Hochwasserschutz an der Mulde - Vorbeugender Hochwasserschutz durch Wasserrückhalt in der Fläche unter besonderer Berücksichtigung naturschutzfachlicher Aspekte am Beispiel des Flusseinzugsgebietes der Mulde in Sachsen

Ziele für das vorliegende Projekt: - Entwicklung einer auf beliebige Einzugsgebiete übertragbaren Methodik, das Wasserrückhaltepotenzial flächendeckend zu ermitteln und Karten oder Pläne für die Ausweisung von potenziellen Hochwasserminderungsgebieten herzustellen, - Identifizierung von Synergieeffekten zwischen den Zielen und Maßnahmen des vorbeugenden Hochwasserschutzes und des Naturschutzes, - Entwicklung je eines Katalogs von multifunktionalen Hochwasserschutzmaßnahmen - dargestellt in sogenannten »Maßnahmen-Steckbriefen« - für die Bereiche Siedlungswasserwirtschaft und Landwirtschaft, - Softwarebezogene Verknüpfung eines vorhandenen Entscheidungshilfesystems mit den GIS-technisch aufbereiteten Daten des Muldeeinzugsgebietes und Aufstellen eines Regelwerks zur Definition geeigneter Maßnahmen, - Erstellung einer »Maßnahmenkarte« für den Bereich Siedlungswasserwirtschaft zur Beantwortung der Frage, welche Maßnahme an welchem Ort möglich und sinnvoll ist, - Erstellung von einzugsgebietsweiten »Fachplanerkarten« für den Bereich Landwirtschaft zur Beantwortung der Frage wo eine bestimmte Maßnahme möglich und sinnvoll ist, - Handlungsempfehlungen und beispielhafte Anwendungen naturschutzfachlicher Maßnahmen, - Beispielhafte Berechnung der Auswirkungen angenommener Umsetzungsszenarien im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft und der Landwirtschaft auf den Hochwasserabfluss im Muldegebiet, - Erarbeitung einer Handlungsstrategie zur Umsetzung der vorgeschlagen Ziele und Maßnahmen (Umsetzungsinstrumente, Integration in die räumliche Planung), - Ökonomische Bewertung der vorgeschlagenen Ziele und Maßnahmen, unterteilt nach den Bereichen Siedlungswasserwirtschaft und Landwirtschaft, - Bewertung der derzeitigen Fördermöglichkeiten im Bereich der Landwirtschaft und Erarbeitung von Verbesserungsvorschlägen, - Zusammenfassende Bewertung flächenbezogener Maßnahmen zur Erhöhung des Wasserrückhalts bei Hochwasserereignissen und Ausblick auf weitergehende Untersuchungen

