Advances in modelling hydrological dynamics in drained and cultivated peatlands

Process-modelling of hydrological dynamics in drained and cultivated fen soil profiles is essential for a precise calculation of greenhouse gas emissions. Until now, several estimation procedures exist, basically depending on site-specific conditions like land-use, vegetation, water table and fen soil type. To some extent these approaches are vulnerable to under- and overestimation of local greenhouse gas emissions by neglecting heterogeneous properties along fen soil profiles potentially differing from horizon to horizon. Hydrological modelling of water dynamics in fen soils characterised by progressed moorsh-forming process is restricted due to a lack of valid parameters describing available water retention functions. In the present study, a general applicable parameter set to solve the van Genuchten-Mualem water retention equation for fen soil horizons formed by drainage and cultivation has been developed based on a comprehensive dataset consisting of 520 horizontal data from fen soil profiles sampled at altogether 15 peatland areas in Germany. Different categorizations of the data were proofed to account for various states of peat decomposition and to reduce the range of measured volumetric soil water contents at specific pressure heads. Finally, bulk density was used as a cluster variable to consider the intensity of moorsh-forming process within every horizon category. Subsequent parameter estimation was conducted by the RETC programme and validation of the estimated parameters was realized for in total four monitoring plots varying in land-use type, climate and fen soil profile, by modelling water dynamics using HYDRUS-1d

Funktionelle Charakterisierung Fc-optimierter CD19-gerichteter Antikörper

Für Fc-vermittelte Effektormechanismen, wie die komplementabhängige Zytotoxizität (CDC) und die antikörperabhängige zellvermittelte Zytotoxizität (ADCC), konnte mit Daten aus zahlreichen Tiermodellen sowie klinische Studien die große Bedeutung für die Wirksamkeit therapeutischer Antikörper gezeigt werden. Um die Wirksamkeit dieser klinisch eingesetzten Antikörper weiter zu optimieren, wird durch Modifizieren der Fc-Domäne versucht, die Bindung an Fc-Rezeptoren und Komplementfaktoren zu verbessern, um so die ADCC- und CDC-Aktivität der Antikörper zu erhöhen. Zur Steigerung der Zytotoxizität kann sowohl die Aminosäuresequenz (sog. Protein-Engineering) als auch die Glykosylierung (sog. Glyko-Engineering) der Fc-Domäne eines Antikörpers verändert werden. Bisher wurden in der Regel Fc-optimierte Antikörper beschrieben, die entweder eine gesteigerte CDC- oder ADCC-Aktivität aufwiesen, nicht jedoch eine simultane Optimierung beider Wirkmechanismen. Insbesondere für Antikörper mit Spezifität für das B-Lymphozyten spezifische CD19, eine attraktive Zielstruktur für die Therapie von akuter lymphatischer Leukämie, stellt das Fc-Engineering eine attraktive Möglichkeit dar, da der native IgG1 CD19-Antikörper kaum ADCC oder CDC gegenüber Tumorzellen vermittelt. So wurden im Rahmen dieser Arbeit verschiedene Fc-optimierte CD19-Antikörper und ein IgG1 CD19-Antikörper charakterisiert und hinsichtlich ihrer in vitro Zytotoxizität vergleichend analysiert. Dazu wurde neben einem Antikörper mit der Fünffach-Aminosäuresubstitution EFTAE (S267E/H268F/S324T/G236A/I332E) zur Steigerung der CDC, eine afucosylierte Variante des IgG1 CD19-Antikörpers zur Steigerung der ADCC verwendet. In dem Versuch einen Antikörper mit simultan gesteigerter ADCC und CDC zu erzeugen, wurde weiterhin eine afucosylierte Variante des Antikörpers mit der EFTAE-Substitution generiert. Die verschiedenen Fc-optimierten CD19-Antikörper wiesen alle eine spezifische Bindung mit identischer Affinität für das Zielantigen CD19 auf. In Zytotoxizitätsexperimenten mit humanem Plasma oder mononukleären Zellen als Effektorquelle war der IgG1 CD19-Antikörper nicht in der Lage, effektiv CDC oder ADCC gegenüber Tumorzellen zu vermitteln. Im Vergleich dazu zeigten afucosylierte CD19-Antikörper eine gesteigerte Bindung an FcγRIII, resultierend in einer deutlich höheren ADCC-Aktivität. Des Weiteren konnte durch die Einführung der EFTAE-Substitution unabhängig vom Fucose-Gehalt der Antikörper durch eine gesteigerte Affinität für den Komplementfaktor C1q eine Lyse mittels CDC beobachtet werden. Die doppelt optimierte CD19-Antikörpervariante wies sowohl gesteigerte ADCC- als auch CDC-Aktivität gegenüber verschiedenen Lymphom-Zelllinien auf. Zusammenfassend wurde im Rahmen dieser Arbeit deutlich, dass Antikörper mit ursprünglich sehr geringer Zytotoxizität wie der IgG1 CD19-Antikörper durch die Anwendung etablierter Fc-Engineering-Strategien in der Lage sind, ADCC und CDC zu vermitteln. Zudem ist es durch das Kombinieren von Protein- und Glyko-Engineering möglich, Antikörper mit gleichzeitig gesteigerter ADCC- als auch CDC-Aktivität zu generieren

