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JLUpub bietet Mitgliedern und Angehörigen der Universität die Möglichkeit neben wissenschaftlichen Dokumenten auch Forschungsdaten elektronisch zu veröffentlichen und dauerhaft zugänglich zu machen. Alle Veröffentlichungen erhalten einen Digital Object Identifier (DOI) und werden über nationale und internationale Bibliothekskataloge sowie Suchmaschinen nachgewiesen und auffindbar.
Neue Veröffentlichungen:
Item type: Item , Function of the urethral tuft cell deciphered by genetic models allowing cell type-specific activation(2025) Lafee, MahmoudBrush cells (synonym: tuft cells) are found in the epithelium of the mammalian respiratory, gastrointestinal and urinary tract. They are sensors for hazardous substances, and they release acetylcholine and other mediators (e.g. cysteinyl-leukotrienes and interleukin-25), which activate various cell types including immune cells and nearby sensory nerve fibers. In nose and trachea, these nerve fibers then release the neuropeptide substance P (SP), leading to neurogenic inflammation, a local defense reaction. In the urethra, their stimulation evokes micturition, and previous work of our laboratory using a broadly acting compound also gave first indication of a link of urethral tuft cells (UTC) to neurogenic inflammation. Based on this initial evidence, the present study aims to further investigate their role in inducing neurogenic inflammation by a) establishing a model for the selective activation of brush cells, and b) utilizing a model of brush cell-deficient mice. We used 1) a chemogenetic model, in which brush cells carry a DREADD (designer receptor exclusively activated by designer drugs) 2) an optogenetic approach, using a mouse line (Chat-ChR2-EYFP) expressing a fusion protein of the blue light-sensitive ion channel channelrhodopsin-2 (ChR2) and enhanced yellow fluorescent protein (EYFP) expressed under the control of the choline acetyltransferase (Chat) promoter, and 3) mice lacking UTC due to genetic deletion of the transcription factor Pou2f3. Explanted urethrae from these mouse models were exposed to appropriate stimuli (CNO [clozapine N-oxide] for DREADD, blue LED light for ChR2, denatonium as bitter compound, and capsaicin as UTC-independent activator of nociceptors), and the supernatant was analyzed for content of SP by ELISA. The chemogenetic model proved not to be suitable, since CNO (60 μM) caused SP release also from DREADD control urethrae, likely due to leaky expression of the transgene. In the optogenetic model, UTC-specific expression of the transgene was validated by immunofluorescence with antibodies against the UTC marker DCLK1 (double-cortin like kinase 1) (90% colocalization, 47/52 cells, from 5 animals) and against neuropeptides of sensory nerve fibers (no colocalization). Blue LED light evoked SP release only from urethrae of transgenic but not of control mice. This was fully sensitive to mecamylamine, a general nicotinic acetylcholine receptor inhibitor. The bitter tasting compound denatonium (5 mM) evoked SP release from urethrae of wildtype, but not from urethrae lacking UTC (Pou2f3-/-), whereas the direct nerve fiber activator capsaicin (1 mM) was equally potent in both strains. The data validate Chat-ChR2-EYFP mice, but not Trpm5-DREADD mice, as a suitable model for studying UTC function. This model and the use of the bitter tastant denatonium in conjunction with UTC-deficient mice (Pou2f3-/-) showed that direct stimulation of UTC leads to the release of neuropeptides (SP) from sensory nerve fibers, most probably through the release of acetylcholine from the activated tuft cells acting on nicotinic receptors on nerve fibers. Thus, UTCs