Regulation of the TNF-receptor signaltransduction through the cytokine TWEAK

Das pleiotrope Zytokin TNF (tumor necrosis factor) kann an den TNF-Rezeptor 1 (TNFR1) und den TNF-Rezeptor 2 (TNFR2) binden und mit deren Hilfe seine biologischen Funktionen über verschiedene Signalwege, wie z.B. NFB- und MAPK-Aktivierung bzw. Apop¬toseinduktion, vermitteln. In früheren Arbeiten konnte gezeigt werden, dass die Aktivierung des TNFR2 zur proteasomalen Degradation des Adaterproteins TRAF2 führt und dadurch die TNFR1-induzierte Apoptose verstärkt wird. TWEAK (tumor necrosis like weak inducer of apoptosis), das ebenfalls der TNF-Ligandenfamilie angehört und die Interaktion mit dessen Rezeptor Fn14 (fibroblast growth factor-inducible 14), der wie der TNFR2 zur Untergruppe der TRAF-bindenden Rezeptoren der TNF-Rezeptorfamilie gehört, zeigten in verschiedenen Arbeiten auch eine TRAF2-degradierende Wirkung. In der vorliegenden Arbeit konnte nun gezeigt werden, dass dies auch im Falle des TWEAK/Fn14-Systems mit einem verstärkenden Effekt auf die TNFR1-vermittelte Apoptose einhergeht. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass TWEAK zusätzlich auch die TNFR1-induzierte Nekrose verstärkt, die den Zelltod durch andere Mechanismen als bei der Apoptose induziert. Von anderen Arbeiten unserer Gruppe war bekannt, dass lösliches TWEAK (sTWEAK) und membranständiges TWEAK (mTWEAK) bezüglich der TRAF2-Depletion wirkungs¬gleich sind. Da der apoptotische Fn14-TNFR1-„crosstalk“ auf der Depletion von TRAF2-Komplexen beruht wurden auch keine signifikanten Unterschiede zwischen sTWEAK und mTWEAK in Bezug auf die Verstärkung der TNFR1-induzierten Apoptose beobachtet. Interessanter¬weise zeigte sich in der vorliegenden Arbeit jedoch, dass sTWEAK den klassischen NFB-Signalweg gar nicht bzw. nur schwach aktiviert, wohingegen mTWEAK diesen stark induziert. Bei der Aktivierung des alternativen NFB-Signalweges hingegen ließen sich keine Unterschiede zwischen sTWEAK und mTWEAK erkennen. Die Aktivierung eines Signalweges wird also durch die Oligomerisierung des Liganden nicht moduliert, demgegenüber aber erwies sich die Aktivierung eines anderen Signalweges als stark abhängig von der Liganden-Oligomerisierung. Vor dem Hintergrund, dass das Adapterprotein TRAF1 (TNF-receptor-associated factor 1) Heterotrimere mit TRAF2 bildet, wurde weiterhin untersucht, ob dieses Molekül einen Einfluss auf die Aktivität der TWEAK-induzierten Signalwege hat. Tatsächlich zeigte sich in TRAF1-exprimie¬renden Zellen eine Verstärkung der TWEAK-induzierten Aktivierung des klassischen NFB-Signalweges Zukünftige Studien müssen nun aufklären, inwieweit die hier gefundenen Mecha-nismen das Zusammenspiel von TNF und TWEAK in vivo bestimmen.The pleiotropic cytokine TNF (tumor necrosis factor) binds to two receptors, TNF-receptor 1 (TNFR1) and TNF-receptor 2 (TNFR2). TNF elicits its biological functions through different signaling pathways, e.g. NFB- and MAPK-activation and induction of apoptosis. Previous studies revealed that activation of TNFR2 leads to protea¬somal degradation of the adaptor protein TRAF2 and enhanced TNFR1-induced apoptosis. TWEAK (tumor necrosis like weak inducer of apoptosis), a member of the TNF-ligand family and Fn14 which belongs like TNFR2 to the TRAF-binding subgroup of the TNF-receptor family, showed also a TRAF2-degrading effect. In the present thesis it is shown that this is also associated with an enhancement of TNFR1-mediated apoptosis. Furthermore, it was shown that TWEAK also amplifies TNFR1-induced necrosis, a form of cell death that is induced independently and by different mechanisms than apoptosis. In earlier studies in our group it was found that soluble TWEAK (sTWEAK) and membrane bound TWEAK (mTWEAK) have the same TRAF2-depleting effect. Because the apoptotic crosstalk of Fn14 and TNFR1 bases on the depletion of TRAF2-containing complexes, there were no significant differences observed between sTWEAK and mTWEAK concerning the enhancement of TNFR1-induced apoptosis. Interestingly, it was shown in this thesis that sTWEAK can activate the classical NFB pathway not or just weak, whereas mTWEAK can do this very efficiently. However there were no differences between sTWEAK and mTWEAK in the activa¬tion of the alternative NFB pathway. Thus the activation of one type of signaling pathway is therefore not modulated through ligand oligomerisation, but in contrast the activation of another pathway turned out to be strongly dependent of ligand oligomerisation. It is known that the adaptor protein TRAF1 (TNF-receptor-associated factor 1) builds heterotrimers with TRAF2. It was furthermore investiga-ted, whether this molecule has an influence on the activity of TWEAK-induced pathways. Actually there was increased activity in TWEAK-mediated classical NFB signaling observed in TRAF1-expressing cells. Further studies have to clarify to which extend the here found mechanisms affect the TNF-TWEAK interplay in vivo

