Dissertationen/Habilitationen

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Die perioperative Änderung des berechneten Erythrozytenvolumens in Abhängigkeit von patientenindividuellen Prädiktoren bei endoprothetischem Hüftgelenksersatz
(2024) Schwarzach, Simon
Die elektive Implantation einer Hüftendoprothese ist in Deutschland einer der am häu-figsten durchgeführten operativen Eingriffe. Hierbei kommt es regelhaft zu einem rele-vanten BV mit einem erhöhten Anämie- und Transfusionsrisiko. Zur Etablierung und Verbesserung eines individuellen Transfusionsregimes ist es not-wendig, die Patientinnen und Patienten mit einem erhöhten Transfusionsrisiko bereits präoperativ zu erkennen. Hierzu zählt auch eine Abschätzung des zu erwartenden BV. In der vorliegenden Arbeit wurden perioperative patientenindividuelle Faktoren und ihr Einfluss auf den perioperativen BV untersucht. Des Weiteren wurde analysiert, in-wieweit die Schätzung des intraoperativen BV durch die Anästhesistin oder den Anäs-thesisten den tatsächlichen perioperativen BV erfasst. Auf Grundlage des berechneten verlorenen EZV erfolgte bei 69 Patientinnen und Patienten die Analyse dieser Faktoren im Hinblick auf ihren prädiktiven Wert für einen erhöhten perioperativen Erythrozytenverlust. Für Patientinnen und Patienten mit einem präoperativen EZV über 1800 ml, männliche Personen, einen präoperativen Hb-Wert höher als 14 g/dl und ein Alter unter 70 Jahren zeigte sich ein signifikant erhöhter berechneter perioperativer BV (p < 0.01). Für präoperative Thrombozytenkozentrationen über 260 Tsd./µl und eine OP-Zeit über 70 Minuten ergab sich ein signifikant erhöhter berechneter perioperativer BV (p < 0.05). Für die Blutgruppen, die ASA-Klassifikation, den BMI und das Anästhesieverfahren war kein signifikant erhöhter berechneter perioperativer BV festzustellen (p > 0.05). Der perioperative BV ist gegenüber der intraoperativen Schätzung um den Faktor 3 größer, die Schätzung korreliert nur schwach mit dem perioperativen BV und unter-schätzt diesen. Das präoperative EZV ist, bei Berücksichtigung weiterer patientenindividueller Daten, im Vergleich zum präoperativen Hb-Wert besser geeignet, den perioperativen BV voraus-zusagen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit tragen dazu bei, den zu erwartenden periopera-tiven BV bei der Implantation einer Hüftendoprothese besser abschätzen zu können, und leisten so einen Beitrag zur Etablierung eines individuellen Transfusionsregimes. In zukünftigen Arbeiten sollte in einer größeren Studienpopulation der prädiktive Einfluss von patientenindividuellen Faktoren auf den perioperativen BV bei endoprothetischem Hüftgelenksersatz weiter untersucht werden.
Medizinische Forschung an der Universität Gießen 1928-1958: Eine Untersuchung am Beispiel medizinischer Dissertationen unter spezieller Berücksichtigung der Forschung am Menschen und an Minderjährigen
(2025) Schwarz, Mitja David
Es erfolgte eine Analyse der medizinischen Dissertationen und Promotionsakten an der Universität Gießen im Zeitraum 1928-1958 nach unterschiedlichen Merkmalen, um die Praktiken der medizinischen Forschung am Menschen und die Einhaltung ethischer Standards zu bewerten. Einen besonderen Untersuchungsschwerpunkt bildete die Forschung an vulnerablen Gruppen und die Berücksichtigung der „Reichsrichtlinien zur Vornahme von wissenschaftlichen Versuchen am Menschen“ von 1931 in den Dissertationen. In 28,7% der 1042 untersuchten Dissertationen wurde direkt am Menschen geforscht, wobei in 52,6% der Fälle vulnerable Gruppen involviert waren, insbesondere Minderjährige. Bei „gefährlichen“ Versuchen waren in 76,4% der Dissertationen vulnerable Versuchspersonen beteiligt, allerdings war die Gesamtzahl „gefährlicher“ Versuche klein (5,6% der Dissertationen mit Forschung am Menschen). Weiter zeigte die vorgenommene Analyse, dass ethische Richtlinien, einschließlich der Reichsrichtlinien, selten nachvollziehbar beachtet wurden. Die „Reichsrichtlinien“ selber wurden nie explizit erwähnt. Ein besonderer Fund in den Promotionsakten ergab zwar, dass die Wahrung des ärztlichen Geheimnisses in den 1920er Jahren formal von der medizinischen Fakultät in Gießen gefordert, jedoch nicht durchgehend beibehalten wurde. Die Freiwilligkeit der Teilnahme von Versuchspersonen wurde nur in 2,6% der Dissertationen mit Forschung am Menschen dokumentiert. Politische Einflüsse waren vor allem in der Erb- und Rassenforschung erkennbar und meist, wenngleich nicht in jedem Fall, positiv mit dem Nationalsozialismus verknüpft. Der Zweite Weltkrieg beeinflusste die Forschungsthemen und -bedingungen vor allem 1944 und 1945 erheblich, wobei kriegsrelevante Forschung an Bedeutung gewann. Die methodische Qualität der Dissertationen verbesserte sich in der Zeit nach dem zweiten Weltkrieg, blieb jedoch insgesamt heterogen und oft mängelbehaftet. Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit einer strengen und kritischen Begutachtung medizinischer Forschung und stärken die These, dass ethische Mängel der Forschung am Menschen im Nationalsozialismus nicht zeitraumspezifisch waren, sondern, im Sinne Volker Roelckes, als „radikale Manifestation latenter Potenziale“ verstanden werden dürfen. Weitere Forschung auf internationaler Ebene ist notwendig um, abseits des Standortes Gießen und der untersuchten Zeiträume, weitere Erkenntnisse zur medizinischen Forschung am Menschen und der Einhaltung ethischer Standards im Wandel der Zeiten zu gewinnen.
