Freiwillige Aufnahme von Kokain und Morphin im Tiermodell bei gemeinsamer und getrennter Darbietung sowie deren Beeinflussung durch eine vorangehende, erzwungene Aufnahme

Während der letzten Jahrzehnte finden Probleme des gleichzeitigen Mißbrauchs mehrerer psychoaktiver Drogen zunehmend Beachtung. Die vorliegende Arbeit geht der Frage nach, ob Drogen wie Morphin und Kokain in gleichem Maß als Belohnung empfundene Reaktionen auslösen können. Die Frage wurde im Tierexperiment mit männlichen Sprague-Dawley-Ratten untersucht. Dazu wurde das Modell der „Zwei- oder Drei-Flaschenwahl“ benutzt, bei dem die Versuchstiere die Drogen Morphin und Kokain über das Trinkwasser aufnehmen. Drei Teilaspekte der obigen Frage standen im Mittelpunkt: 1. Beeinflusst eine zum freien Konsum angebotene psychoaktive Substanz die freiwillige Aufnahme einer anderen? 2. Welche Folgen hat ein temporärer Aufnahmezwang für den nachfolgenden freiwilligen Konsum? 3. Welche Bedeutung hat es, wenn die Drogen parallel nebeneinander oder kombiniert als Gemisch angeboten werden? Vier Versuche lieferten die nachfolgend genannten Ergebnisse, die zu einem besseren Verständnis der eingesetzten Methode und zu Antworten auf die zentrale Frage führten. Ergebnisse zum experimentellen Vorgehen: 1. Ratten konsumieren freiwillig Morphin und Kokain, wenn diese Stoffe parallel nebeneinander oder als Gemisch angeboten werden. 2. Der freiwillige Konsum von Morphin und Kokain wies bei männlichen Sprague-Dawley-Ratten große interindividuelle Schwankungen auf, ist jedoch intraindividuell recht konstant. 3. Die tägliche Flüssigkeitsaufnahme wurde durch Morphin und Kokain nicht beeinflusst, wenn die Drogen zum freiwilligen Gebrauch parallel oder als Gemisch oder unter Zwang aufgenommen wurden. 4. Die Zugabe von Saccharin zur Maskierung des Drogengeschmackes führte dauerhaft zu keiner statistisch relevanten Änderung der freiwilligen Aufnahme von Morphin oder Kokain. 5. Die Zugabe von Saccharin zur Trinklösung in Konkurrenz zu Morphin und Kokain veränderte nicht die Aufnahme von Morphin, führte jedoch zu einer größeren Aufnahme von Kokain. 6. Die Positionierung der Trinkflaschen im Käfig führte zu keiner nennenswerten Änderung der freiwilligen Aufnahme von Morphin oder Kokain. Diese Befunde belegen die Brauchbarkeit des eingeschlagenen experimentellen Vorgehens zur Untersuchung von Fragen der freiwilligen Aufnahme von Drogen. Resultate zu Wirkungen der Testsubstanzen: 1. Bei parallelem Angebot war der freiwillige Konsum von Kokain größer als der von Morphin. 2. Bei Angebot einer Morphin-Kokain-Lösung blieb der freiwillige Konsum von Morphin etwa gleich, der Konsum von Kokain nahm dagegen ab. 3. Bei alleinigem Angebot von Morphin oder Kokain im Sinne eines Aufnahmezwanges erhöhte sich die Aufnahme beider Drogen entsprechend der täglichen Gesamtflüssigkeitsaufnahme. 4. Ein temporärer Aufnahmezwang von Morphin erhöhte nachfolgend die freiwillige Aufnahme von Morphin. Die freiwillige Aufnahme von Kokain wurde dagegen vermindert. 5. Ein temporärer Aufnahmezwang von Kokain erhöhte nachfolgend den freiwilligen Konsum von Kokain und Morphin praktisch nicht. Damit wird deutlich, daß Kokain besser angenommen wird als Morphin. Die freiwillige Aufnahme von Kokain wird jedoch durch Morphin supprimiert. Offenbar sind belohnende Wirkungen, die Morphin stimulieren kann stärker ausgeprägt als diejenigen von Kokain. Diese Befunde können die Annahme stützen, daß verschiedene „Belohnungssysteme“ angesprochen werden, wobei das „Morphinzentrum“ das „Kokainzentrum“ dominiert