not only trigger long-distance reflexes involving the bladder but also evoke neurogenic inflammation, representing a local defense reaction.Item type: Item , Veränderungen des pharyngealen Luftweges während und nach Klasse II:1-Therapie mittels Herbst-Multibracket-Apparatur(2024) Sonntag, GianlucaEs konnte bereits mehrfach gezeigt werden, dass sich der Posterior Airway Space (PAS) während der Herbst-Multibracket-Behandlung vergrößert. In der Literatur werden jedoch immer wieder große interindividuelle Variationsbreiten konstatiert und die bisherigen Untersuchungen basieren auf eher kleinen Probandenzahlen. Daher war das Ziel der vorliegenden Untersuchung, die PAS-Änderungen während und nach der Behandlung mit der Herbst-Apparatur und der anschließenden Multibracket-Apparatur bei einer großen Stichprobe von Klasse II:1-Patienten zu untersuchen und mögliche prätherapeutische Einflussfaktoren zu bestimmen. Daher wurden die Unterlagen von 503 ehemaligen Klasse II:1-Patienten (Overjet = 7,8 ± 2,4mm, ANB-Winkel = 5,0 ± 2,1°), die im Alter von 13,8 ± 3,4 Jahren eine Herbst-Multibracket-Behandlung erhalten hatten, untersucht. Fernröntgenseitenbilder (FRS) von vor der Behandlung (T0), nach 24,9 ± 9,2 Monaten Behandlung (T1) und 26,1 ± 8,0 Monate nach dem Behandlungsende (T2) wurden hinsichtlich der Fläche A(PAS) und der Veränderungen der linearen Abstände (p, t, pC2, pC3, pC4) analysiert. Zusätzlich wurden folgende mögliche prätherapeutische Einflussfaktoren bewertet: Overjet, ANBWinkel, Wits-Bewertung, ML/NSL-Winkel, ArGoGn-Winkel, Alter und skelettale Reife. Im Durchschnitt vergrößerte sich die Fläche A(PAS) während der Herbst-Multibracket-Behandlung um 23% und blieb danach konstant (± 0%). Alle linearen Abstände p, t, pC2, pC3, pC4 vergrößerten sich ebenfalls (6-19%) während T1-T0 und zeigten eine weitere Zunahme (1-7%) während T2-T1. Für alle Variablen gab es große individuelle Unterschiede. In Bezug auf mögliche Einflussfaktoren der PAS-Veränderungen wurden signifikante Zusammenhänge für das Wits appraisal und die Fläche A(PAS), sowie das Alter der Patienten und die Strecke pC4 beobachtet. Bei jüngeren Patienten und solchen mit einem großen Wits appraisal vor Beginn der Therapie wurden deutlichere Zunahmen des PAS festgestellt.Item type: Item , Evaluation of a non-radioactive rapid test for the determination of serum progesterone in the mare(2025) Längerer, Lina; Schuler, Gerhard; Büttner, Kathrin; Wehrend, AxelThe determination of progesterone from mares’ serum plays a decisive role in diagnosing estrus cycle disorders or luteal insufficiency. To date, no measurement methods are available for rapid quantitative diagnosis of serum progesterone in the mare that would allow results to be available within a two-hour time frame. The present study will evaluate a commercial enzyme-linked fluorescent assay, the mini VIDAS device (bioMérieux, Nürtingen, Germany). Serum was prepared from the blood samples of one hundred and seven mares, divided into two aliquots, and stored at –20°C. Subsequently, comparative progesterone measurements were carried out using radioimmunoassay (RIA) and mini VIDAS, with RIA as the reference standard. The results show a strong positive correlation between the two measurement methods (Spearman rank correlation rs = 0.96381 (p < 0.05). The tests confirm that the mini VIDAS can be used for equine serum progesterone concentration determination and provides reliable results in less than an hour. For accurate estrus cycle diagnostics, high precision in the low measurement range is essential, as even minor deviations can result in ovulation misdiagnosis. Despite the high correlation of the measuring methods, deviations from the reference