Investigation of the Relationship of Certain Predictive Variables and Academic Achievement of Spanish-American and Anglo Pupils in Junior High School

Student Personnel and Guidanc

Open-source Monitoring und Wissen für ein Regional Nachhaltiges Wassermanagement in Zentralasien

Ungleich verteiltes Wasser in Zentralasien impliziert Konflikte in allen Bereichen der Wassernutzung. Eine effiziente Bewässerungslandwirtschaft ist ein wichtiger Beitrag zur regionalen Entwicklung. Fernerkundungsdaten können notwendige Informationen im Sinne eines Monitorings liefern. Satellitenbasierte Erdbeobachtung, insbesondere seit der Verfügbarkeit von frei zugänglichen Fernerkundungsdaten, bietet enormes Potenzial für die räumliche und zeitliche Bewertung einer Vielzahl sozioökonomischer und ökologischer Aspekte. Das nachhaltige Management von Wasserressourcen steht dabei im Fokus zahlreicher wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Fragestellungen. Speziell im Kontext zwischenstaatlicher Wasserverteilungs- und Nutzungskonflikte wie in Zentralasien wird der Fernerkundung ein hoher Stellenwert bei der Analyse und Bewertung wesentlicher Prozesse und Faktoren zur Erfassung des water footprint in der Bewässerungslandwirtschaft beigemessen. Im Aralseebecken in Zentralasien, einem der global größten Trockengebiete, ist Wasser geographisch ungleich allokiert und muss zwischen sechs Staaten, deren Ökonomien stark von der Wasserverfügbarkeit abhängen, verteilt werden. Physio-geographische Gegebenheiten als auch konkurrierende Interessen bei der Wassernutzung (wie Bewässerungslandwirtschaft und Energiegewinnung) erfordern eine effektive nationale und vor allem grenzüberschreitende Koordination dieser Interessen unter Einbindung von Nutzern und lokalen sowie regionalen Entscheidungsträgern mit dem Ziel der langfristig ressourcenschonenden Wassernutzung. Dieser Beitrag widmet sich der Frage wie frei zugängliche Fernerkundungsdaten und daraus in GIS-basierten Analysen abgeleitete Geoinformationen sowie der Transfer generierten Wissens im Sinne eines Monitorings zur Erhöhung der Wassernutzungseffizienz in der regionalen Bewässerungslandwirtschaft beitragen können. Besonderer Fokus liegt auf der Anwendung von optischen Satellitenbildern (MODIS) für (1) das Monitoring der bewässerten Landnutzung und der Ernteabschätzung zur Ermittlung der Produktivität der bewässerten Landwirtschaft und (2) dem zeitlichen und räumlichen Vergleich der Produktivität der Bewässerungssysteme. Die wissenschaftliche Arbeit verortet sich im CAWa-Projekt („Regional Research Network Central Asian Water“) als wissenschaftlich-technische Komponente der vom deutschen Bundesaußenministerium geförderten Wasserinitiative für Zentralasien (“Berliner Prozess”)

Prostaglandin E(2) in a TLR3- and 7/8-agonist-based DC maturation cocktail generates mature, cytokine-producing, migratory DCs but impairs antigen cross-presentation to CD8(+) T cells

Mature dendritic cells (DCs) represent cellular adjuvants for optimal antigen presentation in cancer vaccines. Recently, a combination of prostaglandin E(2) (PGE(2)) with Toll-like receptor agonists (TLR-P) was proposed as a new standard to generate superior cytokine-producing DCs with high migratory capacity. Here, we compare TLR-P DCs with conventional DCs matured only with the proinflammatory cytokines TNFα and IL-1ß (CDCs), focussing on the interaction of resulting DCs with CD8(+) T-cells. TLR-P matured DCs showed elevated expression of activation markers such as CD80 and CD83 compared to CDCs, together with a significantly higher migration capacity. Secretion of IL-6, IL-8, IL-10, and IL-12 was highest after 16 h in TLR-P DCs, and only TLR-P DCs secreted active IL-12p70. TLR-P DCs as well as CDCs successfully primed multifunctional CD8(+) T-cells from naïve precursors specific for the peptide antigens Melan-A, NLGN4X, and PTP with comparable priming efficacy and T-cell receptor avidity. CD8(+) T-cells primed by TLR-P DCs showed significantly elevated expression of the integrin VLA-4 and a trend for higher T-cell numbers after expansion. In contrast, TLR-P DCs displayed a substantially reduced capability to cross-present CMVpp65 protein antigen to pp65-specific T cells, an effect that was dose-dependent on PGE(2) during DC maturation and reproducible with several responder T-cell lines. In conclusion, TLR-P matured DCs might be optimal presenters of antigens not requiring processing such as short peptides. However, PGE(2) seems less favorable for maturation of DCs intended to process and cross-present more complex vaccine antigens such as lysates, proteins or long peptides

