Klimafolgenabschätzungen in der Wasserwirtschaft und deren Nutzen für die Praxis

KlimafolgenClimate ImpactsDer globale Klimawandel kann regional unterschiedliche Auswirkungen haben. Während sich die wissenschaftliche Forschung vor allem mit der Analyse der Daten beschäftigt, ist die fachliche Praxis darum bemüht, die Ergebnisse zu interpretieren und Handlungsempfehlungen daraus abzuleiten. Im Zuge des Projektes KliBiW (Globaler Klimawandel – Wasserwirtschaftliche Folgenabschätzung für das Binnenland) wurden die Auswirkungen des Klimawandels auf die Hochwasser- und Niedrigwasserverhältnisse in Niedersachsen untersucht. Hierzu wurden die Daten von zwei regionalen Klimamodellen (WETTREG2006 und REMO), beide angetrieben durch das Globalmodell ECHAM5/MPI-OM, räumlich interpoliert und die Niederschläge zum Teil zeitlich disaggregiert, um hoch aufgelöste Klimainformationen bereitzuhalten. Anschließend erfolgte die Kopplung mit einem hydrologischen Modellsystem (PANTA RHEI), das bereits in der Hochwasservorhersagezentrale des NLWKN im Einsatz ist. Über Langzeitsimulationen wurden zukünftige Veränderungen in den Abflussverhältnissen räumlich und zeitlich differenziert für das Aller-Leine Gebiet identifiziert. Als Betrachtungszeiträume dienten eine nahe Zukunftsphase (2021 – 2050) und eine ferne Zukunftsphase (2071 – 2100). Die Veränderungen verschiedener hydrologischer Hoch- und Niedrigwasser-Kenngrößen wurden gegenüber einem Kontrollzeitraum (1971 – 2000) aufgezeigt. Die Auswertungen an 8 Pegeln in Einzugsgebieten >1.000 km² auf Tageswertbasis und an 6 Pegeln in Einzugsgebieten <1.000 km² auf Stundenwertbasis zeigten, dass sich die Hochwassersituation zukünftig verschärfen kann. Während kleinere Hochwässer häufiger auftreten können, nehmen die Scheitelabflüsse insbesondere in der fernen Zukunft zu. Aussagen zu größeren Ereignissen sind aufgrund der großen Bandbreite der Ergebnisse jedoch mit erheblichen Unsicherheiten behaftet. Die Niedrigwasserverhältnisse zeigten eine Abnahme der Abflüsse, speziell im Sommer, sowie eine Zunahme der Dauer undnder Volumendefizite bei Trockenperioden. Hierbei erschien die Variabilität und Ausprägung der Trockenheit in kleineren Einzugsgebieten etwas größer. Die Nutzung dieser Erkenntnisse stellt die fachliche Praxis vor die Herausforderung, die Ergebnisse zu interpretieren und zu kommunizieren. Unsicherheiten in den Modellketten müssen berücksichtigt und, wenn möglich, quantifiziert werden. Die abgeleiteten hydrologischen Konsequenzen des Klimawandels können z.B. Anwendung finden in der gesetzlich geforderten Berücksichtigung der Auswirkungen des Klimawandels auf die Risikogebiete entsprechend der Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (2007/60/EG). Dieser Beitrag gibt einen Überblick über wasserwirtschaftlich relevante Auswertungen von Klimamodelldaten auf unterschiedlichen räumlichen Skalen und zeigt anhand ausgewählter Beispiele auf, wie primär im wissenschaftlichen Kontext erhobene Ergebnisse effektiv für praxisrelevante Fragestellungen genutzt werden können

Artificial Skin – Culturing of Different Skin Cell Lines for Generating an Artificial Skin Substitute on Cross-Weaved Spider Silk Fibres