Climate Change: Global risks, challenges and decisions

Providing an up-to-date synthesis of all knowledge relevant to the climate change issue, this book ranges from the basic science documenting the need for policy action to the technologies, economic instruments and political strategies that can be employed in response to climate change. Ethical and cultural issues constraining the societal response to climate change are also discussed. This book provides a handbook for those who want to understand and contribute to meeting this challenge. It covers a very wide range of disciplines - core biophysical sciences involved with climate change (geosciences, atmospheric sciences, ocean sciences, ecology/biology) as well as economics, political science, health sciences, institutions and governance, sociology, ethics and philosophy, and engineering. As such it will be invaluable for a wide range of researchers and professionals wanting a cutting-edge synthesis of climate change issues, and for advanced student courses on climate change

Tumor Necrosis Factor Induces Tumor Promoting and Anti-Tumoral Effects on Pancreatic Cancer via TNFR1

Multiple activities are ascribed to the cytokine tumor necrosis factor (TNF) in health and disease. In particular, TNF was shown to affect carcinogenesis in multiple ways. This cytokine acts via the activation of two cell surface receptors, TNFR1, which is associated with inflammation, and TNFR2, which was shown to cause anti-inflammatory signaling. We assessed the effects of TNF and its two receptors on the progression of pancreatic cancer by in vivo bioluminescence imaging in a syngeneic orthotopic tumor mouse model with Panc02 cells. Mice deficient for TNFR1 were unable to spontaneously reject Panc02 tumors and furthermore displayed enhanced tumor progression. In contrast, a fraction of wild type (37.5%), TNF deficient (12.5%), and TNFR2 deficient mice (22.2%) were able to fully reject the tumor within two weeks. Pancreatic tumors in TNFR1 deficient mice displayed increased vascular density, enhanced infiltration of CD4+ T cells and CD4+ forkhead box P3 (FoxP3)+ regulatory T cells (Treg) but reduced numbers of CD8+ T cells. These alterations were further accompanied by transcriptional upregulation of IL4. Thus, TNF and TNFR1 are required in pancreatic ductal carcinoma to ensure optimal CD8+ T cell-mediated immunosurveillance and tumor rejection. Exogenous systemic administration of human TNF, however, which only interacts with murine TNFR1, accelerated tumor progression. This suggests that TNFR1 has basically the capability in the Panc02 model to trigger pro-and anti-tumoral effects but the spatiotemporal availability of TNF seems to determine finally the overall outcome

Hochwasserschutz an der Mulde - Vorbeugender Hochwasserschutz durch Wasserrückhalt in der Fläche unter besonderer Berücksichtigung naturschutzfachlicher Aspekte am Beispiel des Flusseinzugsgebietes der Mulde in Sachsen

