und anhand von 12 der insgesamt 25 gemalten Bilder wird die innerpsychische Entwicklung des Kindes veranschaulicht. Dennoch muss die Psychotherapie insgesamt am Ende als erfolglos eingeschätzt werden, da die Symptomatik beim Kind nicht dauerhaft geändert wurde und eine „Fremdplatzierung" des Kindes erfolgte.Schlüsselwörter:Kinderpsychotherapie; Therapieerfolgsforschung; MesskriterienThe author exemplifies the difficulties of measuring the effects or the "outcome" of psychotherapy.He shows 12 out of the 25 pictures, a 11 year old boy has drawn during a psychotherapy of 33 sessions. The inner-psychic development shown by these pictures is contrasted by the - in the end not successful - result of the psychotherapy, which could not change the symptoms and led to residential care for the boy.Keywords:Child-psychotherapy; Outcome-research; Criteria for measuring.L'auteur se réfère a la contribution présentée par Markus Fäh au congrès de I'AEP, le 19.10.2001. Dans celle-ci, ce dernier demande que des travaux de recherche soient entrepris concernant d'une part les effets de la psychothérapie - pour chercher des règles du jeu équitables qui régiraient de manière raisonnable ses aspects économiques - et les processus qui lui sont sous-jacents, en vue de clarifier des questions relatives aux changements obtenus par le biais de la thérapie.Rapportant le processus thérapeutique mené avec un enfant (33 séances réparties sur 17 mois), l'auteur effectue une distinction entre le processus intrapsychique - qu'il illustre en présentant 12 des 25 dessins peints par le client - et le niveau du comportement et des symptômes.Sur la base de ce matériel, il développe une hypothèse selon laquelle les changements qui se produisent au niveau intrapsychique ne sont pas forcément en rapport direct avec ceux qui sont enregistrés à celui des symptômes et du comportement. Selon lui, c'est justement cet aspect qui rend difficile la mesure des effets -ou même du succès - de la thérapie. Concernant le déroulement de la thérapie, l'auteur distingue les phases suivantes :1. problèmes intrapsychiques (séances 1-5) 2. problèmes actuels (séances 6-9) 3. évolution intérieure et extérieure vers un comportement normal (séances 10-17) 4. le processus bascule (séances 18-28) 5. bilan, échec et arrêt progressif de la thérapie (séances 27-33) II se fonde sur les images peintes par l'enfant (un garçonnet de 11 ans) et sur les données de la mère concernant sa biographie et l'arrière-plan familial pour analyser les aspects psychodynamiques. L'évolution intrapsychique de l'enfant peut être cernée en comparant ses dessins dans la première et dans la troisième phase. Même l'échec de la thérapie y est visible.Il devient alors évident que toute démarche entreprise pour mesurer la réussite de la thérapie produirait des résultats très différents selon la phase analysée, mais aussi selon le niveau de référence (intrapsychique ou comportement et symptômes)