Die subklinische Klauenrehe beim Milchrind - thermographische Untersuchungen der Klaue und Beziehungen zum Energiestoffwechsel

Die subklinische Klauenrehe stellt als Ausgangspunkt für eine Vielzahl daraus resultierender Klauenerkrankungen einen wichtigen Faktor in Bezug auf Tierschutz und Wirtschaftlichkeit von Hochleistungsmilchkühen dar. Die Ätiologie und Pathogenese dieser komplizierten Klauenerkrankung ist bis heute noch nicht eindeutig geklärt. Eine Vielzahl von Faktoren kann die Klauenlederhaut im Sinne einer Reheentwicklung negativ beeinflussen. In der vorliegenden Arbeit sollte der Einfluss der negativen Energiebilanz nach der Kalbung und eines daraus resultierenden Fettmobilisationssyndroms auf die Entwicklung rehetypischer Anzeichen an den Klauen untersucht werden. Weiterhin sollte geprüft werden, inwieweit die thermographische Untersuchung der Klauen nach der Kalbung, also dem predistinierten Zeitpunkt für die Entwicklung einer Klauenrehe, in der Lage ist, Aufschluss über den Entzündungszustand der Lederhaut zu geben und dementsprechend als frühdiagnostisches Mittel zur Erkennung der subklinischen Klauenrehe Anwendung finden kann. Die Temperaturverteilung über die einzelnen Hauptklauen und die Veränderung dieser im Laufe der Frühlaktation, sowie Unterschiede zwischen primiparen und multiparen Tieren wurde untersucht. Hierfür wurden die Klauen von 123 Kühen und Färsen bzw. Jungkühen aus drei Milchviehanlagen mit ähnlichen Jahresleistungen und verschiedenen Stallböden in der ersten Woche nach der Kalbung, sowie nach Vollendung des zweiten Laktationsmonats bezüglich des Vorliegens einer Lahmheit und, nach der Durchführung einer funktionellen Klauenpflege, auf Anzeichen der subklinischen Klauenrehe durch Vergabe eines Klauenscores untersucht und zusätzlich mittels Thermographie der Fußungsfläche analysiert. Um den Einfluss des Stoffwechsels auf die Reheentwicklung definieren zu können, erfolgten im Zeitraum von 8 Wochen vor der Kalbung bis 8 Wochen nach der Kalbung in regelmäßigen Abständen Messungen der Rückenfettdicke sowie Blutprobenentnahme zur Bestimmung der jeweiligen Freien-Fettsäuren- (FFS), ß-Hydroxybutyrat- (BHB) und Glucosekonzentrationen. Um den Einfluss anderer Stoffwechselentgleisungen abzugrenzen, wurden weiterhin die Parameter Lactat, Gesamtprotein, Albumin, Harnstoff, Calcium, Creatinkinase (CK), Aspartataminotransferase (ASAT) und Lactatdehydrogenase (LDH) bestimmt. Bei der Beurteilung von Lahmheit und Reheanzeichen stellte sich eine signifikante Zunahme letztgenannter nach dem zweiten Laktationsmonat dar. Die Lahmheitsinzidenz nahm dagegen leicht ab. Gummiböden hatten insgesamt einen positiven Effekt auf die Reheentwicklung. Jungkühe wiesen deutlich stärkere rehetypische Veränderungen (Hämorrhagien, Gelbverfärbungen im Horn, weiches Horn) auf als ältere Tiere. Die rehetypischen Veränderungen konzentrierten sich dabei bei allen Probanden auf die hinteren Lateralklauen. Die Thermographie zeigte gravierende Differenzen zwischen den Vorder- und Hintergliedmaßen, sowie zwischen Lateral- und Medialklauen. Die Hinterklauen waren deutlich (p<0,0001) wärmer als die Vorderklauen. Die Lateralklauen der Hintergliedmaßen zeigten sich wärmer als die Medialklauen, während es sich an den Vorderklauen tendenziell umgekehrt verhielt. Im Laktationsverlauf ließ sich eine leichte Zunahme der Differenzen beobachten, wobei sich die Absoluttemperaturen kaum unterschieden. Obwohl die Verteilung von rehetypischen Veränderungen dem Muster der Temperaturverteilung über die Hauptklauen entsprach (hintere Lateralklauen hatten die meisten rehetypischen Veränderungen und die höchsten Temperaturen), konnte keine eindeutige Korrelation zwischen der Klauentemperatur nach der Kalbung und den sichtbaren Reheveränderungen acht Wochen später gefunden werden. Die Temperaturverteilung auf den einzelnen Hauptklauen zeigte in den meisten Fällen (77,3 %) einen um ca. 2-3°C wärmeren Ballenbereich (Rusterholzstelle) im