method can be observed in the low measuring range of the mini VIDAS, which suggests potential limitations of this study.Item type: Item , Fermentation von Biertrebern mittels Basidiomyceten(2026) Hrazdil, Victoria-LuisaAufgrund der wachsenden Weltbevölkerung und dem damit einhergehenden, stetig steigenden Bedarf an Nahrung, ist eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft anzustreben. Diese gewährleistet eine optimale Ressourcennutzung und reduziert Verschwendung. Daher sollten auch die Nebenprodukte aus der Lebensmittelherstellung für die menschliche Ernährung nutzbar gemacht werden. Biertreber ist mengenmäßig der wichtigste Nebenstrom der Bierbrauindustrie. Er verfügt über gute Nährwerte und 𝘧𝘰𝘰𝘥-𝘨𝘳𝘢𝘥𝘦 Qualität. Derzeit ist er allerdings nur begrenzt in Lebensmitteln einsetzbar und wird hauptsächlich als Tierfutter verwendet. Im Rahmen dieser Arbeit sollte Biertreber durch die Fermentation mit Basidiomyceten aufgewertet und als Lebensmittelzutat im Hinblick auf den Einsatz als Fleischersatzprodukt für die Lebensmittelindustrie nutzbar gemacht werden. Durch die Grundanalytik der Treber wurden die bereits in der Literatur beschriebenen Nährwerte bestätigt. Die Durchschnittswerte betrugen für den Reinproteingehalt 15 g (100 g)⁻¹, für den Gesamtfettgehalt 12 g (100 g)⁻¹ und den Aschegehalt 3 g (100 g)⁻¹. In einem Screening in Emerskultur wurden 144 Basidiomyceten auf Agar-Platten kultiviert, deren einzige Nährstoffquelle die Treber von Weizenbier, Pilsener und Schwarzbier waren. Aufgrund ihres schnellen Wachstums, dichtem Myzel oder würzigen Geruchs wurden 27 Basidiomyceten für ein Screening in Submerskultur ausgewählt. Aus dem Screening in Submerskultur wurde die Kombination von 𝘗𝘭𝘦𝘶𝘳𝘰𝘵𝘶𝘴 𝘰𝘴𝘵𝘳𝘦𝘢𝘵𝘶𝘴 und Schwarzbiertreber (SBT) ausgewählt, da die Fermentation einen hohen Rohproteingehalt von 6 g L⁻¹ lieferte und es sich bei 𝘗. 𝘰𝘴𝘵𝘳𝘦𝘢𝘵𝘶𝘴 um einen bekannten Speisepilz handelt. Durch eine Supplementierung von 20 g L⁻¹ Bierwürze zum SBT-Medium fand unter initial neutralem pH-Wert Pilzwachstum in der Vorkultur statt. Die Verwendung einer solchen Vorkultur stellt eine Alternative zur Vorkultur in Malzextraktmedium dar. Die Fermentation von SBT mit 𝘗. 𝘰𝘴𝘵𝘳𝘦𝘢𝘵𝘶𝘴 wurde im 1 L- und 5 L-Maßstab erfolgreich in den Bioreaktor übertragen und optimiert. Die Optimierung erfolgte mit statistischer Versuchsplanung (DOE) und zielte auf die Maximierung des Ergosterolgehaltes [mg g⁻¹] und [mg L⁻¹] ab. Gleichzeitig sollte das Inokulumvolumen minimiert werden, um Kosten einzusparen. Die Modelle wurden durch Bestätigungsläufe validiert und lieferten 1,23 mg g⁻¹ und 15,54 mg L⁻¹ Ergosterol unter optimierten Bedingungen mit 4,4% (v/v) Inokulum. Um Kosten einzusparen und die Fermentation weiter zu optimieren, wurden semi-kontinuierliche Fermentationsstrategien angewendet. Hierbei wurde ein Teil der Fermentationsbrühe als Inokulum für folgende Kulturen verwendet oder der Kulturüberstand als Wasserersatz in frischen Medien verwendet. In jeweils vier aufeinanderfolgenden Generationen wurden keine negativen Auswirkungen auf das Pilzwachstum festgestellt. Außerdem wurde durch die Fütterung von Würze während der Kultivierung im Bioreaktor das Pilzwachstum verbessert. Der Ergosterolgehalt betrug 3,39 mg g⁻¹ im Vergleich zu 1,96 mg g⁻¹ bei Fermentationen ohne Fütterung. Durch die Fermentation wurde der Reinproteingehalt in der Biomasse im Vergleich zum Treber von 16 g (100 g)⁻¹ auf 20 g (100 g)⁻¹ gesteigert und der Gesamtfettgehalt von 10 g (100 g)⁻¹ auf 4 g (100 g)⁻¹ gesenkt. Die biologische Wertigkeit wurde von 88 auf 94 verbessert, was annähernd der biologischen Wertigkeit von Myzel ohne Nebenstrom entsprach. Vor der Fermentation waren Tryptophan und Lysin limitierend, während nach der Fermentation Methionin, Cystein und Lysin limitierend waren. Für Lysin stiegen die chemical scores von 78,3 auf 92,4 an. Durch die Fermentation wurde der Anteil der ungesättigten Fettsäuren von 66% auf 70% erhöht. Die Hauptfettsäuren in der Biomasse waren Linol-, Palmitin- und Ölsäure. Mittels Kopfraum-Festphasenmikroextraktion (HS-SPME) wurden die Aromastoffe aus SBT, Myzel von 𝘗. 