Ecotoxicological assessment of the effects of fluoxetine on Daphnia magna based on acute toxicity, multigenerational reproduction effects, and attraction-repellence responses

Fluoxetine, a common pharmaceutical used as an antidepressant, is already considered potentially hazardous to biota due to its increasing use and detection in European, North American, and Asian rivers. We studied the effects of fluoxetine on Daphnia magna, as we hypothesized that fluoxetine might have harmful effects, short and long-term, at different levels: survival, behaviour, and reproduction (offspring production). We applied two different approaches: (i) a scenario at environmentally relevant concentrations (0.1–1.0 μg/L) and (ii) a scenario simulating a future worsening of contamination (1–800 μg/L) until the reach of lethal concentrations. In the former, we examined whether there are multigenerational effects on reproduction and on the avoidance/colonisation behaviour in previously exposed populations. In the latter, three responses were assessed: survival, avoidance behaviour and reproduction. We did not detect differences in the reproduction output of D. magna among the treatments over the three generations examined. Irrespective of the multigenerational treatment, D. magna colonised the environments with fluoxetine in a similar way. In the second scenario, we determined the lethal concentration for 50% of the population (96 h-LC50 = 365 μg/L), which, in spite of the toxic effect, was attractive to organisms during the avoidance tests (24 h); in fact, D. magna were attracted (no repellence) even to the highest concentrations of fluoxetine tested (800 μg/L). Lastly, in a 21-day chronic toxicity test the reproduction output of D. magna increased with higher concentrations of fluoxetine. This effect might be related to the fact that the organisms in the contaminated treatment began their first reproduction earlier, when compared to that in the control treatments. In conclusion, this study discusses an identified hazard for aquatic biota due to the fluoxetine attraction effect and a predictive assessment of the consequences expected if its indiscriminate use increases.PROMOS scholarship of the DAADMCIN/AEI RYC-2017-22324 PID 2019-105868RA-I00ESF Investing in your futur

Secondary Teacher Education Program Redesign as a Community of Practice

A recurring problem in university teacher education programs is the lack of connection between what teacher candidates do in coursework and what they practice in classroom field placements. This article describes the efforts of the secondary teacher education program (STEP) faculty in the College of Education and Human Sciences at South Dakota State University to redesign their coursework and field experiences into a residency program to better address the development of teacher candidates and needs of school districts. The authors reflect upon their efforts using a Communities of Practice framework. There are implications in the redesign process for teacher education programs hoping to address similar situations for the benefit of the teacher candidate, the universities, and the school districts

Geologie und Petrologie der mafischen Plutone im Trinity Ophiolth, Kalifornien (USA)