Vergleich zur Klauenspitze. Bei 16,5 % der Klauen waren beide Bereiche gleichwarm (Temperaturunterschied < 1°C) und bei einem geringen Anteil (6,2 %) zeigte sich die Spitze als wärmste Stelle an der Fußungsfläche. Zwischen der Höhe der Rückenfettdicke, der FFS-, BHB- und Glucosekonzentrationen und der Entwicklung einer subklinischen Klauenrehe ergaben sich keine aussagekräftigen Korrelationen. Tendenziell waren eher unterkonditionierte Tiere von Klauenveränderungen betroffen. Schlussfolgerung: Obwohl die Temperaturverteilung auf der Fußungsfläche dem Verteilungsmuster rehetypischer Veränderungen entsprach, war die Thermographie nicht als frühdiagnostisches Mittel zur Erkennung der subklinischen Klauenrehe geeignet. Die Temperaturen zwischen Vorder- und Hinterklauen sowie zwischen Lateral- und Medialklauen unterschieden sich deutlich. Eine direkte Beeinflussung der Klauen durch das Fettmobilisationssyndrom konnte in den hier durchgeführten Untersuchungen nicht gefunden werden.:1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 2 2.1 Anatomie der Klaue 2 2.1.1 Topographische Einteilung 2 2.1.2 Skelett 3 2.1.3 Haut 3 2.1.3.1 Unterhaut 3 2.1.3.2 Lederhaut 4 2.1.3.3 Oberhaut 4 2.1.4 Durchblutungsverhältnisse an der Klaue 5 2.1.4.1 Arterielle Versorgung 6 2.1.4.2 Venöse Versorgung 7 2.1.5 Druckverteilung auf die Klauen 8 2.2 Klauenrehe 9 2.2.1 Formen der Klauenrehe 9 2.2.1.1 Akute Klauenrehe 9 2.2.1.2 Subakute Klauenrehe 10 2.2.1.3 Chronische Klauenrehe 10 2.2.1.4 Subklinische Klauenrehe 11 2.2.2 Ätiologie der Klauenrehe 11 2.2.2.1 Fütterung 11 2.2.2.1.1 Kohlenhydratüberschuss und subklinische Pansenazidose (SARA) 11 2.2.2.1.2 Proteinüberversorgung 12 2.2.2.2 Haltung 13 2.2.2.2.1 Böden 13 2.2.2.2.2 Ethologie 13 2.2.2.3 Erkrankungen verschiedener Organsysteme 14 2.2.2.4 Alter 14 2.2.2.5 Genetik 15 2.2.2.6 Kalbung 15 2.2.3 Pathogenesetheorie zur Klauenrehe 16 2.3 Thermographie 19 2.3.1 Physikalische Grundlage und Einflussfaktoren 19 2.3.2 Wärmeverteilung über den Körper – Regulierung der Körpertemperatur 20 2.3.3 Interne Einflüsse auf die Körperoberflächentemperatur 20 2.3.4 Thermographie in der Veterinärmedizin 21 2.3.4.1 Thermographische Untersuchungen an Huf und Klaue in Bezug zu Rehe 22 2.4 Stoffwechsel 22 2.4.1 Energiestoffwechsel und Lipomobilisationssyndrom – potentielle Auswirkungen auf die Klauengesundheit 22 2.4.2 Weitere Stoffwechselparameter, welche verschiedene Erkrankungen mit eventuellem Einfluss auf die Klauengesundheit anzeigen 25 2.4.2.1 Eiweißstoffwechsel 25 2.4.2.2 Muskelstoffwechsel 26 2.4.2.3 Lactat 27 3 TIERE, MATERIAL UND METHODEN 28 3.1 Versuchsanordnung und Tiere 28 3.2 Haltung 28 3.3 Fütterung 29 3.3.1 Betrieb A 29 3.3.2 Betrieb B 29 3.3.3 Betrieb C 30 3.4 Probennahmen und Untersuchung der Klauen und Lahmheiten 30 3.4.1 Erfassung der Rückenfettdicke (RFD) 30 3.4.2 Blutproben 31 3.4.3 Klauenschnitt und –beurteilung 31 3.4.3.1 Beurteilung der Klauenfotographien 31 3.4.4 Thermographische Aufnahme der Klaue 33 3.4.4.1 Auswertung der thermographischen Aufnahmen 34 3.4.5 Beurteilung des Vorliegens einer klinischen Lahmheit 35 3.5 Klinisch-chemische Untersuchungen 35 3.6 Statistische Auswertung 37 4 ERGEBNISSE 38 4.1 Auswertung des Klauenscores und der klinischen Lahmheit 38 4.1.1 Klauenscore 38 4.1.1.1 Unterschiede zwischen Kühen und Färsen und zwischen den einzelnen Beständen 38 4.1.1.1.1 Klauenscore - Vergleich Kühe - Färsen 38 4.1.1.1.2 Klauenscore - Vergleich der 3 Bestände 39 4.1.1.1.3 Klauenscore - Vergleich Kühe – Färsen in den einzelnen Beständen 40 4.1.1.2 Verteilung des Klauenscores auf die einzelnen Klauen 41 4.1.1.2.1 Klauenscore- Vergleich Schulter- und Beckengliedmaße 41 4.1.1.2.2 Klauenscore - Vergleich Medial- und Lateralklauen 42 4.1.2 Lahmheit 43 4.1.2.1 Vergleich zwischen Kühen und Färsen und zwischen den Beständen 43 4.1.2.1.1 Lahmheit - Vergleich Kühe - Färsen 43 4.1.2.1.2 Lahmheit - Vergleich der 3 Bestände 44 4.1.2.2 Lahmheitsinzidenzen der 3 Herden 44 4.2 