Veränderungen in der fäkalen Mikrobiota im Verlauf einer zweijährigen energiereichen Fütterung bei Pferden und Ponys

Einleitung Adipositas und die damit verbundenen Erkrankungen wie Hyperlipidämie, Insulindysregulation und Hufrehe stellen ein großes gesundheitliches Problem domestizierter Pferde und Ponys dar. Besonders Ponys, die als „leichtfuttrig“ gelten, sind öfter von Adipositas und den damit verbundenen Erkrankungen betroffen. Aktuelle Untersuchungen der intestinalen Mikrobiota bei Mäusen, Menschen und Pferden deuten darauf hin, dass es einen Zusammenhang zwischen der Mikrobiota und der Gewichtsentwicklung gibt und bei adipösen Individuen eine andere Zusammensetzung der Mikrobiota als bei normalgewichtigen Individuen vorliegt. Untersuchungen zu den Veränderungen der fäkalen equinen Mikrobiota während einer mehrmonatigen Gewichtszunahme bei Pferden und Ponys fehlen. Ziele der Untersuchungen Zweck der vorliegenden Studie war die Überprüfung der Effekte einer zweijährigen energiereichen Fütterung auf die fäkale Mikrobiota bei Pferden und Ponys. Dabei sollten folgende Hypothesen geprüft werden: (1) Die equine fäkale Mikrobiota verändert sich im Laufe der Gewichtszunahme hin zu einer Zusammensetzung wie sie für adipöse Individuen beschrieben ist. (2) Ponys besitzen eine andere Zusammensetzung der fäkalen Mikrobiota als Pferde. Tiere, Material und Methoden Zehn Shetlandponys (Alter 6 ± 3 Jahre) und zehn Warmblutpferde (Alter 10 ± 3 Jahre) erhielten zwei Jahre 200 % ihres Erhaltungsbedarfs an umsetzbarer Energie. Monatlich wurde der Energiebedarf an die aktuelle Körpermasse (KM) angepasst. Die Ration bestand zu 60 % aus Heu und zu 40 % aus einem Ergänzungsfutter (Rohprotein 13,4 %, Rohfett 14,4 %, Rohfaser 9,8 %, stickstofffreie Extraktstoffe 54,3 %). Morphometrische Daten (Body Condition Score (BCS), Cresty neck score (CNS) und Körpermasse (KM) wurden wöchentlich erfasst. Kotproben wurden 5 (t1), 11 (t2) und 23 (t3) Monate nach Beginn der energiereichen Fütterung bei den Pferden und Ponys gewonnen. Aus den Kotproben wurde die DNA extrahiert und die V3-V4 Region auf der 16S rRNA wurde mittels PCR vervielfältigt. Die PCR Produkte wurden mit Ilumina MiSequ sequenziert. Die Sequenzierungsdaten wurden mit FROGS ausgewertet und zur Beurteilung der Zusammensetzung der fäkalen Mikrobiota wurden die Diversität mittels Shannon und Simpson Index sowie das beobachtete Artenreichtum kalkuliert. Die Konzentrationen der gesamten kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) sowie von Azetat, Propionat, Butyrat, Isobutyrat, Valerat und Isovalerat wurden mittels flüssig Gaschromatographie bestimmt. Der Laktatgehalt im Kot wurde mittels enzymatisch kolorimetrischer Messung ermittelt. Die statistische Auswertung erfolgte mit der Software Statistica ©. Der Zeiteffekt wurde mit einer Friedmanns ANOVA und anschließendem Wilcoxen Rangsummentest mit Bonferroni Korrektur ermittelt. Für die Rasseneffekte wurde ein Mann- Whitney- U Test verwendet. Das Signifikanzniveau lag bei p < 0,05. Ergebnisse KM, BCS und CNS stiegen signifikant während der zweijährigen hochkalorischen Fütterung an. Beim Pony kam es zu einem Anstieg des Phylums Firmicutes (p = 0,025) zwischen t2 und t3 und bei beiden Rassen wurde ein signifikanter Anstieg des Phylums Actinobacteria in der fäkalen Mikrobiota zwischen t1 und t3 beobachtet. Bei Pferden konnte während der größten Gewichtszunahme zwischen t1 und t2 ein Abfall des Phylums Fibrobacteres (p = 0,028) beobachtet werden. In der fäkalen Mikrobiota der Ponys zeigte sich ein signifikanter Anstieg des Phylums Proteobacteria zwischen t1 und t2, gefolgt von einem Abfall zwischen t2 und t3. Der einzige signifikante Unterschied zwischen der fäkalen Mikrobiota der Pferde und der Ponys zum Zeitpunkt t1 war ein vermehrtes Vorkommen der Familie F082 in der fäkalen Mikrobiota der Ponys. Zum Zeitpunkt t2 wurde das Phylum Proteobacteria seltener in der Mikrobiota der Ponys beobachtet (p = 0,01). Die größten Unterschiede in der fäkalen Mikrobiota von Pferden und Ponys konnten zum Zeitpunkt t3 beobachtet werden. Dort kam das Phylum Fibrobacteres (p = 0,026) häufiger in der fäkalen Mikrobiota der Pferde vor und 5 Bakterienfamilien unterschieden sich signifikant in ihrem Vorkommen bei Pferden und Ponys.Während der größten Gewichtszunahme zwischen t1 und t2 zeigte sich ein signifikanter Abfall in der Artenvielfalt in der fäkalen Mikrobiota der Ponys. Im Kot der Pferde konnten, verglichen mit dem der Ponys, signifikant höhere SCFA Konzentrationen gemessen werden: t1: Isobutyrat, t2: Isobutyrat und Azetat und t3: gesamt SCFA, Propionat und Isovalerat. Zwischen t1 und t2 zeigte sich ein signifikanter Anstieg der Laktat Konzentration in den Fäzes der Pferde und Ponys, der bei den Pferden anschließend von einem Abfall zwischen t2 und t3 begleitet wurde. Schlussfolgerungen Während der energiereichen Fütterung konnte ein Abfall der Artenvielfalt sowie Änderungen in den Phyla Firmicutes, Actinobacteria und Fibrobacteres beobachtet werden. Unterschiede in der Mikrobiota von Pferden und Ponys konnten vor allem gegen Ende der 23-monatigen hochkalorischen Fütterung beobachtet werden. Während beim Pony die Bakterienfamilien F082, Bacteroidales UCG- 001, Rikenellaceae und Ruminococcaceae vermehrt in der fäkalen Mikrobiota auftraten, kam beim Pferd das fibrolytischen Phylum Fibrobacteres und die fibrolytische Familie Fibrobacteraceae sowie verschiedene SCFAs häufiger vor. Dies könnte ein Hinweis auf eine verbesserte Faserfermentation der Pferde sein. Die funktionellen Konsequenzen dieser Mikrobiota Verschiebungen sollten zukünftig über Metabolomanalysen weiter abgeklärt werden