Im Trinity Komplex (Kalifornien, USA) treten innerhalb einer peridotitischen Mantelumgebung ca. 10, im Durchmesser bis zu acht Kilometer große, ca. 404-431 Ma. alte Gabbro-Plutone auf. Durch dieses Nebeneinander von Mantel und Kruste entspricht der Trinity Komplex scheinbar den Modellen zur Ausbildung ozeanischer Kruste bei langsamen Spreizungsraten. Entsprechend sollte in der vorliegenden Arbeit durch die geologische Bearbeitung dreier ausgewählter Plutone das Verständnis zur Bildung ozeanischer Kruste bei langsamen Spreizungsraten vertieft werden. Die Geländeaufnahme ergab, dass – im Gegensatz zu typischen Ophiolithen – im Trinity keine geordnete Pseudostratigrafie und keine strukturelle Konkordanz zwischen den Mantelgefügen und dem Krustenaufbau vorliegt, eine einheitliche Dehnungsrichtung nicht offensichtlich ist (equidimensionale Aufsicht der Plutone, verschiedene Richtungen der nur rudimentär ausgebildeten Gangschar) und typischerweise mit langsamem Spreizen auftretende tektonische Dehnung abwesend ist. Vorherrschend sind vielmehr Indikatoren für eine stabile, lithosphärische Umgebung wie zum Beispiel eckige, cm- bis metergroße Nebengesteinsfragmente entlang der Kontakte, nur untergeordnet entwickelte magmatische Gefüge, sowie dass Nebeneinander von bei unterschiedlichen Temperaturen gebildeter Gesteine, z.B. Pyroxenit in Gabbro, Dolerit-Gänge in Mantelgestein. Lokal sind die Trinity Gabbros sogar in eine strukturell wie geochemisch stark abweichend ausgebildete, neoproterozoische Kruste eingedrungen. Strukturell wie auch geochemisch ergibt sich keine Notwendigkeit, dass der Trinity Mantel mit den Plutonen kogenetisch ist. Trotz der nur geringfügigen Dehnung bei gleichzeitig durch Altersdaten suggeriertem langanhaltendem Magmatismus, kam es zu keiner Ausbildung einer lateral kontinuierlichen Kruste. Dies läßt auf ein sehr geringes Magmen- (und damit Wärme-) Budget schließen, was durch die generell kalten magmatischen Kontakte bestätigt wird. Im Gelände konnten drei intrusive Serien unterschieden werden. Anhand sehr niedriger REE und HFSE Gehalte zeigt sich geochemisch für diese Serien, eine Abstammung aus einer verarmten Quelle. Eine solch verarmte Quelle könnte wiederum die Erklärung für das oben erwähnte stark reduzierte Magmenbudget sein. Phasenpetrologisch gilt für die Plutone grundsätzlich die Ausscheidungsreihenfolge Olivin => Pyroxen (meist Klino- vor Orthopyroxen) => Plagioklas => Amphibol und damit die Gesteinsabfolge Dunit, Wehrlit, Pyroxenit, Gabbro, Plagiogranit. Zusammen mit der extrem Anorthit-reichen Natur der Plagioklase, welches auf ein wasserreiches Magma schließen läßt, ergeben sich somit starke Hinweise auf ein Suprasubduktionszonenmilieu. Gleichfalls grenzen sich die Klinopyroxene in den Serien durch ihre niederen Gehalte an Natrium, Aluminium und Titan klar von ihren ozeanischen Pendants ab. Die kartierten intrusiven, paläozoischen Serien können bei der Mineralchemie, den REE wie auch den HFSE, allein durch Fraktionierung voneinander abgeleitet werden, sind somit aus einem Stammmagma ableitbar. Bei den LILE Gehalten der Dolerite übersteigt die Streubreite allerdings die durch Fraktionierung alleine erklärbare Variation, so daß hier Stammmagmen mit unterschiedlichen starken Subduktionszonenkomponenten gefordert werden müssen. Inwieweit diese dann mit den kartierbaren intrusiven Serien (d.h. den Kumulaten) korrelieren, kann derzeit nicht abschließend geklärt werden Anhand der Resultate der Geländearbeiten in Kombination mit der Geochemie wird hier das Setting für die Genese des Trinity Komplexes in ein nur schwach extensives Fore-Arc Milieu gelegt und mit der Subduktion eines Rückens in Verbindung gebracht. Diese Setting erlaubt die Zufuhr von Wasser und LILE aus der abtauchende Platte in den Mantelkeil. Der abtauchende Rücken gewährleistet einen hohen Wärmefluss und verhindert durch seine geringe Dichte ein Roll-back und somit eine Dehnung im Fore-Arc Bereich. Die Gegenwart neoproterozoische Kruste (und Mantel?) bestätigt, dass ein erfolgreiches Rifting im Falle des Trinity Komplexes nicht stattgefunden hat. Die vom Mantel abgegebene Schmelzmenge war offenbar gering, da trotz nur sehr geringer Dehnung keine durchgehende Kruste, sondern nur isolierte Plutone, gebildet wurden. Als on-land Analog für langsames Spreizen (z.B. Indischer Ozean) erscheint der Trinity hingegen wenig geeignet, denn die typischen Charakteristika für langanhaltende, gerichtete Dehnung sind nur ansatzweise vorhanden

Functional analysis of the threonine motif in the β1 integrin cytoplasmic tail in mice