“Who cares for the weakest?” Eine internationale Querschnittserhebung der pädiatrischen Trauma- und Notfallversorgung
(2025) Braun, Jacqueline
Zusammenfassend zeigt unsere Studie, dass Notfallchirurgen sowohl aus erfahrenen High-Level- als auch Low-Level-Traumazentren einen alarmierenden Mangel an Wissen über pädiatrische Traumaversorgung beklagen. Das multiprofessionelle Management pädiatrischer Traumapatienten und die individuelle Erfahrung mit traumatisch schwer verletzten Kindern ist stark abhängig vom Volumen, dem Niveau des Traumazentrums und der Infrastruktur des jeweiligen Krankenhauses. Aber auch kleinere Krankenhäuser mit weniger erfahrenen Traumazentren werden mit pädiatrischen Traumapatienten konfrontiert. Dies unterstreicht die Bedeutung theoretischer Ausbildung und praktischer Trainingsprogramme für ein angemessenes Kindertraumamanagement und die initiale Reanimation sowie die frühzeitige Einleitung einer adäquaten Therapie bei schwerverletzten Kindern. Empfehlungen, Anleitung zu angemessener Therapie, Lehre und Ausbildung könnten die künftige Aufgabe nationaler und internationaler medizinischer Fachgesellschaften sowie überregionaler hochrangiger, erfahrener pädiatrischer Traumazentren im Hinblick auf eine globale Verbesserung der pädiatrischen Traumaversorgung sein. Auch fehlt es an Evidenz, was bestimmte Behandlungsmethoden betrifft, sodass mehr Studien aufgelegt werden sollten. Eine Möglichkeit eine Verbesserung zu bewirken, wäre ein Angebot an Kursen sowohl für das ärztliche als auch für das Pflegepersonal, welche sowohl Behandlungsmethoden, anatomische Aspekte aufgreifen, als auch standardisierte Abläufe dem Personal nahebringen können. Ideal wäre auch eine permanente psychologische Unterstützung. Sowohl betroffenen Kindern und Angehörigen sollte eine solche Hilfe angeboten werden als auch dem betreuenden Personal. Insgesamt konnte unsere Studie wesentliche Probleme bei der Betreuung schwer verletzter Kinder aufgreifen, sodass wir innerhalb der WSES hierauf basierend Verbesserungen vornehmen können.
Die C-reaktives-Protein/Albumin-Ratio als Prädiktor für die intrahospitale Mortalität nach spontaner intrazerebraler Blutung
(2025) Haferkorn, Kristin Elise
Die CRP/Albumin-Ratio ist ein Serum-Biomarker, der sich bei interdisziplinär behandelten Intensivpatientinnen und -patienten als relevanter prognostischer Faktor bzgl. der intrahospitalen Mortalität erwiesen hat. Untersuchungen zu diesem Serum-Biomarker als prognostischer Faktor bei Patientinnen und Patienten mit spontaner intrazerebraler Blutung, die auf einer neurochirurgischen Intensivstation behandelt werden, liegen allerdings noch nicht vor. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, den Zusammenhang zwischen der bei Aufnahme bestimmten CRP/Albumin-Ratio und dem Risiko, nach einer intrazerebralen Blutung noch während des Krankenhausaufenthaltes zu versterben, zu untersuchen. Bei Nachweis eines signifikanten Zusammenhangs sollte zudem analysiert werden, ob sich durch die Kombination des ICH Score mit der CRP/Albumin-Ratio eine verbesserte Vorhersagegenauigkeit hinsichtlich der intrahospitalen Mortalität nach intrazerebraler Blutung erreichen lässt. In die retrospektive Datenanalyse wurden Patientinnen und Patienten eingeschlossen, die von Februar 2008 bis Dezember 2017 für mindestens 24 Stunden auf der neurochirurgischen Intensivstation des Universitätsklinikums Gießen behandelt und bei denen bei Aufnahme CRP und Albumin im Serum bestimmt worden waren. Darüber hinaus wurden demografische und radiologische Daten sowie multiple weitere Serum-Biomarker bei Aufnahme ebenso wie intensivmedizinische Parameter innerhalb der ersten 24 Stunden ausgewertet und ihr prognostischer Wert hinsichtlich der intrahospitalen Mortalität analysiert. Der klinische Verlauf wurde anhand der mRS bewertet. Insgesamt wurden 379 Patientinnen und Patienten mit einem Durchschnittsalter von 68,2 ± 13,3 Jahren in die Studie eingeschlossen. Während des stationären Aufenthaltes verstarben hiervon 118 (31,1 %); 187 (49,3 %) überlebten mit einem schweren neurologischen Defizit (mRS 4, 5). Nicht mehr als 74 (19,6 %) wurden mit einem guten klinischen Outcome (mRS 1–3) verlegt oder entlassen. In der multivariaten Regressionsanalyse erwiesen sich ein höheres Lebensalter, ein niedriger GCS Score, ein höherer APACHE II Score, das Vorliegen einer chronischen Herzinsuffizienz sowie das Fehlen von Vormedikation als unabhängige Prognoseparameter. Darüber hinaus zeigte sich, dass die initial gemessene CRP/Albumin-Ratio einen unabhängigen Prädiktor für die intrahospitale Mortalität darstellt (Odds Ratio (OR) = 1,66, 95%-Konfidenzintervall (KI) = 1.193–2.317, p = 0,003). Die multivariate Cox-Regressionsanalyse ergab, dass ein Anstieg der CRP/Albumin-Ratio um 1 das Risiko, nach einer intrazerebralen Blutung im Krankenhaus zu versterben, um 15,3 % erhöht (Hazard Ratio = 1,153, 95 % KI = 1,005–1,322, p = 0,42). Die ROC-Analyse konnte einen signifikanten Zusammenhang einer erhöhten intrahospitalen Mortalität und einer CRP/Albumin-Ratio > 1,22 nachweisen (Youden-Index: 0,19, Sensitivität: 28,3; Spezifität: 89,9; p = 0,007). Der ICH Score bei Aufnahme wurde zudem mit einem zusätzlichen Punkt bewertet, wenn die initiale CRP/Albumin-Ratio > 1,22 betrug. Für eine detaillierte Auswertung wurden Untergruppen von Betroffenen mit einem GCS ≤ 8 sowie von Patientinnen und Patienten mit intraventrikulärer Blutung analysiert. Die ROC-Analyse des ICH Score in Kombination mit der CRP/Albumin-Ratio ergab eine höhere AUC (AUC: 0,776, Cut-off: ≥ 3, Sensitivität: 0,907, Spezifität: 0,498, Youden-Index: 0,409) als der ICH Score allein (AUC: 0,761, Cut-off: ≥ 3, Sensitivität: 0,881, Spezifität: 0,479, Youden-Index: 0,402). Bei Patientinnen und Patienten mit einem initialen GCS ≤ 8 (n = 169) resultierte eine verbesserte Prognoseabschätzung der intrahospitalen Mortalität für den ICH-CRP-/Alb-Score (AUC: 0,719, Cut-off ICH Score ≥ 3, Sensitivität: 0,706, Spezifität: 0,322, Youden-Index: 0,384), verglichen mit dem ICH Score (AUC: 0,672; Cut-off ICH Score ≥ 3, Sensitivität: 0,588, Spezifität: 0,309, Youden-Index 0,279). Bei Betroffenen mit intraventrikulärer Blutung (n = 269) zeigte der ICH-CRP/Albumin-Score (AUC: 0,774, Cut-off ICH Score ≥ 4, Sensitivität: 0,687, Spezifität: 0,271, Youden-Index: 0,416) ebenfalls bessere prognostische Ergebnisse als der ICH Score allein (AUC: 0,747, Cut-off ICH Score ≥ 4, Sensitivität: 0,596, Spezifität: 0,235, Youden-Index: 0,361). Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit legen somit nahe, dass die CRP/Albumin-Ratio als ein neuer, zusätzlicher Parameter zur Abschätzung der Prognose bei Patientinnen und Patienten mit intrazerebraler Blutung angewendet werden kann. Der ICH Score in Kombination mit der CRP/Albumin-Ratio zeigte eine Verbesserung der Vorhersage der intrahospitalen Mortalität im Vergleich zum ursprünglichen ICH Score. Der größte Nutzen bei der Vorhersage der intrahospitalen Sterblichkeit wurde bei kritisch Kranken mit intraventrikulärer Blutung oder niedrigem GCS festgestellt. Aufgrund der Limitationen der retrospektiven Datenanalyse sollte eine Validierung dieser Ergebnisse in einer prospektiven Studie durchgeführt werden – insbesondere um die Evidenz der Ergebnisse zu erhöhen. Ferner sollte untersucht werden, ob die zusätzliche Anwendung der CRP-/Albumin-Ratio mit bereits etablierten Prognose-Scores die Prädiktion der Morbidität sowie der Kurz- und Langzeitmortalität bei Patientinnen und Patienten mit intrazerebraler Blutung auf der neurochirurgischen Intensivstation erhöhen kann.
Kardiovaskuläre Risikostratifizierung in der Flugmedizin und in anderen Hochrisikoberufen
(2022) Güttler, Norbert
Fliegendes Personal und Beschäftigte in anderen Hochrisikoberufen müssen in der Regel vor Beginn der Berufstätigkeit eine medizinische Untersuchung durchlaufen und während ihrer Karriere regelmäßig gesundheitlich überwacht werden. Die wissenschaftliche Evidenz hinsichtlich erforderlicher Untersuchungsverfahren, der empfohlenen Häufigkeit ihrer Durchführung sowie der flugmedizinischen Bewertung von Befunden und Gesundheitsstörungen ist jedoch im Vergleich zu anderen Forschungsfeldern begrenzt. Das einzige in allen flugmedizinischen Vorschriften und in vielen anderen Berufen für kardiovaskuläre Untersuchungen geforderte Routine-Verfahren ist das 12-Kanal-Ruhe-EKG. Die retrospektive Analyse von EKG-Befunden aus dem eigenen Kollektiv ergab jedoch, dass dieses Verfahren nur in sehr wenigen Fällen zu pathologischen Befunden führt, die das Begutachtungsergebnis beeinflussen oder zur Untauglichkeit führen. Screening-EKGs für Erstbewerber*innen erscheinen deshalb gerechtfertigt. Regelmäßige EKGs im Rahmen von Nachuntersuchungen sollten danach aber allenfalls vereinzelt und erst in höherem Alter wieder in kürzeren Abständen (z. B. jährlich) durchgeführt werden. In der militärischen Fliegerei und in anderen Berufen wie bei der Feuerwehr für das Tragen schwerer Atemschutzgeräte wird in Deutschland auch ein Belastungs-EKG gefordert. Es kann Hinweise auf die körperliche Leistungsfähigkeit von Probanden geben und zur Erkennung bisher nicht diagnostizierter kardialer Erkrankungen beitragen. Die im Zentrum für Luft- und Raumfahrtmedizin der Luftwaffe durchgeführten Belastungs-EKGs zum Screening von Piloten und Pilotinnen ergaben aber nur ganz vereinzelt Befunde, die eine weitere diagnostische Abklärung notwendig machten oder sogar zur Untauglichkeit führten. Dieser Befund würde dafürsprechen, Belastungs-EKGs nur noch indikationsbezogen durchzuführen, wie dies zum Beispiel in den zivilen europäischen Flugtauglichkeitsrichtlinien vorgesehen ist. Die kardiopulmonale Belastbarkeit jüngerer Bewerber und Bewerberinnen könnte auch im Rahmen von Fitness-Tests bewertet werden. Eine für die Fliegerei und andere Hochrisikoberufe gefährliche Erkrankung ist die koronare Herzkrankheit, weil sie ohne vorherige Warnsymptome durch ein akutes Koronarsyndrom zur plötzlichen Handlungsunfähigkeit oder sogar zum plötzlichen Herztod führen kann. Eine Beurteilung des kardiovaskulären Risikoprofils gehört deshalb insbesondere im Alter von über 40 Jahren zu jeder Untersuchung solchen Personals. Bei den Piloten und Pilotinnen der Bundeswehr hat sich das Durchschnittsalter in den letzten Jahrzehnten erhöht, womit sich auch mehrere kardiovaskuläre Risikofaktoren nachteilig entwickelt haben. Die Anzahl der Raucher ist gesunken. Insgesamt ist das kardiovaskuläre Risikoprofil deutscher Militärpiloten und -pilotinnen günstiger als in der Allgemeinbevölkerung. Eine zweite Gruppe kardialer Befunde bzw. Erkrankungen, die die Flugtauglichkeit infrage stellen kann, sind Arrhythmien, die auch in gesunden und medizinisch vorselektionierten Personengruppen auftreten können. Tachykarde Arrhythmien können häufig durch eine Katheterablation behandelt werden, wonach in unserem Kollektiv eine Wiederaufnahme des Flugdienstes fast in jedem Fall möglich war, teilweise allerdings mit Einschränkungen. Die flugmedizinischen Entscheidungen hängen von der abladierten Arrhythmie, der Ablationstechnik und deren Langzeiterfolgsraten sowie der Symptomatik vor der Ablation ab. Ein grundlegendes Verständnis dieser Zusammenhänge ist deshalb für den Aeromedical Examiner ebenso wichtig wie eine enge Kooperation mit dem behandelnden Elektrophysiologen. Nahrungsergänzungsmittel und Energy Drinks werden von deutschen Militärpiloten und -pilotinnen teilweise selbst beschafft und ohne Wissen des zuständigen Fliegerarztes bzw. der Fliegerärztin eingenommen. Bei einer Online-Befragung dieses Kollektivs zeigte sich eine mit der Allgemeinbevölkerung vergleichbare Einnahmehäufigkeit. Die in dieser Befragung genannten Substanzen, die Motivation für die Einnahme und die Bezugsquellen offenbarten jedoch den dringenden Bedarf einer Aufklärung über Nutzen und Risiken solcher Substanzen. Eine geplante Einnahme sollte auf jeden Fall mit dem zuständigen Fliegerarzt bzw. der zuständigen Fliegerärztin erörtert werden. Nach einer Infektion mit SARS-CoV-2 bzw. COVID-19 sollte vor Wiederaufnahme des Flugdienstes eine medizinische Untersuchung durchgeführt werden. Im eigenen Pilotenkollektiv war die Rückkehr zum Flugdienst in jedem Fall möglich, es handelte sich durchweg um milde Verläufe. Art und Umfang der Untersuchung sollten von Alter und Gesundheitszustand des/der Betroffenen, möglichen Risikofaktoren für schwere Verläufe, der Symptomatik, der Virusvariante, vom Impfstatus und vom geflogenen Flugzeugtyp abhängig gemacht werden.
