Die Testleistung der Allergen-spezifischen Immunglobulin E-Messung im Serum für die Diagnostik des beruflich bedingten Asthmas

Zielsetzung: Die Bestimmung der Leistungsparameter des sIgE-Tests für das verfügbare Spektrum der hochmolekularen und niedermolekularen beruflichen Allergene für die Diagnose beruflich bedingten Asthmas war das Ziel dieser Arbeit. Die diagnostische Bedeutung einzelner Allergen-Komponenten und die Anwendung von Maßnahmen zur Test-Validierung waren zusätzliche Fragestellungen. Methoden: Ein Protokoll mit vordefinierter Zielsetzung und Einschlusskriterien war die Basis einer elektronischen Literatursuche in MEDLINE und EMBASE (Zeitraum 1967-2016). Spezifische bronchiale Provokation und serielle Messungen des Atemspitzenstoßes waren die Referenzstandards für die Leistungsparameter des spezifischen Immunglobulin E (sIgE)-Tests. Der gesamte Review-Prozess wurde gemäß der PRISMA-Leitlinie dokumentiert. Ergebnisse: 71 Studien wurden selektiert und 62 davon gingen in die Metaanalyse ein. Schätzungen mit gepoolten Paaren aus Sensitivität und Spezifität deuteten auf eine Sensitivität von 0.74 (KI 95% 0.66 bis 0.80) und Spezifität von 0.71 (KI 95% 0.63 bis 0.77) für hochmolekulargewichtige und eine Sensitivität von 0.28 (KI 95% 0.18 bis 0.40) und 0.89 (KI 95% 0.77 bis 0.95) für niedermolekulargewichtige Allergene hin. Zusätzlich liegen Ergebnisse für einzelne Allergene und Allergengruppen vor. Die Komponenten-spezifische Analyse hat die Testleistung für einzelne Allergene verbessert. Die inkludierten Studien validierten sIgE-Tests unterschiedlich. Schlussfolgerungen: Die Testleistung ist für ein weites Spektrum an hochmolekulargewichtigen Allergenen vergleichsweise befriedigend, mit Verbesserungspotenzial durch Komponentenspezifische Ansätze. Die Sensitivität für niedermolekulargewichtige Allergene ist dagegen bemerkenswert gering und weist auf methodische Schwierigkeiten und/oder abweichende Pathomechanismen hin. Es bedarf eines gemeinsamen Standards zur Test-Validierung. Die deutsche Kurzfassung ist großteils eine Übersetzung der englischen Kurzfassung der Publikation im Top-Journal, die Grundlage dieser Dissertation ist: Lux H, Lenz K, Budnik LT, Baur X. Performance of specific immunoglobulin E tests for diagnosing occupational asthma: a systematic review and metaanalysis. Occup Environ Med 2019;76:269-278 DOI: 10.1136/oemed-2018-105434.Objectives: To determine the test performance parameters for the retrievable range of high-molecular-weight (HMW) and low-molecular-weight (LMW) occupational allergens and to evaluate the impact of allergenic components and the implementation of measures for test validation. Methods: A protocol with pre-defined objectives and inclusion criteria was the basis of an electronic literature search in MEDLINE and EMBASE (time period 1967-2016). The Specific inhalation challenge and serial peak flow measurements were the reference standards for the specific IgE (sIgE) test parameters. All of the review procedures were reported according to Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses. Results: Seventy-one studies were selected, and 62 entered meta-analysis. Pooled pairs analysis indicated a sensitivity of 0.74(CI 95% 0.66 to 0.80) and specificity of 0.71(CI 95% 0.63 to 0.77) for HMW allergens and a sensitivity of 0.28(CI 95% 0.18 to 0.40) and specificity of 0.89(CI 95% 0.77 to 0.95) for LMW allergens. Component-specific analysis improved the test parameters for some allergens. Test validation was handled heterogeneously among studies. Conclusion: sIgE test performance is rather satisfactory for a wide range of HMW allergens with the potential for component-specific approaches, whereas sensitivity for LMW allergens is considerably lower, indicating methodological complications and/or divergent pathomechanisms. A common standard for test validation is needed. This abstract is taken from the following publication that is the basis of this dissertation: Lux H, Lenz K, Budnik LT, Baur X. Performance of specific immunoglobulin E tests for diagnosing occupational asthma: a systematic review and metaanalysis. Occup Environ Med 2019;76:269-278 DOI: 10.1136/oemed-2018-105434

Wirtschaftlichkeit von Grünguthäcksel: Eine risikoorientierte Systembewertung

The enhancement and improvement of soil fertility is one of the principal aims of or-ganic agriculture. The practical realization needs a multi-annual, complex approach as well as the economic valuation. Exemplarily, it is shown for the use of green chop with wide C/N ratio in field beans. The cost-benefits-analysis is done with results from field trials and data from real farms. It includes the yield effects on beans and the following grain. Additional impacts like weed suppression and nitrogen fixation are estimated, too. The results show that the gross margin difference for beans is averaged 27 to 55 €/ha (depending on application techniques), but for grains +176 €/ha. Overall, the farms can gain +1 to +13 €/ha in average by using green chop to improve soil fertility. A risk analysis regarding yield variability of beans and grains shows a surplus for farms in 70 to 75 % of cases