Auswertung des Einflusses von Erkrankungen verschiedner Organsysteme auf die Klauengesundheit 46 4.2.1 Auftreten verschiedener Erkrankungen 46 4.2.2 Zusammenhang zwischen Organerkrankungen und dem Klauenscore 46 4.2.3 Vergleich zwischen Kühen und Färsen und zwischen den Beständen 47 4.2.3.1 Erkrankungen verschiedener Organsysteme -Vergleich Kühe -Färsen 47 4.2.3.2 Erkrankungen verschiedener Organsysteme -Vergleich der 3 Bestände 48 4.3 Auswertung der Thermographie 49 4.3.1 Klauentemperatur - Einfluss der Umgebungstemperatur 49 4.3.2 Klauentemperatur - Vergleich von Schulter- und Beckengliedmaße sowie von Medial- und Lateralklaue 50 4.3.3 Vergleich zwischen Kühen und Färsen und zwischen den Beständen 51 4.3.3.1 Klauentemperatur - Vergleich Kühe - Färsen 51 4.3.3.2 Klauentemperatur - Vergleich der 3 Bestände 52 4.3.4 Temperaturverteilungsmuster auf der Klauensohle 53 4.3.4.1 Klauen mit wärmerem Ballenbereich im Vergleich zur Spitze 54 4.3.4.2 Klauen mit wärmerer Spitze im Vergleich zum Ballenbereich 55 4.3.5 Zusammenhang zwischen den Klauensohlentemperaturen und dem Klauenscore 56 4.3.6 Zusammenhang zwischen den Klauensohlentemperaturen und dem Vorliegen verschiedener Erkrankungen 57 4.4 Auswertung der Rückenfettdicke (RFD) 58 4.4.1 Entwicklung der RFD im Laktationsverlauf 58 4.4.2 Vergleich zwischen Kühen und Färsen und zwischen den Betrieben 59 4.4.2.1 RFD - Vergleich Kühe - Färsen 59 4.4.2.2 RFD - Vergleich der 3 Betriebe 60 4.4.3 Zusammenhang zwischen der RFD-Entwicklung und dem Klauenscore 61 4.5 Stoffwechsel 62 4.5.1 Verhalten der einzelnen Parameter im Laktationsverlauf 62 4.5.1.1 Freie Fettsäuren (FFS) 62 4.5.1.2 Glucose 63 4.5.1.3 ß-Hydroxybutyrat (BHB) 64 4.5.1.4 Gesamtprotein 65 4.5.1.5 Albumin 65 4.5.1.6 Harnstoff 65 4.5.1.7 Lactat 65 4.5.1.8 Creatinkinase (CK) 65 4.5.1.9 Lactatdehydrogenase (LDH) 65 4.5.1.10 Aspartataminotransferase (ASAT) 66 4.5.1.11 Calcium 66 4.5.1.12 Weitere Parameter - Bilirubin, anorganisches Phosphat, Creatinin, Cholesterol, γ-Glutamyltransferase (GGT), Glutamatdehydrogenase (GLDH) 66 4.5.2 Auswertung der Stoffwechselparameter in Bezug auf den Klauenscoreanstieg 67 4.5.2.1 Korrelationen zum Klauenscoreanstieg 67 4.5.2.2 Energiestoffwechselparameter bei Tieren innerhalb des Referenzbereiches und Tieren außerhalb des Referenzbereiches in der 1.Woche postpartum 68 4.5.2.2.1 Freie Fettsäuren (FFS) 68 4.5.2.2.2 ß-Hydroxybutyrat (BHB) 69 4.5.2.2.3 Glucose 70 4.5.2.2.4 Lactat 71 5 DISKUSSION 72 5.1 Beurteilung der Fütterung 72 5.2 Subklinische Klauenrehe und klinische Lahmheit 72 5.2.1 Subklinische Klauenrehe 72 5.2.2 Lahmheit 73 5.3 Einflüsse von Boden und Haltung auf die Entwicklung einer subklinischen Klauenrehe 74 5.4 Einflüsse von Erkrankungen verschiedener Organsysteme auf die Entwicklung einer subklinischen Klauenrehe 75 5.5 Thermographie 75 5.5.1 Aussagekraft der Thermographie der Klauensohlenoberflächen 75 5.5.2 Temperaturverteilung zwischen den einzelnen 8 Hauptklauen (Vorder- und Hinterklauen jeweils lateral und medial) 76 5.5.3 Unterschiede der Klauentemperaturen zwischen Kühen und Färsen und zwischen den Betrieben 77 5.5.4 Temperaturverteilung innerhalb der einzelnen Hauptklauen – Unterschiede zwischen Klauenspitze und Ballenbereich 78 5.6 Einflüsse der Körperkondition und Körperkonditionsentwicklung auf die Ausbildung einer subklinischen Klauenrehe 79 5.7 Stoffwechsel 79 5.7.1 Änderung der Stoffwechselparameter im Laktationsverlauf 79 5.7.1.1 Eiweißstoffwechsel und Enzyme 79 5.7.1.2 Mineralstoffwechsel 80 5.7.1.2.1 Calcium 80 5.7.1.3 Lactat 80 5.7.1.4 Bilirubin, anorganisches Phosphat, Creatinin, Cholesterol, γ-Glutamyltransferase (GGT), Glutamatdehydrogenase (GLDH) 80 5.7.1.5 Energiestoffwechsel 81 5.7.1.5.1 Freie Fettsäuren (FFS) 81 5.7.1.5.2 ß-Hydroxybutyrat (BHB) 81 5.7.1.5.3 Glucose 81 5.7.2 Energiestoffwechselentgleisung und Einflüsse auf die Entwicklung einer subklinischen Klauenrehe 82 6 ZUSAMMENFASSUNG 83 7 SUMMARY 85 8 LITERATURVERZEICHNIS 87 ANHAN