The role of agri-food related initiatives in sustainability transitions of agri-food systems
(2025) Elsner, Friederike
Agri-food systems both contribute to global environmental change and are simultaneously affected by its consequences. Thereby, human activity and interactions shape desired and undesired agri-food systems’ properties. The undesired properties of current agri-food systems result in environmental, social and economic costs. Sustainability transitions of such systems are influenced by changes in social relations and deeper structural mechanisms. Individuals and groups of individuals or initiatives engage in activities, taking actions for agri-food system change. The ways these initiatives engage in change reveal systems’ malfunctions and provide insights into potential solutions and strategically relevant entry points for fostering engagement. Moreover, the ways these initiatives engage in change offer insights into tensions, goal conflicts, collaborations and resource conditions under which the initiatives operate. Existing agri-food literature on initiatives often portrays these initiatives as bottom-up driven actors within the niche. However, as agri-food system sustainability transitions are ongoing transition processes and some global or supra-national agreements to sustainable development are set in place, it is worth questioning whether all transformative activities indeed remain confined to the niche level. Drawing on transition theory, this research elaborates on the functions of agri-food related initiatives (AFIs) and the activities they perform to realise their goals as well as the influencing factors in this endeavour. Thereby, this research builds on transformative social innovation and intermediary conceptualisations and elaborates on the necessary adaptations for agri-food system analysis. The multi-level perspective on socio-technical transitions (MLP) is used to structure the analysis of the activities taking place, the functions that are being fulfilled and the influencing factors being faced. A systematic review of 58 articles on the use of MLP in agri-food system sustainability transition research paves the way for this research’ empirical investigations. The empirical analysis relies on 22 semi-structured interview transcripts conducted with 17 AFIs engaged in making their local food system more sustainable from five territorial cases in Europe (Denmark, Germany, Italy, Poland) and Northern Africa (Morocco) and on survey data of Food Policy Groups (FPGs) (n = 260), as one specific group of AFIs, across United States, middle Europe (mainly Germany) and Australia. Data is analysed using a mixed-methods approach, applying qualitative coding and statistical measures. The results show that AFIs aim to contribute to bring about change by proposing mainly agri-food related social innovations and by intermediating in the context of changing practices and social relations. Thereby, their role is influenced by drivers and barriers but not so much by their relationship to government or their type of organisation (in particular for FPGs as AFIs). A cluster is derived structuring the socially innovative activities according to social interaction processes and agri-food fields. This cluster may inspire policymakers to foster enabling environments for AFIs and support informed decision making on the types of social innovations that future agri-food systems should incorporate. The analysis of the intermediary functions shows that AFIs (here especially FPGs) intermediate between actors at the interface of civil society, science, policy and practice and assume their role through nine intermediary functions. Whether the identified niche and intermediary functions and activities are sufficient for the social innovations to diffuse remains an open question within the scope of this thesis. However, the functions and activities can be compared to those functions that the literature suggests as essential for the diffusion of technological innovation systems. Based on this comparison, the necessary functions for agri-food related social innovation systems are derived which partly deviate from the functions of technological innovation systems. Future research could take this up and develop a conceptualisation on the functions necessary for the diffusion of social innovation systems, currently lacking in the literature. The AFIs operate in interaction with other system elements, which are perceived as either enabling or constraining to their activities. The drivers AFIs face seem to be more about social relations and people whereas the barriers tend to be more of a structural or processual nature, implying that a general societal acceptance of AFIs’ activities and functions seems to be present, facilitating and justifying structural changes. The analysis of challenges suggests that support mechanisms, especially funding schemes, should be tailored to the development of social innovations and funding should not only be granted to innovation development but also to their (long-term) implementation. The results indicate that role constellations within AFIs seem to matter when it comes to the actions an AFI focuses on, which could be further pursued in future research.
