USP9x-vermittelte Strahlenresistenz in Glioblastomen

Das Glioblastom ist bis heute eine Erkrankung mit infauster Prognose. Trotz aller Fortschritte der Strahlentherapie, der Chirurgie und der Chemotheraphie bleibt das Glioblastom eine unheilbare Erkrankung. Die Radiotheraphie zählt zusammen mit der Chirurgie zu den wichtigsten therapeutischen Verfahren in der Behandlung des Glioblastoms. Die Erforschung neuer Methoden zur Sensibilisierung des Tumors gegenüber Bestrahlung hat eine hohe Relevanz. Ein wichtiger Mechanismus, der zu Strahlenresistenz von Tumoren und T-Zell-Leukämien beiträgt, ist die Verhinderung der Apoptose durch Stabilisierung bzw. Überexpression anti-apoptotisch wirksamer Proteine wie Bcl-2, Bcl-xL und Mcl-1. Mcl-1 ist im Vergleich zu den anderen antiapoptotichen Proteinen der Bcl-2 Proteinfamilie ein kurzlebiges Protein mit einer kurzen Halbwertszeit, das in vielen Glioblastomen überexprimiert wird. Mcl-1 wird post-translational unter anderem durch E3-Ligasen und Deubiquitinasen reguliert. Die Deubiquitinase USP9x kann durch Abspaltung von Polyubiquitinketten Mcl-1 stabilisieren und dadurch Apoptose verhindern. In dieser Arbeit sollte überprüft werden, welche Rolle USP9x für die Mcl-1-Stabilität in Glioblastomzellen und die Entwicklung von Radioresistenzen spielt. Für unsere Versuche verwendeten wir die zwei Glioblastomzelllinien A172 und U373. In beiden wurde die Expression antiapoptotischer Proteine und USP9x, sowie die Apoptoseinduktion nach Bestrahlung untersucht. Nach Herunterregulierung von USP9x prüften wir dessen Rolle für die Mcl-1-Stabilität, die Induktion der Apoptose sowie das klonogene Überleben nach Bestrahlung. Anhand der Caspasenaktivierung, der DNA-Fragmentierung und des Zusammenbruchs des mitochondrialen Membranpotentials zeigten wir, dass die A172-Zellen nach Bestrahlung weniger Apoptose induzieren als die U373-Zellen. Beide Zelllinien induzieren jedoch weniger Apoptose nach Bestrahlung als Jurkat-Zellen. Beide Zelllinien wiesen hohe Mcl-1 und USP9x-Mengen auf. Nach Bestrahlung blieben die Mcl-1-Level in den A172-Zellen konstant, in den U373-Zellen nahmen sie kontinuierlich ab. In den A172-Zellen hatte die USP9x-Menge Einfluss auf die Mcl-1-Abundanz. In den U373-Zellen hatten erniedrigte USP9x-Level keinerlei Auswirkung auf die Mcl-1-Menge. Dies deutet auf eine USP9x-vermittelte Mcl-1-Stabilisierung in A172-Zellen hin. In beiden Zelllinien hatte sowohl eine Herunterregulierung von Mcl-1 als auch eine Herunterregulierung von USP9x eine Induktion der Apoptose zur Folge, welche bei den A172 stärker ausfiel als bei den U373-Zellen. Wahrscheinlich wird in den A172-Zellen die Induktion der Apoptose stark über Mcl-1 reguliert. In den U373-Zellen konnten wir eine hohe Abundanz des antiapoptotischen Bcl-2 nachweisen, welches eventuell die Relevanz von Mcl-1 bei der Apoptoseresistenz in diesen Zellen in den Hintergrund stellt. Unabhängig von der Art des Zelltodes führte eine Herunterregulierung von USP9x zu einer starken Abnahme des klonogenen Überlebens von A172-Zellen nach Bestrahlung. Aus unseren Ergebnissen schlossen wir, dass USP9x einen Radioresistenzfaktor in Glioblastomzelllinien darstellen kann. Auch in Glioblastomzellen scheint ein Zusammenhang zwischen der USP9x-Menge und der Mcl-1-Abundanz zu bestehen. Wahrscheinlich führen dabei hohe USP9x-Mengen in A172-Zellen zu einer Stabilisierung von Mcl-1. Eine Herunterregulierung von USP9x hatte in beiden Zelllinien keinen vermehrten Zelltod durch Apoptose zur Folge. Jedoch führte unabhängig von der Art des Zelltodes eine Herunterregulierung von USP9x zu einer Senkung des klonogenen Überlebens von A172-Zellen. Es existieren also weitere, Mcl-1-unabhängige Wege, über welche die Deubiquitinase USP9x eine Radioresistenz in Glioblastomen erzeugt. Eine USP9x-vermittelte Apoptoseresistenz durch Mcl-1-Stabilisierung, wie sie von Trivingo et al. für Jurkat-T-Zell-Leukämiezellen beschrieben wurde, konnte in bestrahlten Glioblastomzellen jedoch nicht gezeigt werden