An online platform supporting the analysis of water adaptation measures in the Alps

Climate change may result in reduced water supply from the Alps - an important water resource for Europe. This paper presents a multilingual platform that combines spatial and multi-criteria decision-support tools to facilitate stakeholder collaboration in the analysis of water management adaptation options. The platform has an interactive map interface that allows participants to select a location of their interest within the Alpine Arc. By utilising the decision-support tool, stakeholders can identify suitable adaptation solutions for different geographical units, according to their experience and preference. The platform was used to involve experts across Alpine borders, domains and decision-making levels, as well as a group of university students. The experts favoured the planning instruments for saving water, while the students inclined towards the measures that would improve water conservation. The initial results confirmed the suitability of the platform for future involvement of decision-makers in spatio-temporal analyses of adaptation pathways in the Alps

Phenotypical effects of PGE2 on the TLR-mediated maturation of in-vitro-generated monocyte-derived dendritic cells

Dendritische Zellen (DC) spielen eine Schlüsselrolle im Immunsystem. Sie dienen als professionelle antigenpräsentierende Zellen und können eine antigenspezifische Immunantwort initiieren, indem sie naive T-Zellen primen. DC können auch verwendet werden, um T-Zellen im Kontext der onkologischen Immuntherapie zu stimulieren. In vitro können sie leicht aus Monozyten differenziert werden. Die daraus resultierenden unreifen DC können bereits Antigene phagozytieren und präsentieren, sie aktivieren jedoch noch keine Immunantwort solange keines der aufgenommenen Antigene als pathogen erkannt wird. Die Ausreifung einer unreifen, tolerogenen DC zu einer immunogenen reifen DC kann, neben anderen Methoden, durch einen Cocktail aus TLR-Liganden oder Zytokinen erreicht werden. Die Auswahl der Substanzen in diesem Cocktail bestimmt den Phänotyp und die funktionellen Eigenschaften der resultierenden reifen DC. Einige der benötigten Fähigkeiten der DC in der Tumorimmuntherapie, wo sie aus Patientenmonozyten generiert, mit Tumorantigen beladen und dem Patienten wieder zugeführt werden sollen, umfassen die Migration zu den T-Zell-Zonen der Lymphknoten, Antigenpräsentation auf sowohl MHC-I- als auch MHC-II-Molekülen, Zytokinproduktion für die Direktion der T-Zell-Antwort wie IL-12p70, und die Expression von Oberflächenmarkern wie der kostimulatorischen Moleküle CD80 und CD86. In der Vergangenheit wurde gezeigt, dass durch Zugabe von Prostaglandin E2 (PGE2) zu einem Cocktail mit dem synthetischen TLR3-Liganden poly-I:C und dem TLR7/8-Liganden R848 (Resiquimod) sowohl eine gute migratorische Fähigkeit als auch eine erhöhte IL-12p70-Produktion erreicht werden kann, während etwa die Fähigkeit zur Antigen-Kreuzpräsentation reduziert erschien. Anhand von Monozyten anonymer gesunder Spender beleuchtet diese Arbeit daher den Effekt von PGE2 auf monozytenderivierte DC näher, indem seine konzentrationsabhängige Wirkung auf deren Phänotyp untersucht wird. In den durchgeführten Versuchen wurde dabei die Expressionsdichte der Oberflächenmarker CD83, CD80 und CD86, HLA-DR und CCR7 sowie der monozytäre Marker CD14 durchflusszytometrisch analysiert. Die Ergebnisse zeigen bei Exposition mit PGE2 dosisabhängig eine Heraufregulation von CD80, CD83, CD86 und CCR7 in der Population reifer DC, deren Maximum in unteren mikromolaren Konzentrationen erreicht wird. Gleichzeitig induzierte PGE2 dosisabhängig auch die Entstehung einer zweiten Zellpopulation mit anderen Eigenschaften, die stattdessen den monozytären Marker CD14 re-exprimierte. Dies ist für künftige Studien eine interessante Beobachtung, da sie eine differenzierte Betrachtung beider resultierender Subpopulationen anregt.Dendritic cells (DC) play a key role in the immune system. They serve as professional antigen presenting cells and can initiate an antigen-specific immune response by priming naive T cells. DC can also be used to stimulate T cells in the context of tumor immunotherapy. In vitro, they can easily be differentiated from monocytes. The resulting immature DC are capable of antigen phagocytosis and presentation, but do not yet activate an immune response as long as none of the uptaken antigens is recognized as pathogenic. The process of converting an immature, tolerogenic DC to an immunogenic mature DC can, among other methods, be achieved by using a cocktail of toll-like receptor (TLR) ligands and cytokines. The choice of the substances included into this cocktail later determines the phenotype and capabilities of the resulting mature dendritic cells. Some of the required DCs' capabilities in the field of cancer immunotherapy, where they are to be generated from patient monocytes, loaded with tumor antigen and re-transferred into the patient, include migration to the T cell areas of lymph nodes, antigen presentation on both MHC-I and MHC-II molecules, cytokine production for shaping the T cell response such as IL-12p70, and the expression of surface markers such as the costimulatory molecules CD80 and CD86. Adding Prostaglandin E2 (PGE2) to a cocktail of the TLR3 ligand poly(I:C) and the TLR7/8 ligand R848 (Resiquimod) has been shown to result in a good migratory capacity as well as an elevated IL-12p70 production. In earlier research, the capability of antigen cross-presentation however appeared to be reduced when PGE2 was added. Hence, using anonymous healthy donor monocytes, this work was designed to further investigate the effects of PGE2 on DC dose-dependently by studying their phenotype. Particularly, the density of the cell surface markers CD83, CD80 and CD86, HLA-DR and CCR7 as well as the monocyte marker CD14 have been studied in flow cytometry. The results suggest a dose-dependent up-regulation by PGE2 of CD80, CD83, CD86 and CCR7 in the population of mature DC reaching its maximum at low µM concentrations. Simultaneously, PGE2 also dose-dependently induced the generation of a second cell population, which instead re-expressed the monocyte marker CD14. This is an interesting finding as well as it encourages a differential look at both resulting subpopulations in future analyses