Sustainable livestock systems in Ethiopia: Assessment of the status quo and options for improvement with a focus on animal welfare, market systems, gender roles and human-wildlife conflict management
(2026-01) Sahile, Dagmawit Giref
This study brings together three strands of research to provide a holistic understanding of animal welfare challenges and opportunities in Ethiopia, focusing on farmers' willingness to engage in welfare initiatives, market-level welfare conditions, and traditional methods for managing human-wildlife conflict. Together, these findings offer critical insights for policy and program development aimed at improving both animal well-being and rural livelihoods. The first chapter explores farmers’ preferences and willingness to participate in voluntary animal welfare schemes using mixed logit models in preference and willingness to pay space to assess the relative importance of different attributes of animal welfare schemes on farm households’ participation. Results show that financial incentives are the most significant factor influencing participation. Farmers indicated a need for compensation equivalent to 11% of their annual livestock sales to participate in welfare programs. More demanding welfare improvements such as optimal welfare standards or improved training required significantly higher compensation, up to 25–26% of livestock sales per year. These findings underline the importance of aligning welfare improvements with tangible economic benefits to ensure farmer engagement. Policy recommendations include the development of flexible, farmer-oriented schemes that combine financial incentives with accessible training and community-based approaches. The second chapter assesses the state of animal welfare in three livestock markets: Addis Ababa (terminal), Adama (secondary), and Meki (local). The analysis reveals substantial variation in infrastructure and animal handling practices. While the terminal market offers relatively humane conditions and access to basic amenities such as water and shelter, the local and secondary markets lack such facilities and are characterized by poor handling practices, including forceful movement and lack of rest. These conditions contribute to animal stress and injury, undermining both welfare and market efficiency. Additionally, the study highlights gender inequalities in market participation, with women facing systemic barriers. To address these challenges, the study recommends investment in welfare-supportive infrastructure, implementation of enforceable national welfare standards, comprehensive training for handlers, and policies that actively promote gender inclusion. The third chapter focuses on human-wildlife conflict around Nech Sar National Park, analyzing the economic and social impact of livestock predation and crop damage. Households within 16 kilometers of the park suffer average annual losses of $76.78, which is approximately 77% of their annual income, due to wildlife incursions. While traditional guarding practices are widely used, most respondents viewed them as ineffective unless rigorously applied. Gender differences were also evident: male-headed households experienced greater cattle losses, while female-headed households were more affected by poultry predation which reflects differences between genders in species kept. The findings emphasize the need for a combination of modern and traditional strategies, including expanded buffer zones, improved fencing, gender-sensitive planning, and community engagement to reduce conflict and protect livelihoods. Taken together, these three studies provide a comprehensive picture of the multifaceted issues affecting animal welfare and rural livelihoods in Ethiopia. They underscore the importance of integrating financial incentives, infrastructure investment, gender equity, and local knowledge into national policy. By addressing the economic factors of farmers, improving market conditions, and supporting community-based conservation, Ethiopia can move toward more sustainable and inclusive animal welfare systems.
Schusstodesfälle aus dem Einzugsgebiet des Instituts für Rechtsmedizin Gießen: eine retrospektive Analyse der Jahre 2009 bis 2018
(2024) Wolf, Paula Marie
Die Untersuchung und Beurteilung von Schusstodesfällen stellt einen kleinen, aber be-deutsamen Anteil an der rechtsmedizinischen Arbeit dar, wobei eine interdisziplinäre Zusammenarbeit zur umfänglichen Aufarbeitung der Hintergründe erforderlich wird. Vergangene Studien zeigten regionale Unterschiede in Häufigkeiten und Arten von Schusstodesfällen. Unsere retrospektive Auswertung der im Zeitraum von 2009 bis 2018 am Institut für Rechtsmedizin Gießen durchgeführten 5400 Sektionen und Leichenschauen ergab 111 Todesfälle in Zusammenhang mit einem Schusswaffengebrauch. Es erfolgte eine weitere Analyse der allgemeinen Daten, demografischen Merkmale der Verstorbenen, Schussverletzungen, Todesumständen und -orten, verwendeten Waffen, weiterführenden Untersuchungen und etwaigen Tätern und Tathintergründen. Die 111 Schusstodesfälle entfielen auf etwa 24 % Homizide, 75 % Suizide sowie knapp 1 % Unfallgeschehen. Etwa 87 % der Schusstoten waren männlichen, etwa drei Viertel der Verstorbenen waren älter als 50 Jahre. Der häufigste Fundort war sowohl bei Homiziden als auch bei Suiziden das häusliche Umfeld. Das Vorliegen nur einer singulären Schussverletzung war führend, mehr als drei Schussverletzungen fanden sich nur in der Gruppe der Homizide. Die maximale Schussanzahl lag hier bei 17 Schussverletzungen. Langwaffen waren bei Viertel der Fälle zu finden, innerhalb der Homizide nur in 18 %. Die Kurzwaffen überwogen hier deutlich mit 71 %. Eine Beurteilung des Legalitätsstatus der Waffe war in etwa zwei Drittel aller Fälle möglich. Weiterführende Untersuchungen, wie eine postmortale Bildgebung oder forensisch- toxikologische Untersuchungen fanden in ausgewählten Fällen statt. Ein Vergleich mit Datenerhebungen aus rechtsmedizinischen Instituten in Deutschland und anderen Ländern zeigte überwiegend Gemeinsamkeiten hinsichtlich Geschlechts- und Altersverteilung der Verstorbenen. Unterschiede zeigten sich beispielsweise bei der Art der verwendeten Waffe oder auch bei den Einschusslokalisationen. Besondere Fälle in unserem Kollektiv, wie etwa Tötungen mit nachfolgender Selbsttötung oder kombinierte Suizide, zeigten die Notwendigkeit einer sorgfältigen, interdisziplinären Zusammenarbeit zur Beurteilungen und Einordnung der Taten und Hürden dieser auf. Es fiel zudem eine bemerkenswerte Diskrepanz zwischen der Anzahl hessenweit rechtsmedizinisch untersuchter Schusstodesfälle und der in der Todesursachenstatistik für den gleichen Zeitraum aufgeführten Fälle auf, die Fragen zum Procedere beim Umgang mit Schusstodesfällen aufwirft.
Accessing Arene-Fused Eight-Membered Carbo- and Heterocycles via Bidentate Lewis Acid Catalysis
(2025) Große, Michel
Eight-membered carbo- and heterocycles constitute unique structural elements not only found in a plethora of biologically active natural products and medicinally relevant synthetic compounds, but also in various functional molecules and materials. Especially arene-annulated cyclooctanoids have attracted increasing attention as they combine the properties of rigid aromatic structures and flexible cyclooctene-derived ring systems. However, entropic and enthalpic difficulties generally encountered in the synthesis of medium-sized rings have largely hampered the development of general synthetic methods to access these structures. In this thesis, new strategies for the synthesis of arene-annulated eight-membered carbo- and N-heterocycles were developed by employing a boron-based bidentate Lewis acid (BDLA) catalyst previously established in our group for facilitating inverse electron-demand Diels−Alder (IEDDA) reactions of phthalazines. The utilization of different cyclooctyne derivatives as highly reactive dienophiles gave rise to a series of cyclooctenes and cycloocta-1,5-dienes fused to substituted polycyclic aromatic hydrocarbons. X-ray crystallographic analysis and variable temperature NMR studies of selected derivatives provided valuable insights into the conformational behaviour of these polycyclic structures. Additionally, the same catalytic principle was employed to develop a one-step synthesis of arene-annulated eight-membered nitrogen heterocycles from phthalazines and Boc-protected 2-azetine as a strained alkene dienophile. Key to this transformation was the formation of a highly reactive o-quinodimethane intermediate that thermally rearranged in a 10π electrocyclic ring opening to yield the desired azocine structures. These mechanistic considerations were supported by the isolation and characterization of the main by-product, and final proof for the eight-membered ring structure was obtained via X-ray crystallographic analysis of a degradation product.