𝘰𝘴𝘵𝘳𝘦𝘢𝘵𝘶𝘴 und dem fermentierten Treber extrahiert. Mittels Gaschromatographie mit Tandemmassenspektrometrie und Olfaktometrie (GC-MS/MS-O) wurden in allen Proben Hexanal, 1-Octen-3-on und (𝘌)-2-Octenal nachgewiesen. Nach der Fermentation wurden Furfural, (𝘌)-2-Nonenal, 2-Furanmethanol und 2-Phenylethanol nicht mehr nachgewiesen. Dafür wurden 3-Methylbutanal, 3-Octanon, 1-Octen-3-ol und Benzaldehyd nachgewiesen. 1-Octen-3-on war in allen Proben der Aromastoff mit dem höchsten Aromaverdünnungs- (FD-)Faktor. In beiden Myzelien wurde ein FD-Faktor von ≥ 256 bestimmt. Durch ein Panel wurde der Geruch der aufgetauten Biomasse aus SBT und P. ostreatus als würzig und leicht pilzartig und geröstet beschrieben. Aufgrund der Konsistenz wurde die aufgetaute Probe der nicht zuvor eingefrorenen vorgezogen. Durch die Fermentation mit 𝘗. 𝘰𝘴𝘵𝘳𝘦𝘢𝘵𝘶𝘴 wurde der Schwarzbiertreber innerhalb von vier Tagen im Hinblick auf den Reinproteingehalt, die biologische Wertigkeit und die Fettsäureverteilung aufgewertet. Der fermentierte Treber stellt ein Ausgangsprodukt für die Extraktion von Mykoprotein oder die Entwicklung eines Fleischersatzproduktes dar. Die Ergebnisse aus den semi-kontinuierlichen Kulturführungen über mehrere Generationen und den Fed-Batch Experimenten suggerieren weiteres Optimierungspotential der Fermentation. Aus dem Screening geht hervor, dass neben der Kombination von 𝘗. 𝘰𝘴𝘵𝘳𝘦𝘢𝘵𝘶𝘴 und SBT weitere Pilz-Treber-Kombinationen zur Aufwertung von weiterem Biertreber geeignet sind. Durch die Vergrößerung des Prozesses in einen Industrie-Maßstab und weitere Optimierung könnte sämtlicher in der Brauerei anfallender Biertreber fermentiert und für die Lebensmittelindustrie zugänglich gemacht werden.Item type: Item , The role of rewards in motivation : beyond dichotomies(2025) Bardach, Lisa; Murayama, KouBackground: A vast amount of research has examined how extrinsic rewards influence motivation in learning. Whereas some studies have indicated that rewards are beneficial for increasing students’ motivation, others have argued that rewards undermine motivation, especially so-called intrinsic motivation. Method: We conducted a narrative review, building on the reward-learning framework of knowledge acquisition. We argue that the two perspectives do not actually contradict each other and that researchers should look beyond the simple dichotomy of whether rewards are good or bad for motivation. Results and conclusions: Rewards may be conceptualized as either extrinsic incentives (i.e., extrinsic rewards) or internal positive feelings that arise from the learning process or from knowledge acquisition itself (i.e., intrinsic rewards). Importantly, the reward-learning framework of knowledge acquisition suggests the possibility of motivation transformations in that extrinsic rewards can serve as an “entry point” for engagement, thus helping students start up the positive feedback loop of internally rewarding learning processes. However, once such a positive feedback loop has been established, extrinsic incentives could interrupt the process, potentially undermining long-term engagement. We outline several mechanisms that may transmit motivation transformations and related future research directions. Our discussions are enriched with references to gamification and educational videogames.