Großflächige Abscheidung von Graphen - Ein wichtiger Schritt für neuartige Bauelemente

Das wachsende Interesse an Graphen beruht auf seiner unverwechselbaren Bandstruktur und seinen damit zusammenhängenden herausragenden physikalischen Eigenschaften. Es wird daher weltweit nach einem Verfahren gesucht, Graphen großflächig und mit hoher Qualität abzuscheiden. In einer an der TH Wildau [FH] speziell für diese Aufgabe konzipierten Reaktionskammer wurde die Herstellung mittels chemischer Gasphasenabscheidung auf katalytischen Metalloberflächen für verschiedene Parameter studiert und deren Verträglichkeit mit der CMOS -Technologie untersucht. Die ersten Tests erfolgten auf Nickel, da hier eine im Volumen stattfindende katalytische Reaktion einsetzt. In weiteren Schritten fiel die Wahl auf Kupfer, da hier die Reaktion an der Oberfläche stattfindet und daher ein stabilerer Prozess realisiert werden konnte. Die Qualitätsprüfung der erzeugten Schichten erfolgte mittels Ramanspektrometrie

Revealing the Chemical Composition of Birch Pollen Grains by Raman Spectroscopic Imaging

The investigation of the biochemical composition of pollen grains is of the utmost interest for several environmental aspects, such as their allergenic potential and their changes in growth conditions due to climatic factors. In order to fully understand the composition of pollen grains, not only is an in-depth analysis of their molecular components necessary but also spatial information of, e.g., the thickness of the outer shell, should be recorded. However, there is a lack of studies using molecular imaging methods for a spatially resolved biochemical composition on a single-grain level. In this study, Raman spectroscopy was implemented as an analytical tool to investigate birch pollen by imaging single pollen grains and analyzing their spectral profiles. The imaging modality allowed us to reveal the layered structure of pollen grains based on the biochemical information of the recorded Raman spectra. Seven different birch pollen species collected at two different locations in Germany were investigated and compared. Using chemometric algorithms such as hierarchical cluster analysis and multiple-curve resolution, several components of the grain wall, such as sporopollenin, as well as the inner core presenting high starch concentrations, were identified and quantified. Differences in the concentrations of, e.g., sporopollenin, lipids and proteins in the pollen species at the two different collection sites were found, and are discussed in connection with germination and other growth processes

Altered Cardiac Repolarization in Association with Air Pollution and Air Temperature among Myocardial Infarction Survivors

Background: Epidemiological studies have shown that ambient particulate matter (PM) and changes in air temperature are associated with increased cardiopulmonary events. Objective: We hypothesized that patients with previous myocardial infarction (MI) experience changes in heart rate (HR) and repolarization parameters, such as Bazett-corrected QT interval (QTc), and T-wave amplitude (Tamp), in association with increases in air pollution and temperature changes. Methods: Between May 2003 and February 2004, 67 MI survivors from the Augsburg KORA-MI registry repeatedly sent 16 sec electrocardiograms (ECGs) with a personal transmitter (Viapac) via telephone to the Philips Monitoring Center, where ECG parameters were immediately analyzed. Meteorological data and air pollutants were acquired from fixed monitoring sites on an hourly basis. Additive mixed models were used for analysis. Effect modification by patient characteristics was investigated. Results: The analysis of the 1,745 ECGs revealed an increased HR associated with interquartile range (IQR) increases in PM levels among participants not using beta-adrenergic receptor blockers and among those with body mass index ≥ 30 kg/m2. We observed a 24- to 47-hr lagged QTc prolongation [0.5% change (95% confidence interval, 0.0–1.0%)] in association with IQR increases in levels of PM ≤ 2.5 µm in aerodynamic diameter, especially in patients with one [0.6% (0.1–1.0%)] or two [1.2% (0.4–2.1%)] minor alleles of the nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (NFE2L2) single-nucleotide polymorphism rs2364725. Positive immediate (0–23 hr) and inverse delayed (48–71 hr up to 96–119 hr) associations were evident between PM and Tamp. We detected an inverse U-shaped association between temperature and Tamp, with a maximum Tamp at 5°C. Conclusions: Increased air pollution levels and temperature changes may lead to changes in HR and repolarization parameters that may be precursors of cardiac problems.The AIRGENE study was funded as part of the European Union’s 5th Framework Programme, key action 4: “Environment and Health,” contract QLRT-2002-02236. This research has been funded wholly or in part by the U.S. Environmental Protection Agency through Science to Achieve Results grants RD827354 and RD832415 to the University of Rocheste

Körnerleguminosen und Bodenfruchtbarkeit - Strategien für einen erfolgreichen Anbau