Eine retrospektive monozentrische Analyse der postoperativen Ergebnisse bei Patienten mit akuten und chronischen Pathologien des Aortenbogens im Hinblick auf die Mortalität im Krankenhaus und schwerwiegende postoperative Ereignisse
(2025) Tsobanoudi, Victoria
Ziel: Untersuchung der postoperativen Krankenhausmortalität und schwerwiegenden postoperativen Komplikationen (Sepsis, Multiorganversagen, postoperatives akutes Nierenversagen, neurologische Komplikationen und Herzrhythmusstörungen) durch eine retrospektive Datenanalyse von Patienten mit einer Aortendissektion oder einem Aortenaneurysma, die mittels Frozen-Elephant-Trunks (FET) behandelt wurden. Des Weiteren wurde die technische Entwicklung sowie Steigerung der chirurgischen Fertigkeiten der selektierten Operateure im Verlauf von 15 Jahren untersucht. Methode: Eine monozentrische retrospektive Datenanalyse des Patientenkollektivs bei einem akuten Aortensyndrom mit der operativen Versorgung mittels FET zwischen den Jahren 2008 und 2022 in der Kerckhoff Klinik in Bad Nauheim zur Untersuchung der o. g. primären, sekundären und tertiären Ziele. Das Patientenkollektiv besteht aus 145 Patienten, geteilt in zwei Gruppen (Ära 1: 2008 – 2017 mit 75 Patienten vs. Ära 2: 2018 – 2022 mit 70 Patienten). Ergebnisse: Die Untersuchung der primären Fragestellung dieser Arbeit zeigte eine Gesamtkrankenhausmortalität von 15% zwischen den Jahren 2008 bis 2022 und bestätige die Ergebnisse der bisherigen Studien in diesem Zusammenhang, die durchschnittlich eine Mortalität von ca. 17% aufwiesen. Im Rahmen der Analyse der sekundären Fragestellungen dieser Arbeit wurde als erstes das Auftreten einer Sepsis mit 5% und einer Mortalität von 71% aus dieser Gruppe der Patienten mit Sepsis verzeichnet. Des Weiteren lag die Entwicklung eines Multiorganversagens bei den Patienten mit einer Sepsis ebenfalls bei 71% und die Notwendigkeit einer Nierenersatztherapie bei 86%. Das Auftreten eines akuten Nierenversagens lag bei 25%. Die Untersuchung der neurologischen Komplikationen ergab eine Apoplex-Rate von 21%. Durch die operative Therapie konnte eine präoperative Organ-Malperfusionsrate von 24% des Gesamtkollektivs (n = 145) auf eine postoperative Malperfusionsrate von 6% reduziert werden. Bei 37% der Patienten des Gesamtkollektivs konnte ein postoperatives Vorhofflimmern diagnostiziert werden. Bei der Beantwortung der primären und sekundären Fragestellungen dieser Arbeit konnte festgestellt werden, dass die Etablierung der FET-Operationsmethode durch die selektierten Operateure keinen Einfluss auf die Operationsergebnisse im Verlauf der Zeit hatte. Fazit: Die Ergebnisse der retrospektiven Datenanalyse der Patienten der Kerckhoff Klinik korrelieren weitestgehend mit den Daten der bisherigen Studien, die sich ebenfalls mit den Krankheitsbildern des akuten Aortensyndroms und dem Aortenbogenersatz befasst haben.
Beleuchtung der Blackbox raumbezogener Entscheidungsfindung und darauf aufbauende methodische Weiterentwicklung: Alternativenbewertung und Alternativenabwägung beispielhaft am kommunalen Planungsprozess
(2025) Müller, Christin Juliana
Die kommunale Entscheidungsfindung mit der Bewertung und Abwägung von Alternativen ist kein geradliniger Prozess, sondern ein Balanceakt zwischen Vision, Verhandlung und Realität. Dabei ist die Entscheidungsfindung im informellen kommunalen Vorentwurf von Planungsprozessen innerhalb der Raumplanung ein multidimensionaler und dynamischer Prozess, der durch verschiedene Rahmenbedingungen sowie divergierende Interessen und eine hohe Komplexität geprägt ist. Die Kunst dieser Entscheidungsfindung zeigt sich nicht nur in der Wahl der Methode, sondern auch im Umgang mit ihren Grenzen. Die inhärenten Determinanten wie abweichende Zielvorstellungen, politische Interessen, unterschiedliche Vorgehensweisen und abweichende Planungsverständnisse begründen zentrale Herausforderungen und verlegen den Prozess in eine Blackbox. Die vorliegende Forschung untersucht anhand einer Mixed-Methods-Analyse, bestehend aus Fallstudien, Experimenten mit Studierenden, einer Fokusgruppe und einer bundesweiten Umfrage, wie raumbezogene Entscheidungsprozesse mit dem besonderen Fokus auf der Bewertung und der Abwägung von Alternativen in der kommunalen Raumplanung ablaufen und methodisch weiterentwickelt werden können. Dabei lautet die zentrale Forschungsfrage: „Wie erfolgt die Entscheidungsfindung in kommunalen Planungsverfahren, und welche Ansätze ermöglichen eine methodische Weiterentwicklung dieses Teilprozesses?“. Die theoretische Grundlage findet sich in der Entscheidungstheorie und der Darstellung von Planungsprozessen im Kontext der Raumplanung mit planungstheoretischen Ausführungen. Die Ergebnisse der im Rahmen dieser Arbeit beleuchteten Blackbox verdeutlichen, dass Entscheidungsprozesse im räumlichen Kontext essenziell durch die bestehenden inneren, äußeren und prozessualen Rahmenbedingungen beeinflusst werden und oft einen iterativen Charakter aufweisen sowie kommunikative Aushandlungsprozesse umfassen. Allen Prozessen ist eine mangelnde einheitliche Verständigung auf Begrifflichkeiten und Abläufe sowie ein Mangel an Transparenz inhärent. In der Analyse konnten drei Typen der Entscheidungsfindung identifiziert werden: die freie, die strukturierte und die diplomatische Entscheidungsfindung. Innerhalb dieser zeigen sich verschiedene Ausprägungen und teils auch Überschneidungen. Diese Typologie ermöglicht eine präzisere Systematisierung kommunaler Entscheidungsprozesse und bietet eine fundierte Basis für methodische Optimierungen. Die drei Typen werden in einem neu entwickelten raumbezogenen Entscheidungsfindungsmodell verortet und anhand dessen weiterentwickelt. Unabhängig ihres Potenzials für eine fundierte Entscheidungsfindung finden Planungsmethoden in der Praxis nur begrenzte Anwendung. Entscheidungsfindung wird nicht nur von einzelnen methodischen Ansätzen determiniert, sondern ist abhängig von der adäquaten Einbettung in die jeweiligen Rahmenbedingungen. Die vorliegende Arbeit schlägt dabei Weiterentwicklungsansätze mit strukturierendem Charakter hervor. Um den Anforderungen unterschiedlicher Planungskontexte gerecht zu werden und fundierte konsensfähige Entscheidungen zu ermöglichen, werden Handlungsempfehlungen für die Praxis aufgezeigt. Sie zeigen, dass eine methodische Schärfung und strukturelle Anpassung erforderlich sind, um Planungsentscheidungen zielgerichteter und transparenter zu gestalten. Außerdem beinhalten sie einen neu entwickelten raumbezogenen Entscheidungsfindungsfaktor zur Klassifizierung der Planungsprozesse; den Einsatz von Prozessoptimierungen und Projektmanagement, Datenverarbeitung sowie KI; die Betrachtung von Alternativen durch Wettbewerbsverfahren im kleinen Maßstab sowie eine Aushandlungsarena mit Verfahrensweisen zur Aushandlung.