Spatial analysis of hospital admissions for respiratory diseases during summer months in Berlin taking bioclimatic and socio-economic aspects into account

International environmental health studies of the past years have discussed the impacts of heat stress on human health. In particular, respiratory morbidity has shown significant heat effects in European cities. Metropolitan areas such as Berlin are characterised by an intra-urban spatial variability in socio-economic and bioclimatic conditions that is assumed to result in spatial differences in respiratory health risks. In essence, the elderly, children and people with chronic diseases suffer from heat stress. A spatial epidemiological approach was chosen to map elevated risks for hospital admissions among &gt; 64-year-olds with respiratory diseases (RD) during the summer months (June–September) from 2000 to 2009 and to link respiratory health risks to bioclimatic and socio-economic conditions in Berlin. The study aims to detect significant clusters with elevated relative risks for hospital admissions among &gt; 64-year-olds with RD in due consideration of socio-economic conditions as a covariate for health outcomes. The findings from the purely spatial analysis show significant intra-urban disparities in the relative risks for hospital admissions among &gt; 64-year-olds with RD. The highest relative risks within significant clusters were basically detected in the north-western and south-eastern city centre based on the study period 2000–2009 and also during the hot months of July and August in 2003 and 2006. The correlation analysis depicted significantly positive relationships between relative risks for hospital admissions among &gt; 64-year-olds with RD and population density, socio-economic conditions and the annual mean number of days with heat loads on the basis of the period 1971–2000 and the average of the periods 1971–2000 and 2021–2050 at the zip code level in Berlin. To specifically implement health care intervention and prevention strategies into urban planning and to apply a directed practice of telemedicine for patients with chronic obstructive pulmonary diseases, spatial epidemiological analyses are an important approach to identifying heat-vulnerable urban areas

Indoor heat stress: An assessment of human bioclimate using the UTCI in different buildings in Berlin

Because humans spend most of their time indoors and can be negatively affected by unfavourable thermal environ­ments, the assessment of indoor heat stress is an important issue for public health care. To characterise indoor human bioclimate, the Universal Thermal Climate Index (UTCI) was used. UTCI values were calculated from meas­urements of air temperature and air humidity in 16 rooms in Berlin during the summer months of 2011 and 2012. A constant air velocity of approximately 0.3 m/s and a metabolic heat production of 135 W/m2 were assumed. The mean radiant temperature was set to the air temperature. Because the mean air humidity was below or slightly above 50 %, the calculated UTCI values were mostly lower than the air temperatures. In summer 2012, the mean UTCI values ranged from 22.2 °C to 27.1 °C, and the maximum UTCI values ranged from 24.7 °C to 35.6 °C. Whereas only minor differences were found between rooms located within comparable buildings in different districts of Berlin, pronounced variations of the UTCI values were detected in two adjoining buildings, with differences up to 8.6 K for the daily minimum, 9.8 K for the daily mean and 12.2 K for the daily maximum UTCI between differ­ent rooms. These variations can be explained by differences in the structures of the two buildings, floor level and aspect. The UTCI values were also used to determine the occurrence of moderate and strong heat stress. Only two rooms showed no thermal stress, while strong heat stress was detected in three rooms