Technical note: formation of airborne ice crystals in a wall independent reactor (WIR) under atmospheric conditions

Both, gas and particle scavenging contribute to the transport of organic compounds by ice crystals in the troposphere. To simulate these processes an experimental setup was developed to form airborne ice crystals under atmospheric conditions. Experiments were performed in a wall independent reactor (WIR) installed in a walk-in cold chamber maintained constantly at -20°C. Aerosol particles were added to the carrier gas of ambient air by an aerosol generator to allow heterogeneous ice formation. Temperature variations and hydrodynamic conditions of the WIR were investigated to determine the conditions for ice crystal formation and crystal growth by vapour deposition. In detail, the dependence of temperature variations from flow rate and temperature of the physical wall as well as temperature variations with an increasing reactor depth were studied. The conditions to provide a stable aerosol concentration in the carrier gas flow were also studied. The temperature distribution inside the reactor was strongly dependent on flow rate and physical wall temperature. At an inlet temperature of -20°C, a flow rate of 30 L•min exp -1 and a physical wall temperature of +5°C turned out to provide ideal conditions for ice formation. At these conditions a sharp and stable laminar down draft "jet stream" of cold air in the centre of the reactor was produced. Temperatures measured at the chamber outlet were kept well below the freezing point in the whole reactor depth of 1.0 m. Thus, melting did not affect ice formation and crystal growth. The maximum residence time for airborne ice crystals was calculated to at 40 s. Ice crystal growth rates increased also with increasing reactor depth. The maximum ice crystal growth rate was calculated at 2.82 mg• exp -1. Further, the removal efficiency of the cleaning device for aerosol particles was 99.8% after 10 min. A reliable particle supply was attained after a preliminary lead time of 15 min. Thus, the minimum lead time was determined at 25 min. Several test runs revealed that the WIR is suitable to perform experiments with airborne ice crystals