Untersuchung der suppressiven Wirkung des Fibroblast Growth Factor Receptor Inhibitors Fexagratinib (AZD4547) auf den Verlauf einer experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis im Mausmodell
(2025) Gurski, Fynn
Einleitung: Multiple Sklerose (MS) ist eine autoimmune entzündlich-demyelinisierende Krankheit, die weltweite Inzidenz liegt bei rund 3 Millionen Menschen im mittleren Alter und weist eine meist progressiv verlaufende Symptomatik auf, die neben schweren motorischen Einschränkungen auch psychische Komplikationen beinhaltet. Im Rahmen vorausgegangener Untersuchungen zeigte sich eine mögliche Beteiligung der FGFR, VEGFR2 und CSF1R Signalwege an der Pathogenese der autoimmunen experimentellen Enzephalopathie (EAE), einem Modell für MS. Vorarbeiten mit dem selektiven FGFR-Inhibitor Infigratinib erzielten bereits gute Resultate und stellten die Frage nach einer wirkungsvolleren Substanz und einem Therapieregieme samt einer möglichen Dosierung für den Einsatz im Menschen. Versuchsansatz: Fexagratinib (AZD4547) ist ein Multikinase-Inhibitor für den FGFR1 und 2, VEGFR2 und CSF1R. In diesem Versuch wurde ab dem Zeitpunkt des Auftretens erster Symptome Fexagratinib in einer Dosierung von 6,25 bzw. 12,5 mg/kg über zehn Tage oral an EAE-induzierte Mäuse verabreicht. Die Wirksamkeit wurde jeweils in einer akuten Phase am Höhepunkt der Symptome (20 Tage p.i.) und in einer chronischen Phase der EAE (42 Tage p.i.) untersucht. Ziel war es, die Symptomlast und den Krankheitsprogress abzumildern und darüber hinaus neuroregenerative Prozesse wie die Remyelinisierung zu unterstützen. Ergebnisse: In der akuten Phase zeigte sich eine Reduktion schwerer Symptome von 89% bzw. 100% in der 6,25 und 12,5 mg Gruppe. In der chronischen Phase konnte niedrig dosiertes AZD4547 die Symptomatik um 68% reduzieren, in der Hochdosis-Gruppe wurden schwere Symptome erneut komplett verhindert. Immunhistochemisch zeigte sich eine signifikant reduzierte Entzündungsaktivität von T- und B-Lymphozyten sowie von Macrophagen/Microglia in Läsionen der weißen Substanz des Rückenmarks in beiden Phasen des Experiments. Gleichzeitig steigerte AZD4547 die Anzahl Myelin-produzierender Oligodendrozyten und ihrer Vorläuferzellen und erhöhte die Dichte myelinisierter Axone im Rückenmark. Fazit: Der Einsatz des Multikinase-Inhibitors Fexagratinib stellt eine potentiell gut wirksame neue Therapieoption zur Abmilderung krankheitsbezogener Symptome und der Verlangsamung des Krankheitsprogresses bei MS dar. Darüber hinaus unterstützt er die Remyelinisierung von Axonen und wirkt neuroregenerativ. Der Einsatz von Fexagratinib in einer klinischen Studie mit einer Äquivalenzdosis von 1 mg/kg im Menschen würde weitere wichtige Erkenntnisse zur Verträglichkeit und Wirksamkeit einer möglichen künftigen Anwendung bei MS-Patienten liefern.
The Impact of London Dispersion Interactions in Solution: Bring [a Molecular] Balance to the [LD] Force!
(2025) Schümann, Jan Michael
The contribution of London Dispersion (LD) to the intramolecular folding behavior of a cyclooctatetraene (COT)-based molecular balances in a variety of solvents was investigated. As part of this investigation, a well-defined system, represented by a tert-butyl dimer with an intramolecular distance of 2.44 Å was synthesized. The folding behavior of this molecular balance was then investigated in various solvents with increasing solvent polarizability (SP) to examine the contribution of London interactions. We showed that the free enthalpy of the isomerization reaction in each solvent follows approximately the same value. Gibbs free energy can be readily measured by determination of the ratio of 1,4- to 1,6-isomers. It was found that the entropy in each solvent system is responsible for the diminishing effect on ΔG values. The answer to the question of Yang et al. “How much does LD contribute to molecular recognition in solution?” is that “It depends!” The lowest ratio of 1,4- and 1,6-isomers was found in purely aliphatic solvents, this may indicate a compensating effect of dispersion interactions between the solvent and the balance. DMSO and chloroform clearly showed a preference for the 1,6-isomer. However, it became clear through additional energy decomposition analyzes (EDAs) that LD is the predominant force responsible for folding. The extension of the concept was investigated by the synthesis of adamantyl and diamantyl COT derivatives. The molecular balances still have an attractive distance of 2.4 Å for dispersion, but the polarizabilities and the expansion regarding the solvent accessible surface (SAS) of the substituents become significantly larger, which allows more interaction with the surrounding solvent. Longer aliphatic chain hydrocarbons (n-hexane, n-octane and n-dodecane) were therefore chosen as solvents to suit the growth of the derivatives. In collaboration with the Max-Planck Institute for Coal Research, computations at the highest level were carried out using implicit and explicit solvent models to determine the influence of the solvents on the folding behavior. The computational and experimental results lead to the conclusion that an adhesion occurs through the solvent and that the “rigid rotors” of the diamondoid derivatives make an exclusive contribution to the entropy. In every study, the folded derivative is always preferred.