From remote sensing to web mapping - integrated geoinformation for land use monitoring in Central Asia

Irrigation agriculture is of a major socio-economic importance for the Central Asian countries Afghanistan, Kazakhstan, Kyrgyzstan, Tajikistan, Turkmenistan and Uzbekistan. Remote agricultural areas, the lack of harmonized agricultural statistics, the intensification of agriculture combined with water scarcity as well as unsustainable water use management make the integrated and combined use of Remote Sensing and Web GIS a very valuable technique for crop monitoring and to support the mitigation of those problems. Thus, within the frame of the Central Asian Water project (CAWa), a web-based mapping platform, the Water Use Efficiency Monitor in Central Asia (WUEMoCA), is being currently developed. It is comprised of a coherent and automated interdisciplinary processing chain starting from the automated download of Terra MODIS data and the computation of NDVI time series. A subsequent land use classification and crop yield estimation via machine learning algorithms for image processing provides a retrospective crop inventory for all years between 2000 and 2016 so far. Parallely, the near-real time early estimation of the current agricultural vegetation condition provides information about phenological anomalies and drought-affected regions. The systematic storage of these large amounts of processed multitemporal MODIS data requires the deployment of a spatial database with supportive raster analysis functionalities such as PostgreSQL/PostGIS in which all results are spatially aggregated on administrative levels such as water use associations, state districts and state provinces. Morover, the connectivity between a GeoServer and PostGIS is natively integrated, allowing for the automatic creation of Web Map Services (WMS) directly from the database. Interactive maps are visualized in a client application based on the mapping framework OpenLayers which is tailored for the specific needs of Central Asian water management. This makes a web-based presentation of all results possible. At last, the use of a PostGIS database also provides the possibility to establish a land use indicator system for all administrative levels with secondary information such as land use coefficient, crop diversity, land use intensity and irrigated crop acreage. The CAWa project is a part of the Berlin Process and funded by the German Federal Foreign Office