Water Losses During Technical Snow Production: Results From Field Experiments

Alpine as well as Nordic skiing tourism strongly depend on the production of machine-made snow for the timely opening of the winter season. However, it is likely that sublimation, evaporation, wind drift, and the discharge of unfrozen water to the ground will result in the loss of significant parts of the water used. The relation between these water losses and the ambient meteorological conditions is poorly understood. We present results from a series of 12 detailed snow-making field tests performed in a ski resort near Davos, Switzerland. Water inflows, measured at the snow machine, are related to the mass of snow deposited on the ground. Snow amounts are calculated from accumulated volumes, measured with terrestrial laser scanning (TLS), and manually sampled snow densities. Additionally, samples of liquid water contents (LWCs) of the produced snow are presented. We find that 7 to 35 ± 7% (mean 21%) of the consumed water was lost during snow-making and that the loss is strongly related to the ambient meteorological conditions. Linear regression analysis shows that water losses increase with air temperature (TA). Combining our data with observations from earlier field measurements shows similar correlations

A Critical Review of Biomarkers Used for Monitoring Human Exposure to Lead: Advantages, Limitations, and Future Needs

Lead concentration in whole blood (BPb) is the primary biomarker used to monitor exposure to this metallic element. The U.S. Centers for Disease Control and Prevention and the World Health Organization define a BPb of 10 μg/dL (0.48 μmol/L) as the threshold of concern in young children. However, recent studies have reported the possibility of adverse health effects, including intellectual impairment in young children, at BPb levels < 10 μg/dL, suggesting that there is no safe level of exposure. It appears impossible to differentiate between low-level chronic Pb exposure and a high-level short Pb exposure based on a single BPb measurement; therefore, serial BPb measurements offer a better estimation of possible health outcomes. The difficulty in assessing the exact nature of Pb exposure is dependent not so much on problems with current analytical methodologies, but rather on the complex toxicokinetics of Pb within various body compartments (i.e., cycling of Pb between bone, blood, and soft tissues). If we are to differentiate more effectively between Pb stored in the body for years and Pb from recent exposure, information on other biomarkers of exposure may be needed. None of the current biomarkers of internal Pb dose have yet been accepted by the scientific community as a reliable substitute for a BPb measurement. This review focuses on the limitations of biomarkers of Pb exposure and the need to improve the accuracy of their measurement. We present here only the traditional analytical protocols in current use, and we attempt to assess the influence of confounding variables on BPb levels. Finally, we discuss the interpretation of BPb data with respect to both external and endogenous Pb exposure, past or recent exposure, as well as the significance of Pb determinations in human specimens including hair, nails, saliva, bone, blood (plasma, whole blood), urine, feces, and exfoliated teeth

Aripiprazole in the Maintenance Treatment of Bipolar Disorder: A Critical Review of the Evidence and Its Dissemination into the Scientific Literature

A systematic search of the literature reveals limited evidence to support use of aripiprazole, a second-generation antipsychotic medication, in maintenance therapy of bipolar disorder, despite widespread use

Chancen früher Hilfen bei unreif geborenen Kleinkindern: Untersuchung der Mutter-Kind-Interaktion in kommunikativen Situationen und deren Zusammenhang mit dem weiteren Verlauf der Sprachentwicklung