Ziele für das vorliegende Projekt: - Entwicklung einer auf beliebige Einzugsgebiete übertragbaren Methodik, das Wasserrückhaltepotenzial flächendeckend zu ermitteln und Karten oder Pläne für die Ausweisung von potenziellen Hochwasserminderungsgebieten herzustellen, - Identifizierung von Synergieeffekten zwischen den Zielen und Maßnahmen des vorbeugenden Hochwasserschutzes und des Naturschutzes, - Entwicklung je eines Katalogs von multifunktionalen Hochwasserschutzmaßnahmen - dargestellt in sogenannten »Maßnahmen-Steckbriefen« - für die Bereiche Siedlungswasserwirtschaft und Landwirtschaft, - Softwarebezogene Verknüpfung eines vorhandenen Entscheidungshilfesystems mit den GIS-technisch aufbereiteten Daten des Muldeeinzugsgebietes und Aufstellen eines Regelwerks zur Definition geeigneter Maßnahmen, - Erstellung einer »Maßnahmenkarte« für den Bereich Siedlungswasserwirtschaft zur Beantwortung der Frage, welche Maßnahme an welchem Ort möglich und sinnvoll ist, - Erstellung von einzugsgebietsweiten »Fachplanerkarten« für den Bereich Landwirtschaft zur Beantwortung der Frage wo eine bestimmte Maßnahme möglich und sinnvoll ist, - Handlungsempfehlungen und beispielhafte Anwendungen naturschutzfachlicher Maßnahmen, - Beispielhafte Berechnung der Auswirkungen angenommener Umsetzungsszenarien im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft und der Landwirtschaft auf den Hochwasserabfluss im Muldegebiet, - Erarbeitung einer Handlungsstrategie zur Umsetzung der vorgeschlagen Ziele und Maßnahmen (Umsetzungsinstrumente, Integration in die räumliche Planung), - Ökonomische Bewertung der vorgeschlagenen Ziele und Maßnahmen, unterteilt nach den Bereichen Siedlungswasserwirtschaft und Landwirtschaft, - Bewertung der derzeitigen Fördermöglichkeiten im Bereich der Landwirtschaft und Erarbeitung von Verbesserungsvorschlägen, - Zusammenfassende Bewertung flächenbezogener Maßnahmen zur Erhöhung des Wasserrückhalts bei Hochwasserereignissen und Ausblick auf weitergehende Untersuchungen

Hochwasserschutz an der Mulde - Vorbeugender Hochwasserschutz durch Wasserrückhalt in der Fläche unter besonderer Berücksichtigung naturschutzfachlicher Aspekte am Beispiel des Flusseinzugsgebietes der Mulde in Sachsen

Ziele für das vorliegende Projekt: - Entwicklung einer auf beliebige Einzugsgebiete übertragbaren Methodik, das Wasserrückhaltepotenzial flächendeckend zu ermitteln und Karten oder Pläne für die Ausweisung von potenziellen Hochwasserminderungsgebieten herzustellen, - Identifizierung von Synergieeffekten zwischen den Zielen und Maßnahmen des vorbeugenden Hochwasserschutzes und des Naturschutzes, - Entwicklung je eines Katalogs von multifunktionalen Hochwasserschutzmaßnahmen - dargestellt in sogenannten »Maßnahmen-Steckbriefen« - für die Bereiche Siedlungswasserwirtschaft und Landwirtschaft, - Softwarebezogene Verknüpfung eines vorhandenen Entscheidungshilfesystems mit den GIS-technisch aufbereiteten Daten des Muldeeinzugsgebietes und Aufstellen eines Regelwerks zur Definition geeigneter Maßnahmen, - Erstellung einer »Maßnahmenkarte« für den Bereich Siedlungswasserwirtschaft zur Beantwortung der Frage, welche Maßnahme an welchem Ort möglich und sinnvoll ist, - Erstellung von einzugsgebietsweiten »Fachplanerkarten« für den Bereich Landwirtschaft zur Beantwortung der Frage wo eine bestimmte Maßnahme möglich und sinnvoll ist, - Handlungsempfehlungen und beispielhafte Anwendungen naturschutzfachlicher Maßnahmen, - Beispielhafte Berechnung der Auswirkungen angenommener Umsetzungsszenarien im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft und der Landwirtschaft auf den Hochwasserabfluss im Muldegebiet, - Erarbeitung einer Handlungsstrategie zur Umsetzung der vorgeschlagen Ziele und Maßnahmen (Umsetzungsinstrumente, Integration in die räumliche Planung), - Ökonomische Bewertung der vorgeschlagenen Ziele und Maßnahmen, unterteilt nach den Bereichen Siedlungswasserwirtschaft und Landwirtschaft, - Bewertung der derzeitigen Fördermöglichkeiten im Bereich der Landwirtschaft und Erarbeitung von Verbesserungsvorschlägen, - Zusammenfassende Bewertung flächenbezogener Maßnahmen zur Erhöhung des Wasserrückhalts bei Hochwasserereignissen und Ausblick auf weitergehende Untersuchungen