Background: In the field of Plastic Reconstructive Surgery the development of new innovative matrices for skin repair is in urgent need. The ideal biomaterial should promote attachment, proliferation and growth of cells. Additionally, it should degrade in an appropriate time period without releasing harmful substances, but not exert a pathological immune response. Spider dragline silk from Nephila spp meets these demands to a large extent. Methodology/Principal Findings: Native spider dragline silk, harvested directly out of Nephila spp spiders, was woven on steel frames. Constructs were sterilized and seeded with fibroblasts. After two weeks of cultivating single fibroblasts, keratinocytes were added to generate a bilayered skin model, consisting of dermis and epidermis equivalents. For the next three weeks, constructs in co-culture were lifted on an originally designed setup for air/liquid interface cultivation. After the culturing period, constructs were embedded in paraffin with an especially developed program for spidersilk to avoid supercontraction. Paraffin cross-sections were stained in Haematoxylin & Eosin (H&E) for microscopic analyses. Conclusion/Significance: Native spider dragline silk woven on steel frames provides a suitable matrix for 3 dimensional skin cell culturing. Both fibroblasts and keratinocytes cell lines adhere to the spider silk fibres and proliferate. Guided by the spider silk fibres, they sprout into the meshes and reach confluence in at most one week. A well-balanced, bilayered cocultivation in two continuously separated strata can be achieved by serum reduction, changing the medium conditions and the cultivation period at the air/liquid interphase. Therefore spider silk appears to be a promising biomaterial for the enhancement of skin regeneration

Monoaminergic and histaminergic strategies and treatments in brain diseases

The monoaminergic systems are the target of several drugs for the treatment of mood, motor and cognitive disorders as well as neurological conditions. In most cases, advances have occurred through serendipity, except for Parkinson's disease where the pathophysiology led almost immediately to the introduction of dopamine restoring agents. Extensive neuropharmacological studies first showed that the primary target of antipsychotics, antidepressants, and anxiolytic drugs were specific components of the monoaminergic systems. Later, some dramatic side effects associated with older medicines were shown to disappear with new chemical compounds targeting the origin of the therapeutic benefit more specifically. The increased knowledge regarding the function and interaction of the monoaminergic systems in the brain resulting from in vivo neurochemical and neurophysiological studies indicated new monoaminergic targets that could achieve the efficacy of the older medicines with fewer side-effects. Yet, this accumulated knowledge regarding monoamines did not produce valuable strategies for diseases where no monoaminergic drug has been shown to be effective. Here, we emphasize the new therapeutic and monoaminergic-based strategies for the treatment of psychiatric diseases. We will consider three main groups of diseases, based on the evidence of monoamines involvement (schizophrenia, depression, obesity), the identification of monoamines in the diseases processes (Parkinson's disease, addiction) and the prospect of the involvement of monoaminergic mechanisms (epilepsy, Alzheimer's disease, stroke). In most cases, the clinically available monoaminergic drugs induce widespread modifications of amine tone or excitability through neurobiological networks and exemplify the overlap between therapeutic approaches to psychiatric and neurological conditions. More recent developments that have resulted in improved drug specificity and responses will be discussed in this review.peer-reviewe

Toller Porcorum: a post-medieval 'wetland' management landscape at Woolcombe.