Molekulare Epidemiologie von Vancomycin-resistenten Enterokokken am Universitätsklinikum Regensburg im ersten Halbjahr des Jahres 2012

In Deutschland und Europa breiten sich seit 2000 zunehmend Vancomycin-resistente E. faecium-Isolate (VREfm) aus. Die Verbreitung von VRE ist vor allem durch eine Verbreitung bestimmter hospital-adaptierter Linien wie den klonalen Komplex 17 (CC17) bzw. Klade A1 verursacht. Seit 2004 werden alle VRE-Erstisolate am Institut für Mikrobiologie und Hygiene Regensburg (IMHR) des Universitätsklinikum Regensburg (UKR) asserviert. In dieser Dissertation wurde die molekulare Epidemiologie von Vancomycin-resistenten Enterokokken am Universitätsklinikum Regensburg im ersten Halbjahr des Jahres 2012 untersucht. Die Isolate wurden mittels Polymerasekettenreaktion und Gelelektrophorese auf ihre Glykopeptidresistenzgene vanA/vanB und die Virulenzgene Enterococcal surface protein (esp), Adhesin of collagen from E. faecium (acm) und der putativen Hyaluronidase (hyl) untersucht. Außerdem wurde zur Bestimmung des Subtyps die Multi-Locus-Sequenztypisierung (MLST) durchgeführt. Das vorherrschende Resistenzgen in Regensburg war vanB und der Großteil der Isolate wies Virulenzfaktoren auf. Alle Isolate ließen sich der nosokomialen Linie CC17 zuordnen, wobei die häufigsten Sequenztypen (ST) ST117 mit 45 % und ST192 mit 23 % am UKR waren. Zusätzlich zur molekularen Typisierung wurden die Patientendaten über das Krankenhaus, die Stationsart, die klinische Fachrichtung sowie Art der VRE-Besiedlung erfasst und ausgewertet. Dies ließ Rückschlüsse über die Ausbreitung und Häufigkeit von VRE im Raum Regensburg, insbesondere am UKR, zu

C-Speicherung und C-Freisetzungs-potential der hydrologisch- genetischen Moortypen „Durchströmungsmoor“ und „Versumpfungsmoor“

Moore speichern in ihrer Gesamtheit mehr Kohlenstoff als alle Wälder der Erde (Eppel, 2006) und beinhalten ähnlich viel Kohlenstoff wie in der gesamten terrestrischen Biomasse der Erde festgelegt ist (Joosten und Clarke, 2002). Nach Höper (2002) speichern allein die Niedermoore Deutschlands 2,3 Gt C. Für die land- und forstwirtschaftliche Nutzung wurden Moore häufig entwässert. Dies veränderte grundlegend die chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften der Moore. Bei nun aeroben Verhältnissen im Torf kann es zu oxydativem Torfverzehr kommen. Der vorher gehemmte Stoffkreislauf wird mobilisiert, C wird z.B. in Form von CO2 freigesetzt (Stegmann und Zeitz, 2001). Bisherige Berechnungen zu C-Speicher-mengen gingen von eher allgemeinen Annahmen aus, welche beispielsweise Unterschiede in der Genese und pedogenetische Veränderungen der Moore nicht berücksichtigen. Ziel der im Folgenden dargestellten Arbeit ist es daher, die C-Speichermengen und C-Freisetzungspotentiale der hydrologisch- genetischen Moortypen (im Folgenden HGMT) Versumpfungsmoor und Durch-strömungsmoor am Beispiel der Bundes-länder Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern zu ermitteln

Forschung zu Handlungspraxis und -verantwortung in der Kulturellen Bildung. Überblick und Metareflexion Kultureller Bildung anlässlich der 12. Jahrestagung des Netzwerks Forschung Kulturelle Bildung