Exome chip analysis identifies low-frequency and rare variants in MRPL38 for white matter hyperintensities on brain MRI

International audienc

HE-LHC: The High-Energy Large Hadron Collider: Future Circular Collider Conceptual Design Report Volume 4

In response to the 2013 Update of the European Strategy for Particle Physics (EPPSU), the Future Circular Collider (FCC) study was launched as a world-wide international collaboration hosted by CERN. The FCC study covered an energy-frontier hadron collider (FCC-hh), a highest-luminosity high-energy lepton collider (FCC-ee), the corresponding 100 km tunnel infrastructure, as well as the physics opportunities of these two colliders, and a high-energy LHC, based on FCC-hh technology. This document constitutes the third volume of the FCC Conceptual Design Report, devoted to the hadron collider FCC-hh. It summarizes the FCC-hh physics discovery opportunities, presents the FCC-hh accelerator design, performance reach, and staged operation plan, discusses the underlying technologies, the civil engineering and technical infrastructure, and also sketches a possible implementation. Combining ingredients from the Large Hadron Collider (LHC), the high-luminosity LHC upgrade and adding novel technologies and approaches, the FCC-hh design aims at significantly extending the energy frontier to 100 TeV. Its unprecedented centre-of-mass collision energy will make the FCC-hh a unique instrument to explore physics beyond the Standard Model, offering great direct sensitivity to new physics and discoveries

HE-LHC: The High-Energy Large Hadron Collider – Future Circular Collider Conceptual Design Report Volume 4

In response to the 2013 Update of the European Strategy for Particle Physics (EPPSU), the Future Circular Collider (FCC) study was launched as a world-wide international collaboration hosted by CERN. The FCC study covered an energy-frontier hadron collider (FCC-hh), a highest-luminosity high-energy lepton collider (FCC-ee), the corresponding 100 km tunnel infrastructure, as well as the physics opportunities of these two colliders, and a high-energy LHC, based on FCC-hh technology. This document constitutes the third volume of the FCC Conceptual Design Report, devoted to the hadron collider FCC-hh. It summarizes the FCC-hh physics discovery opportunities, presents the FCC-hh accelerator design, performance reach, and staged operation plan, discusses the underlying technologies, the civil engineering and technical infrastructure, and also sketches a possible implementation. Combining ingredients from the Large Hadron Collider (LHC), the high-luminosity LHC upgrade and adding novel technologies and approaches, the FCC-hh design aims at significantly extending the energy frontier to 100 TeV. Its unprecedented centre-of-mass collision energy will make the FCC-hh a unique instrument to explore physics beyond the Standard Model, offering great direct sensitivity to new physics and discoveries

FCC-hh: The Hadron Collider: Future Circular Collider Conceptual Design Report Volume 3

In response to the 2013 Update of the European Strategy for Particle Physics (EPPSU), the Future Circular Collider (FCC) study was launched as a world-wide international collaboration hosted by CERN. The FCC study covered an energy-frontier hadron collider (FCC-hh), a highest-luminosity high-energy lepton collider (FCC-ee), the corresponding 100&nbsp;km tunnel infrastructure, as well as the physics opportunities of these two colliders, and a high-energy LHC, based on FCC-hh technology. This document constitutes the third volume of the FCC Conceptual Design Report, devoted to the hadron collider FCC-hh. It summarizes the FCC-hh physics discovery opportunities, presents the FCC-hh accelerator design, performance reach, and staged operation plan, discusses the underlying technologies, the civil engineering and technical infrastructure, and also sketches a possible implementation. Combining ingredients from the Large Hadron Collider (LHC), the high-luminosity LHC upgrade and adding novel technologies and approaches, the FCC-hh design aims at significantly extending the energy frontier to 100&nbsp;TeV. Its unprecedented centre of-mass collision energy will make the FCC-hh a unique instrument to explore physics beyond the Standard Model, offering great direct sensitivity to new physics and discoveries

HE-LHC: The High-Energy Large Hadron Collider

In response to the 2013 Update of the European Strategy for Particle Physics (EPPSU), the Future Circular Collider (FCC) study was launched as a world-wide international collaboration hosted by CERN. The FCC study covered an energy-frontier hadron collider (FCC-hh), a highest-luminosity high-energy lepton collider (FCC-ee), the corresponding 100 km tunnel infrastructure, as well as the physics opportunities of these two colliders, and a high-energy LHC, based on FCC-hh technology. This document constitutes the third volume of the FCC Conceptual Design Report, devoted to the hadron collider FCC-hh. It summarizes the FCC-hh physics discovery opportunities, presents the FCC-hh accelerator design, performance reach, and staged operation plan, discusses the underlying technologies, the civil engineering and technical infrastructure, and also sketches a possible implementation. Combining ingredients from the Large Hadron Collider (LHC), the high-luminosity LHC upgrade and adding novel technologies and approaches, the FCC-hh design aims at significantly extending the energy frontier to 100 TeV. Its unprecedented centre-of-mass collision energy will make the FCC-hh a unique instrument to explore physics beyond the Standard Model, offering great direct sensitivity to new physics and discoveries