Willkommen bei JLUpub
JLUpub ist das institutionelle Repositorium der Justus-Liebig-Universität.
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:
A Summary of “Die Wiedergutmachung nationalsozialistischen Unrechts durch die Bundesrepublik Deutschland Band V – Das Bundesentschädigungsgesetz Zweiter Teil”
(2024-06) Hagjija-Alaoui, Hanin
The following article provides a brief summary of the fifth volume of the series “Die Wiedergutmachung nationalsozialistischen Unrechts durch die Bundesrepublik Deutschland” published, among others, by the Federal Ministry of Finance in six volumes, and is accordingly focused on those parts of the Federal Compensation Act which address financial losses.
Computational Modelling of Transcranial Magnetic Stimulation
(2024-07) Hananeia, Nicholas Daniel
Transcranial magnetic stimulation (referred to as TMS) is a form of non-invasive brain stimulation that has been in widespread clinical use in recent decades. In spite of its widespread applicability to a variety of mental and neurological ailments, there are a great many unknowns in the understanding of how and why TMS has beneficial effects. In this work we model transcranial magnetic stimulation in-silico, with a focus on the propagation of action potentials and implications for synaptic plasticity.
The first piece of modelling work that will be focused on in this thesis is the toolbox ”Neuron Modelling for Transcranial Magnetic Stimulation” (NeMo-TMS). NeMo-TMS is a tool developed to synergize modelling of transcranial magnetic stimulation across multiple scales of brain organization. NeMo TMS links modelling of magnetically-induced electric fields in large volumes of neural tissue (such as whole brains, segments of brain tissue, or even volumes placed in-vitro) to smaller scales. These fields are coupled to single-cell models. NeMo-TMS is capable of importing arbitrary morphologies which are reconstructed from observations of real cells. With the realistic electric field and the realistic morphology, the tool enables modelling of the propagation of action potentials through the axons and dendrites of these cells, and subsequent modelling of calcium accumulation and dispersion within the cells. This thesis details the function of this tool, and provides a worked example of the tool’s use and observations of the induction and propagation of cellular action potentials in NeMo-TMS.
The second major piece of modelling in this thesis is the induction of synaptic plasticity by TMS stimulation. We implement in NeMo-TMS a well-validated model of the CA1 pyramidal cell with a reduced morphology and detailed biophysical properties. This model is then combined with a model of a combined AMPA/NMDA glutamatergic synapse, with multiple detailed phenomenological synaptic plasticity pathways representing biophysical pathways.
With this model, we simulate induction of long-term potentiation by application of both low-frequency TMS stimulation as well as that induced by high-frequency theta burst TMS stimulus, and simulate the dependence of plasticity outcomes on stimulation frequency, synaptic location, and pharmacological perturbation.
Finally, with the tools we developed, we investigate the degree to which axonal/dendritic morphology explains discrepancies in plasticity induction thresholds between cells sourced from different species of rodent, using detailed reconstructions of the dendrites and large, branching axons sourced from mice and rats.
In summary, this thesis demonstrates the development and implementation of novel tools for modelling transcranial magnetic stimulation, and demonstrates their use with scientifically relevant applications to plasticity and modelling of action potential initiation.
A Summary of “Die Wiedergutmachung nationalsozialistischen Unrechts durch die Bundesrepublik Deutschland Band III – Der Werdegang des Entschädigungsrechts”
(2024-06) Hagjija-Alaoui, Hanin
The following article provides a brief summary of the third volume of the series “Die Wiedergutmachung nationalsozialistischen Unrechts durch die Bundesrepublik Deutschland” published, among others, by the Federal Ministry of Finance in six volumes, and is accordingly focused on the general development of compensation law.
Eine retrospektive Datenanalyse der Notfallsituationen in der Endoskopie am Universitätsklinikum Gießen
(2024) Weis, Angelika Brigitte
Endoskopische Untersuchungen sind sichere Methoden zur Diagnostik und Therapie gastroenterologischer Erkrankungen. Komplikationen treten zwar selten auf, deren Dokumentation und Analyse ist jedoch ein wichtiger Teil der Qualitätssicherung. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Erfassung, Analyse und den Risikofaktoren von Komplikationen und Notsituationen in der ZIVE des UKGM Gießens von 2013 bis 2018.
In der ZIVE zeigte sich von 2013 bis 2016 ein unvollständiges System der Dokumentation der Komplikationen. Ab 2017 kann man von einem nahezu vollständigen System zur Erfassung von Komplikationen ausgehen. Für die Jahre 2017 und 2018 zeigte die ZIVE mit 0,53% - 0,71% im Vergleich zu den international publizierten Komplikationsraten von 1% eine niedrigere Komplikationsrate. Für die verschiedenen Komplikationsarten konnten im Detail teils geringfügig höhere oder niedrigere Raten ermittelt werden.