Der Boden ist eine der wichtigsten Grundlagen unseres Lebens, das erkannte bereits der Bodenkundler und Jurist Friedrich Albert Fallou. Um der großen Bedeutung des Bodens gerecht zu werden, schrieb das „Bundesprogramm Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft“ (BÖLN*) eine interdisziplinäre Bekanntmachung aus, um praxisnahe Anbaustrategien zu entwickeln, um die Bodenfruchtbarkeit und Pflanzenernährung im Körnerleguminosenanbau zu verbessern. So wurde das interdisziplinäre Bodenfruchtbarkeitsprojekt ins Leben gerufen, in dem Wissenschaft, Beratung und Praxis eng verzahnt waren. Im Laufe des fünfjährigen Projektes kristallisierten sich viele praxisrelevante Erkenntnisse heraus, die nun in der Praxisbroschüre "Körnerleguminosen und Bodenfruchtbarkeit - Strategien für einen erfolgreichen Anbau" nachgelesen werden können

Steigerung der Wertschöpfung ökologisch angebauter Marktfrüchte durch Optimierung des Managements der Bodenfruchtbarkeit

Das interdisziplinäre Bodenfruchtbarkeitsprojekt beschäftigte sich in vier Versuchs- und fünf Projektjahren mit den Zusammenhängen zwischen dem Anbau von Körnerleguminosen und Bodenfruchtbarkeit, insbesondere auf viehschwachen bzw. viehlosen Biobetrieben. In Erhebungen auf 32 Praxisbetrieben konnten bislang allenfalls vermutete Zusammenhänge wie z. B. die Zunahme des Unkrautdeckungsgrades mit zunehmendem Humusgehalt bestätigt werden. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass z. B. die Anbauabstände im Erbsenanbau im Vergleich zu praxisüblichen Empfehlungen vergrößert werden müssen, daneben ergaben sich auch interessante neue Anknüpfungspunkte. Hinsichtlich der Leguminosengesundheit ermöglicht die neu entwickelte Differenzialdiagnose, die Ursache für ggf. auftretende „Leguminosenmüdigkeit“ einzugrenzen bzw. Praxisschläge vor dem Anbau auf Krankheitsrisiken zu testen. Im Projekt konnte außerdem gezeigt werden, dass Grüngutkomposte die Wurzelgesundheit von Erbsen deutlich verbessern können. Es wurden darüber hinaus verschiedene Methoden zur Kompostapplikation zu Körnerleguminosen geprüft und für den Praxiseinsatz optimiert. Neben Grüngutkomposten spielt auch Grünguthäcksel eine wichtige Rolle bei der Nährstoffversorgung von Leguminosen. Oberflächlich leicht eingearbeiteter Grünguthäcksel ist in der Lage, das Wachstum der Kulturpflanzen sowohl durch eine unkrautunterdrückende Wirkung als auch durch Schutz vor Verschlämmung sowie erhöhte Wasserinfiltrationsraten zu verbessern. Die Ergebnisse zum Landtechnikeinsatz zeigen, dass schon geringe Belastungen zu Bodenverdichtungen und damit zu Ertragsrückgängen in Erbsen führen, weshalb Maßnahmen zu Reduzierung des Bodendrucks essenziell sind. Hinsichtlich der beikrautunterdrückenden Wirkung des Gemengeanbaus von Erbsen in Kombination mit Hafer konnte gezeigt werden, dass der Gemengeanbau das erhöhte Beikrautaufkommen bei flachwendender Bodenbearbeitung erfolgreich ausgleichen kann und hinsichtlich der Ertragssicherheit Vorteile mit sich bringt. Nicht zuletzt machte das Projekt auf die Vorteile und Potenziale des Wintererbsenanbaus aufmerksam. Über einen fortlaufenden Wissenstransfer war das Projekt von Beginn an in der landwirtschaftlichen Praxis präsent

The North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment

The North Atlantic Waveguide and Downstream Impact Experiment (NAWDEX) explored the impact of diabatic processes on disturbances of the jet stream and their influence on downstream high-impact weather through the deployment of four research aircraft, each with a sophisticated set of remote sensing and in situ instruments, and coordinated with a suite of ground-based measurements. A total of 49 research flights were performed, including, for the first time, coordinated flights of the four aircraft: the German High Altitude and Long Range Research Aircraft (HALO), the Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Dassault Falcon 20, the French Service des Avions Français Instrumentés pour la Recherche en Environnement (SAFIRE) Falcon 20, and the British Facility for Airborne Atmospheric Measurements (FAAM) BAe 146. The observation period from 17 September to 22 October 2016 with frequently occurring extratropical and tropical cyclones was ideal for investigating midlatitude weather over the North Atlantic. NAWDEX featured three sequences of upstream triggers of waveguide disturbances, as well as their dynamic interaction with the jet stream, subsequent development, and eventual downstream weather impact on Europe. Examples are presented to highlight the wealth of phenomena that were sampled, the comprehensive coverage, and the multifaceted nature of the measurements. This unique dataset forms the basis for future case studies and detailed evaluations of weather and climate predictions to improve our understanding of diabatic influences on Rossby waves and the downstream impacts of weather systems affecting Europe