Der Beitrag stellt als Einleitung und Fazit des digitalen Tagungsbandes die Rahmung, die Beiträge und die Ergebnisse der 12. Tagung des Netzwerks Forschung Kulturelle Bildung dar, die im September 2021 zum Thema „Was tun? Handlungspraxis und -verantwortung in der Kulturellen Bildung" stattgefunden hat. Er gibt zunächst eine Übersicht über Handlungsverständnisse in der Kulturellen Bildung und erklärt dann die Aktualität der Auseinandersetzung mit Handlungspraxis und -verantwortung in der Forschung zu Kultureller Bildung. Eine kurze Darstellung der verschiedenen Tagungsbeiträge (Keynote, Podiumsdiskussion, Panelvorträge, künstlerische Labore, Tagungskommentar) zeichnet die Beschäftigung mit dem Thema nach. Als Fazit wird aufgezeigt, dass Kulturelle Bildung stark auf Selbstbeschreibungen angewiesen ist und dafür ihr Handlungsverständnis und die dahinter liegenden Theorierahmen beachten muss. Der Fokus auf Handlungspraxis und -verantwortung eignet sich als Ausgangspunkt für eine Metareflexion Kultureller Bildung. (DIPF/Orig.

Effects of facial biofeedback on hypomimia, emotion recognition, and affect in Parkinson’s disease

Objectives: Facial expressions are a core component of emotions and nonverbal social communication. Therefore, hypomimia as secondary symptom of Parkinson’s disease (PD) has adverse effects like social impairment, stigmatization, under-diagnosis and under-treatment of depression, and a generally lower quality of life. Beside unspecific dopaminergic treatment, specific treatment options for hypomimia in PD are rarely investigated. This quasi-randomized controlled trial evaluated the short-term effects of facial electromyogram (EMG) based biofeedback to enhance facial expression and emotion recognition as nonverbal social communication skills in PD patients. Furthermore effects on affect are examined. Method: A sample of 34 in-patients with PD were allocated either to facial EMG-biofeedback as experimental group or non-facial exercises as control group. Facial expression during posing of emotions (measured via EMG), facial emotion recognition, and positive and negative affect were assessed before and after treatment. Stronger improvements were expected in the EMG-biofeedback in comparison to the control group. Results: The facial EMG-biofeedback group showed significantly greater improvements in overall facial expression, and especially for happiness and disgust. Also, overall facial emotion recognition abilities improved significantly stronger in the experimental group. Positive affect was significantly increased in both groups with no significant differences between them, while negative affect did not change within both groups. Conclusions: The study provides promising evidence for facial EMG-biofeedback as a tool to improve facial expression and emotion recognition in PD. Embodiment theories are discussed as working mechanism

Heißwasserextrahierbarer Kohlenstoff und Bodenatmung als Parameter zur Abschätzung der potentiellen Kohlenstofffreisetzung aus organischen Böden

Durch Ihre hohen Gehalte an Kohlenstoff (C) und organischer Bodensubstanz (OBS) und besitzen Moorböden eine herausragende Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Bei unsachgemäßer Nutzung setzen diese organischen Böden besonders hohe Mengen an C, z.B in Form von CO2 frei. Der labile und aktive Anteil der OBS, der potentiell besonders leicht freigesetzt werden kann, lässt sich allgemein mit dem Parameter heißwasserextrahierbarer Kohlenstoff (Chwe) abschätzen, da diese Fraktion große Mengen leicht umsetzbarer Bestandteile wie etwa hohe Anteile an mikrobieller Biomasse, Einfachzucker oder Ligninmonomere enthält. Bis jetzt ist aber unklar, wie gut sich dieser Parameter zur Ableitung der potentiellen C-Freisetzung aus Moorböden eignet. Für verschiedene Mineralböden konnten bereits enge Korrelationen zwischen dem Chwe und der jeweiligen Bodentamung aufgezeigt werden. Studien zur Beziehung der CO2-Freisetzung und dem Parameter Chwe speziell für organische Böden fehlen bisher. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es deshalb, diese möglichen Korrelationen für organische Böden zu untersuchen. Dazu wurde der Chwe an über 50 unterschiedlichen Moorbodensubstraten ermittelt. Hier wurde eine Extraktionsmethode angewandt, welche speziell an die hohen Anteile an OBS angepasst wurde. Daneben wurde die jeweilige Bodenatmung mittels Inkubationsversuchen im Labor gemessen und mit dem Gehalt an Chwe verglichen. Die bisherigen Ergebnisse zeigen mittlere bis hohe Korrelationen zwischen der Bodenatmung und dem Chwe, so dass davon auszugehen ist, dass der Chwe zur Abschätzung einer potentiellen C-Freisetzung auch für organische Böden herangezogen werden kann, um damit die Empfindlichkeit gegenüber Kohlenstoffverlusten beschreiben zu können. Die gewonnenen Daten sollten allerdings durch zusätzliche Untersuchungen, vor allem an bisher nicht genügend berücksichtigten Moorbodensubstraten, weiter überprüft werden