Als Risikofaktoren für das Erleiden einer Komplikation kardialer Genese konnten ein Alter über 80 (OR von 4,34 (95%-KI: 1,077;17,510)) und eine ASA-Klassifikation 3 (2,208 (95%-KI 1,643; 2,969)) festgestellt werden. Für das Erleiden rein pulmonaler Komplikationen zeigten sich pulmonale Vorerkrankungen (OR 2,64 (95%-KI: 1,111;6,272)), Übergewicht (OR 4,044 (95%-KI: 1,563;10,465)) und Adipositas Grad III (OR 9,72 (95%-KI: 1,114; 84,912)) als Risikofaktoren. Für das Erleiden einer Blutung konnte die Entnahme von Biopsien (OR von 6,61 (95%-KI: 2,542; 17,182)) ermittelt werden. Für die ÖGD konnten die Risikofaktoren pulmonale (OR 3,429; (95%-KI: 1,378;8,530)) und endokrinologische Vorerkrankung (OR 2,522 (95%-KI 1,103;5,765)) identifiziert werden.
Für das therapeutische Handeln während der Komplikationen und Notfallsituation kann von einem den medizinischen Standards entsprechenden Verhalten gesprochen werden. Leider zeigten sich für wenige Situationen eine unvollständige Dokumentation.
Zusammenfassend zeigt die ZIVE des UKGM Gießen ab 2017 eine nahezu vollständige Erfassung der Komplikationen, was einen wichtigen Teil zur Qualitätssicherung und zur Patientensicherheit beiträgt. Die Komplikationsraten der ZIVE sind im Allgemeinen als auch im Detail vergleichbar mit der internationalen Literatur. Die Komplikationen während endoskopischer Untersuchungen bleiben ein relevantes Thema, welches noch weiterer Forschung und optimalerweise mit einer standortübergreifenden einheitlichen Datenerfassung zur Ermittlung von Risikofaktoren, bedarf.
Expressionsanalyse mechanisch aktivierter kardialer Fibroblasten
(2024) Knoblauch, Annalena
Die pumonal-arterielle Hypertonie ist charakterisiert durch eine progressive Vaskulopathie pulmonaler Arterien und Arteriolen, die derzeit therapierbar, aber nicht heilbar ist. Die Symptomatik ist unter anderem stark durch eine funktionelle Beeinträchtigung des rechten Ventrikels gekennzeichnet. Pathologische Veränderungen in der Gefäßwand der Lungenstrombahn tragen zu einer chronischen Verengung des Gefäßdurchmessers bei, was wiederum die Nachlast des RV chronisch erhöht. Der RV ist initial in der Lage, diese Erhöhung der Nachlast zu kompensieren, jedoch kommt es im zeitlichen Verlauf zu Veränderungen in der Struktur des RV, die dazu führen, dass dessen Leistung abnimmt. Der erhöhte Widerstand kann dadurch nicht mehr kompensiert werden, was schließlich zum Versagen des RV führt, was häufig letal endet. Dieses finale Stadium ist histopathologisch durch fibrotische Areale im RV gekennzeichnet. Die Fibrose entsteht auf zellulärer Ebene infolge einer Aktivierung von im Gewebe residierender kardialer Fibroblasten, die anschließend vermehrt EZM-Moleküle produzieren, in die Umgebung sezernieren und damit strukturelle Integrität und ein heterogenes Umfeld erzeugen.
In dieser Dissertation wurde der Einfluss mechanischer Kräfte auf die Aktivierung humaner kardialer Fibroblasten untersucht. Dazu wurden Studien nach equibiaxialer Dehung und erhöhter Untergrundsteife durchgeführt und Gen- sowie Proteinexpressionsprofile erstellt. Auf Basis der ermittelten Daten wurde ein Modell erstellt, welches den zeitlichen Verlauf der Fibroblastenaktivierung beschreibt. In diesem Modell gingen Fibroblasten nach Stimulation in einen Aktivierungszustand über, in welchem sie als Myofibroblasten vermehrt aSMA (Acta2) und EZM-Bestandteile exprimierten. Diese Phase wurde durch einen Zustand der Regeneration abgelöst, in dem sich die Gen- und Proteinexpression der Fibroblasten schrittweise der Expression des Ausgangszustandes annäherten. Die Expression osteogener Marker folgte dem Verlauf der Aktivierung mit einer Rückkehr zum Ausgangszustand bei aufrechterhaltener Stimulation über die Zeit.
Des Weiteren konnten in dieser Studie Unterschiede in der molekularen Verarbeitung mechanischer Signale in Abhängigkeit von der Interaktion mit umgebenden EZM- Bestandteilen detektiert werden, was auf die Interaktion mit Integrinen zurückgeführt wurde.
Zusammengefasst lässt sich sagen, dass kardiale Fibroblasten durch mechanische Stimuli stereotyp profibrotisch aktiviert werden und diesen Stimulus im zeitlichen Verlauf durch biochemische Anpassung kompensieren.