Integrins are ubiquitously expressed adhesion receptors with important functions in cellular adhesion, proliferation, migration and signaling. These functions are determined by integrin trafficking through endosomal compartments and receptor affinity regulation. In this thesis, we identified the distal NxxY motif of the β1 integrin cytoplasmic tail as a molecular switch modulating a spatiotemporally controlled binding of two FERM-domain proteins in different cellular compartments. Kindlins mediate integrin activation at the plasma membrane and they dislodge upon internalization. In the endosomal compartment, the free cytoplasmic domain is subsequently bound by sorting nexin 17 (SNX17) to inhibit integrin degradation. We identified SNX17 as a new β1 integrin adaptor protein, which uses the kindlin-binding site in endosomal compartments to stabilize integrins and to promote their recycling back to the plasma membrane.Integrine sind ubiquitär exprimierte Adhäsionsmoleküle mit entscheidender Bedeutung für die zelluläre Adhäsion, Wachstum, Migration und Signalgebung. Diese Funktionen werden durch konstantes Integrintrafficking durch endosomale Kompartimente sowie durch Modulation der Rezeptoraffinität kontrolliert. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde das distale NxxY-Motiv im zytoplasmatischen β1 Integrinschwanz als molekularer Schalter identifiziert, der die Bindung zweier FERM-Domänen-Proteine in unterschiedlichen zellulären Kompartimenten vermittelt. Während Kindline an der Zellmembran die Integrinaktivität regulieren, dislozieren sie nach der Internalisierung und Sorting Nexin 17 (SNX17) wird an den nun freien β1 Integrinschwanz rekrutiert, um die Integrindegradation zu hemmen. Wir haben SNX17 als neuen β1 Integrin-Bindungspartner identifiziert, der die Kindlin-Bindungsstelle im endosomalen Kompartiment verwendet, um Integrine zu stabilisieren und ihr Recycling zurück an die Zelloberfläche zu fördern

Comparable Analysis of Acute Changes in Vascular Tone after Coffee versus Energy Drink Consumption

Caffeinated beverages are popular throughout the world, especially due to their stimulating effects on body physiology. However, short- and long-term outcome studies have shown variable results on general health. In this pilot study, we exposed a cohort of 23 healthy individuals to 240 mg of caffeine either in the form of coffee or energy drinks and performed repetitive pulse wave analyses. This experimental approach was chosen to investigate the acute effects of caffeine consumption on vascular tone depending on the form of caffeine intake. Our data indicate that energy drinks, in contrast to coffee, might negatively impact systolic blood pressure and pulse wave velocity. This issue needs special attention in the light of cardiovascular health as the observed effects have been associated with an increased risk of cardiovascular events upon persistent exposure

Hepatoprotectant Ursodeoxycholyl Lysophosphatidylethanolamide Increasing Phosphatidylcholine Levels as a Potential Therapy of Acute Liver Injury

It has been long known that hepatic synthesis of phosphatidylcholine (PC) is depressed during acute such as carbon tetrachloride-induced liver injury. Anti-hepatotoxic properties of PC as liposomes have been recognized for treatment of acute liver damage. Ursodeoxycholate (UDCA) is a known hepatoprotectant in stabilizing cellular membrane. For therapeutic management of liver injury, we coupled UDCA with a phospholipid known as ursodeoxycholyl lysophosphatidylethanolamide (UDCA-LPE). UDCA-LPE has been shown to first-in-class hepatoprotectant being superior to UDCA or PC. It inhibits mitochondrial damage and apoptosis, elicits survival signaling pathway, and promotes regeneration of hepatocytes. We herein report that a unique contribution of UDCA-LPE in increasing concentrations of PC in vitro and in vivo. UDCA-LPE-treated hepatocytes contained significantly increased PC levels. UDCA-LPE underwent the hydrolysis to LPE which was not the precursor of the increased PC. The levels of PC in the liver and blood were increased rapidly after intraperitoneally administration UDCA-LPE, and were found to be sustained even after 24 h. Among PC synthesis genes tested, UDCA-LPE treatment of mouse hepatocytes increased transcription of CDP-diacylglycerol synthase 1 which is an enzyme catalyzing phosphatidic acid to generate intermediates for PC synthesis. Thus, UDCA-LPE as a hepatoprotectant was able to induce synthesis of protective PC which would supplement for the loss of PC occurring during acute liver injury. This property has placed UDCA-LPE as a candidate agent for therapy of acute hepatotoxicity such as acetaminophen poisoning