Linkage Evidence for a Two-Locus Inheritance of LQT-Associated Seizures in a Multigenerational LQT Family With a Novel KCNQ1 Loss-of-Function Mutation

Mutations in several genes encoding ion channels can cause the long-QT (LQT) syndrome with cardiac arrhythmias, syncope and sudden death. Recently, mutations in some of these genes were also identified to cause epileptic seizures in these patients, and the sudden unexplained death in epilepsy (SUDEP) was considered to be the pathologic overlap between the two clinical conditions. For LQT-associated KCNQ1 mutations, only few investigations reported the coincidence of cardiac dysfunction and epileptic seizures. Clinical, electrophysiological and genetic characterization of a large pedigree (n = 241 family members) with LQT syndrome caused by a 12-base-pair duplication in exon 8 of the KCNQ1 gene duplicating four amino acids in the carboxyterminal KCNQ1 domain (KCNQ1dup12; p.R360_Q361dupQKQR, NM_000218.2, hg19). Electrophysiological recordings revealed no substantial KCNQ1-like currents. The mutation did not exhibit a dominant negative effect on wild-type KCNQ1 channel function. Most likely, the mutant protein was not functionally expressed and thus not incorporated into a heteromeric channel tetramer. Many LQT family members suffered from syncopes or developed sudden death, often after physical activity. Of 26 family members with LQT, seizures were present in 14 (LQTplus seizure trait). Molecular genetic analyses confirmed a causative role of the novel KCNQ1dup12 mutation for the LQT trait and revealed a strong link also with the LQTplus seizure trait. Genome-wide parametric multipoint linkage analyses identified a second strong genetic modifier locus for the LQTplus seizure trait in the chromosomal region 10p14. The linkage results suggest a two-locus inheritance model for the LQTplus seizure trait in which both the KCNQ1dup12 mutation and the 10p14 risk haplotype are necessary for the occurrence of LQT-associated seizures. The data strongly support emerging concepts that KCNQ1 mutations may increase the risk of epilepsy, but additional genetic modifiers are necessary for the clinical manifestation of epileptic seizures