Woolcombe Farm became the subject of archaeological excavations during 1966-69 following investigations by the resident Austin family earlier in that decade. The initial field programme was directed by George Rybot, however, Rybot’s ill-health brought the project to an end after three seasons. A new programme of survey and excavation was established by Alan Hunt of the Dorset Institute of Higher Education (now Bournemouth University) in 1984 and this continued on an annual basis until 1992. This paper gives details of an archaeological assessment and fieldwork that was carried out in the vicinity of the farmhouse at Woolcombe by Bournemouth University in 1997. Taking into account the findings of the 1997 fieldwork, the authors indicate the potential for future investigations at this medieval settlement site. Las primeras excavaciones en Woolcombe Farm tuvieron lugar entre 1966 y 1969, tras las llevadas a cabo anteriormente por la familia Austin, dueña entonces de las tierras. George Rybot fue el director de la primera campaña que terminó, tres años después, debido a sus problemas de salud. En 1984, Alan Hunt, del Instituto de Educación Superior (en la actualidad Universidad de Bournemouth) organizó un nuevo programa de prospección y excavación que se prolongó hasta 1992. Este artículo detalla una evaluación arqueológica y excavación realizadas en 1977 por la universidad de Bournemouth , en las proximidades de la casa de campo de Woolcombe. Teniendo en cuenta los hallazgos de la excavación de 1997, los autores consideran que hay potencial para futuras investigaciones en este asentamiento medieval. Woolcombe Farm war Gegenstand archäologischer Ausgrabungen in den Jahren 1966-69, die Untersuchungen der ansässigen Familie Austin folgten, welche in vorangegangenen Jahren desselben Jahrzehnts stattgefunden hatten. Die ursprüngliche Feldarbeit wurde von George Rybot geleitet, endete jedoch aufgrund seiner schlechten Gesundheit nach der dritten Saison. Ein neues Begutachtungs- und Ausgrabungsprogramm wurde im Jahr 1984 von Alan Hunt des Dorset Institute of Higher Education (jetzt Bournemouth University) aufgenommen und bis 1992 jährlich fortgesetzt. Die vorliegende Ausarbeitung präsentiert die Einzelheiten einer archäologischen Beurteilung und Feldarbeit, welche 1997 von Bournemouth University in der nahen Umgebung des Bauernhauses durchgeführt wurden. Unter Berücksichtigung der Funde aus der Feldarbeit von 1997, verweisen die Autoren auf das Potenzial zukünftiger Untersuchungen dieses mittelalterlichen Siedlungsplatzes

Characterization of human precision cut liver slices by various viability andfunctional parameters during 24 hour culture

Precision-cut liver slices (PCLiS) represent a valuable ex vivo model as they maintain the original structure and cellular composition of the liver. Since, PCLiS preserve almost all vital liver functions they can be helpful to investigate various scientific questions in the fields of pharmacology and toxicology. To estimate the extent of inter-donor variation, we conducted an extensive characterization of human PCLiS including nine readouts, which covered viability (ATP content, LDH-,AST-,GLDHleakage) functionality (urea production), and histological and descriptive parameters (protein content, wet weight, slice thickness). Liver slices (Ø 8 mm, ~ 280 µm thickness) from healthy tissue of five patients, undergoing partial hepatectomy, were prepared and cultured in a dynamic culture system under carbogen (95% O2, 5% CO2) gassing for 24h. The quality of the hPCLiS was assessed for freshly prepared slices, after the pe-incubation (PI) of 1h and after 24 h post PI. In particular the ATP content varied greatly between the different donors. Moreover the histomorphological evaluation of the tissue revealed certain distinctions concerning the steatosis degree and the present glycogen storage. However, the general histology of the slices reflected the normal liver structure, and the hepatocytes were characterized by their typical polygonal shape. Despite these differences the slices showed a similar behaviour during the culture period. The ATP and protein content were decreased by about 40% during the 24h culture period, whereas urea production showed an overall reduction of 85 %. Enzyme leakage after 24 h ranged from 35 to 40 % and the slice thickness remained largely unchanged. In conclusion, human PCLiS represent a promising liver model when high quality liver tissue is used and the slices are cultured under optimal conditions

Natürliche Killerzellen und natürliche Killer-T-Zellen bei Nierentransplantation

Kidney transplantation is a well established procedure in the treatment of patients suffering from chronic renal failure. Despite high standards, post-operative complications are common. In addition to transplant rejection, viral, bacterial and fungal infections are of relevance. Frequently, clinical examination and clinical chemistry cannot establish requested diagnoses in a timely manner. Here, we propose the inclusion of natural killer (INK) cells and natural killer T (NKT) cells into flow cytometric immunomonitoring of patients undergoing kidney transplantation. Patients were followed from the pre-operative to the 28th post-operative day. Using flow cytometry, we investigated NK and NKT cells and their functional markers, NKp30, NKp44, NKp46, CD16 and CXCR3. Both cell populations were influenced by transplantation. Results were independent of the origin of the graft (cadaveric or living donor) and of the immunosuppressive protocol used. However, NKT cells were influenced by induction therapies and indicated organ loss. We conclude that detection of these cell types should be added to immunomonitoring panels in solid organ transplanted patients