Theoretischer Hintergrund Die Zahl unreif geborener Kinder hat in den vergangenen Jahren durch die steigende Überlebenschance extrem unreif geborener Kinder und die Einrichtung von Perinatalzentren in Deutschland zugenommen. Studien haben gezeigt, dass die weitere Entwicklung der unreif geborenen Kinder mit einer Gefährdung der körperlichen Entwicklung und entwicklungspsychologischen Risiken einhergeht. Bisherige wissenschaftliche Untersuchungen zu vorsprachlicher Kommunikation und sprachlichen Fähigkeiten der unreif geborenen Kinder sind unzureichend, um spezifische, auch präventive Interventionsprogramme ableiten zu können. Ziel Ziel der Studie ist es herauszufinden, ob bei unreif geborenen Kinder wechselseitige Abstimmungsprozesse und kommunikative Verhaltensweisen als Prädiktoren für die weitere Sprachentwicklung genutzt werden können und somit eine Interaktionsanalyse für die Praxis einen Mehrwert gegenüber herkömmlichen diagnostischen Verfahren, wie Entwicklungstests, hat. Methode An der Untersuchung nahmen 27 monolingual deutsche Mutter-Kind-Paare teil (Gruppe der unreif geborenen Kinder: 13 Mutter-Kind-Paare, durchschnittliches Gestationsalter der Kinder 28 Schwangerschaftswochen, durchschnittliches Geburtsgewicht 1022g, Kontrollgruppe: 14 Mutter-Kind-Paare, durchschnittliches Gestationsalter der Kinder 39 Schwangerschaftswochen, durchschnittliches Geburtsgewicht 3530g). Die Datenerhebung fand an zwei Messzeitpunkten bei den Familien zu Hause statt. Am ersten Messzeitpunkt im (korrigierten) Alter der Kinder von zwölf Monaten wurden die (vor-)sprachlichen kommunikativen Fähigkeiten von Mutter und Kind anhand einer videobasierten differenzierten Interaktionsanalyse von drei je zehnminütigen Interaktionssequenzen erhoben. Zudem wurde der kindliche Entwicklungsstand anhand der Griffiths Entwicklungsskalen ermittelt. Am zweiten Messzeitpunkt im (korrigierten) Alter von 24 Monaten wurde der Sprachstand der Kinder mittels des SETK-2 erfasst. Ergebnisse Die Studie zeigt, dass in der Gruppe der unreif geborenen Kinder die Dauer der Situationen geteilter Aufmerksamkeit in der Sequenz Symbolspiel im Alter von zwölf Monaten signifikant und stark mit dem produktiven Sprachwert im Alter von 24 Monaten korreliert (r (10) = .656, p ≤ .01). Das Herstellen von Situationen geteilter Aufmerksamkeit gelingt dabei unabhängig von der mütterlichen Stressbelastung, dem medizinischen Risiko bei Geburt und dem kindlichen Entwicklungsquotienten. Eine große Effektstärke war in der kumulativen Untersuchung des Einflusses von Frühgeburt, mütterlicher Belastung und Dauer von Situationen geteilter Aufmerksamkeit zu finden (F (1, 27) = 4.5, p ≤ .1, ŋ2 = .530). Nicht der Entwicklungsquotient gesamt sondern nur die Unterskalen Persönlich-Sozial und Leistung korrelieren mit den sprachlichen Fähigkeiten im Alter von 24 Monaten (Persönlich-Sozial: Produktion von Wörtern (r (10) = .705, p ≤ .01) und Produktion von Sätzen (r (10) = .730, p ≤ .01), Leistung: Produktion von Wörtern (r (10) = .686, p ≤ .01)). Die Anwendung dieser Teilskalen der Griffiths Entwicklungsskalen ermöglicht daher zwar eine Vorhersage späterer sprachlicher Leistungen, erlaubt jedoch keine konkrete Therapie- oder Beratungsplanung. Die produktiven sprachlichen Fähigkeiten im Alter von zwei Jahren waren bei den unreif geborenen Kindern signifikant niedriger als in der Kontrollgruppe (SETK-2 Produktion II: p=0.04). Schlussfolgerung Es konnte belegt werden, dass ein Zusammenhang zwischen der Dauer der Situationen geteilter Aufmerksamkeit in der Mutter-Kind-Interaktion und der weiteren produktiven Sprachentwicklung besteht. Aus einer Interaktionsbeobachtung können daher konkrete Inhalte für die Beratung von Müttern unreif geborener Kinder sowie Förderungs- und Therapieinhalte abgeleitet werden. Die Interaktionsbeobachtung hat somit einen entscheidenden Vorteil gegenüber der Durchführung eines allgemeinen Entwicklungstests wie den Griffiths Entwicklungsskalen. Um allgemein gültige Aussagen treffen zu können, müsste die Untersuchung jedoch an einer größeren und eventuell bezüglich des mütterlichen Bildungsniveaus risikogefährdeteren Stichprobe wiederholt werden. Dabei wäre es sinnvoll, eine in ihrer Kodierkomplexität reduzierte Version der Interaktionsbeobachtung zu erproben, um eine für die Praxis taugliche Variante zu entwickeln