Energiewirtschaft

Die Energiewirtschaft umfasst die Prozessketten und damit verbundenen Unternehmen und Märkte, die dazu erforderlich sind, die Energienachfrage zur Verrichtung von Arbeit durch ein entsprechendes Angebot zu decken. Der Endenergieverbrauch in Deutschland betrug im Jahr 2012 8.998 Petajoule (PJ), die in den Verbrauchssektoren Industrie, Gewerbe-Handel-Dienstleistungen, Verkehr und private Haushalte eingesetzt wurden

Hyperspectral imaging for small-scale analysis of symptoms caused by different sugar beet diseases

Hyperspectral imaging (HSI) offers high potential as a non-invasive diagnostic tool for disease detection. In this paper leaf characteristics and spectral reflectance of sugar beet leaves diseased with Cercospora leaf spot, powdery mildew and leaf rust at different development stages were connected. Light microscopy was used to describe the morphological changes in the host tissue due to pathogen colonisation. Under controlled conditions a hyperspectral imaging line scanning spectrometer (ImSpector V10E) with a spectral resolution of 2.8 nm from 400 to 1000 nm and a spatial resolution of 0.19 mm was used for continuous screening and monitoring of disease symptoms during pathogenesis. A pixel-wise mapping of spectral reflectance in the visible and near-infrared range enabled the detection and detailed description of diseased tissue on the leaf level. Leaf structure was linked to leaf spectral reflectance patterns. Depending on the interaction with the host tissue, the pathogens caused disease-specific spectral signatures. The influence of the pathogens on leaf reflectance was a function of the developmental stage of the disease and of the subarea of the symptoms. Spectral reflectance in combination with Spectral Angle Mapper classification allowed for the differentiation of mature symptoms into zones displaying all ontogenetic stages from young to mature symptoms. Due to a pixel-wise extraction of pure spectral signatures a better understanding of changes in leaf reflectance caused by plant diseases was achieved using HSI. This technology considerably improves the sensitivity and specificity of hyperspectrometry in proximal sensing of plant diseases

Activation of Nrf2 by electrophiles is largely independent of the selenium status of HepG2 cells

Selenoenzymes, whose activity depends on adequate selenium (Se) supply, and phase II enzymes, encoded by target genes of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), take part in governing cellular redox homeostasis. Their interplay is still not entirely understood. Here, we exposed HepG2 hepatoma cells cultured under Se-deficient, Se-adequate, or Se-supranutritional conditions to the Nrf2 activators sulforaphane, cardamonin, or diethyl maleate. Nrf2 protein levels and intracellular localization were determined by immunoblotting, and mRNA levels of Nrf2 target genes and selenoproteins were assessed by qRT-PCR. Exposure to electrophiles resulted in rapid induction of Nrf2 and its enrichment in the nucleus, independent of the cellular Se status. All three electrophilic compounds caused an enhanced expression of Nrf2 target genes, although with differences regarding extent and time course of their induction. Whereas Se status did not significantly affect mRNA levels of the Nrf2 target genes, gene expression of selenoproteins with a low position in the cellular “selenoprotein hierarchy”, such as glutathione peroxidase 1 (GPX1) or selenoprotein W (SELENOW), was elevated under Se-supplemented conditions, as compared to cells held in Se-deficient media. In conclusion, no major effect of Se status on Nrf2 signalling was observed in HepG2 cells