Essays on Accounting – Compliance, Education and (Non-)Financial Reporting
(2025) Pleger, Alana Sarina
This dissertation addresses current issues in financial accounting and comprises four research papers structured into three sections: Compliance (Section A), Accounting Education (Section B), and Financial and Non-Financial Reporting (Section C).
The empirical study in Section A examines the effect of two control design elements on employees’ performance misreporting behavior. The experimental findings suggest that ethical considerations can be reintegrated into employees’ decision-making depending on the design of control elements, specifically the presence of detrimental effects on others and the level of control result transparency.
The research paper in Section B evaluates the animated video series “Bibi Bilanzierung” as an edutainment-based teaching tool. Using survey data and a field experiment, the study finds that the video-based teaching concept increases students’ motivation and exam performance in an introductory accounting course.
Section C comprises two normative research papers on financial and non-financial reporting. Research Paper C1 analyzes corporate pay transparency reports following the introduction of the German Transparency in Wage Structures Act and derives best-practice recommendations. Research paper C2 examines the substance-over-form principle in parent-subsidiary relationships within German group accounting. Overall, the dissertation provides empirical and conceptual insights into the effective design and implementation of accounting instruments across education, control systems, and corporate reporting.
Restoring semi-natural grasslands in Central Europe with plant material transfer – achievements, success factors, and knowledge transfer
(2025) Sommer, Leonhard
Since the industrial revolution, land use changes and intensification of use have drastically reduced the area of species-rich, semi-natural grasslands in Central Europe. Active restoration of these ecosystems is therefore necessary and increasingly demanded by legislation. One method to (re-)introduce target plant species is the transfer of seed-containing plant material cut from species-rich, semi-natural donor sites. Given the urgency of the restoration task, the aim of this thesis is to contribute to understanding the success factors of this method, particularly in practice. In a first study, 20 recipient sites of floodplain meadow restoration in Hesse, Germany, were revisited and investigated for vegetation composition in comparison to their corresponding donor sites 13-16 years after plant material transfer. To assess the potential for livestock feeding, biomass yield and energy contents were measured, too. In a second study, 41 recipient-donor site pairs from practical grassland restoration projects in different regions of Germany and Luxembourg spanning a broad moisture gradient were investigated. Vegetation was recorded, and soil analyses and information on restoration from the practice partners were used for success factor identification. In a third study, 33 practitioners of grassland restoration with plant material transfer were interviewed to compare their views on the topic to European scientific literature. All three studies underline the critical importance of abiotic site conditions supporting the target plant communities. A frequent long-term problem is too high productivity of recipient sites, particularly in floodplain meadows. Site conditions, along with competition for the introduced plant species, are strongly dependent on the previous state of recipient sites. Raw soils, e.g., obtained by topsoil removal, provide low-competitive, nutrient-poor conditions, often enhancing restoration success. Generally, competition for the introduced species is lowered by adequate soil preparation, whose effect may, however, diminish over time. Harvest time for the plant material is decisive for the pool of transferable target species, and supplementing this pool by additional introduction methods, such as sowing, is useful. For maintenance of restored grassland communities, appropriate low-intensive post-restoration management is necessary. Sufficient biomass yield and energy content enable integration in feeding rations for livestock, buffering the costs of management. Practitioner interviews revealed that overarching factors such as project organisation, trust-building, and experience strongly influence how well the previously mentioned conditions can be met. To support grassland restoration in the coming decades, a challenge increased by climate change, intense knowledge exchange between science and practice and among practitioners is advised.
Einfluss einer pulmonalen Ballonangioplastie bei Patienten mit chronisch thromboembolischer pulmonaler Hypertonie auf elektrokardiographische Parameter
(2025) Ley, Lukas Maximilian
Einleitung: Die chronisch thromboembolische pulmonale Hypertonie (CTEPH) ist der wichtigste Vertreter der Gruppe 4 der pulmonalen Hypertonie und tritt bei etwa 2-3% der Überlebenden einer Lungenembolie als Langzeitfolge auf. Eine der verfügbaren Therapiemöglichkeiten ist die pulmonale Ballonangioplastie (BPA). Die CTEPH kann mit typischen elektrokardiographischen Zeichen einhergehen, welche sich nach BPA bessern können. Material und Methoden: Die vorliegende Studie schloss von März 2014 bis Oktober 2020 retrospektiv 150 Patienten (53% Frauen, 47% Männer, medianes Alter: 64 Jahre) ein. Alle Patienten erhielten ein 12-Kanal-EKG und eine Rechtsherzkatheteruntersuchung vor, sowie sechs Monate nach BPA. Hauptziel der Studie war es, die Prävalenz elektrokardiographischer Pathologien bei der CTEPH und deren Veränderung nach BPA darzustellen. Ergebnisse: Die vorliegende Studie konnte bestätigen, dass typische elektrokardiographische Pathologien der CTEPH beobachtet werden, diese sich nach hämodynamisch erfolgreicher BPA zurückbilden und mit hämodynamischen Parametern korrelieren können. Besonders auffällig war der Hauptparameter "R V1, V2 + S I, aVL - S V1". Er korrelierte mit dem mittleren pulmonalarteriellen Druck (mPAP) und pulmonalvaskulären Widerstand (PVR, r-Werte: 0,372-0,519, p < 0,001). Zudem verbesserte sich dieser statistisch signifikant nach BPA (47% vs. 29%, p < 0,001). Bei Analyse der Subgruppen war zu beobachten, dass bei einer hämodynamisch schwereren CTEPH häufiger und deutlichere elektrokardiographische Pathologien zu detektieren waren und ein EKG bei Patienten mit milder CTEPH auch vollkommen unauffällig sein konnte. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse der vorliegenden Studie stimmen mit der aktuellen Studienlage überein. Trotz zahlreicher Vorteile kann das EKG aktuell nur Hinweise auf eine CTEPH liefern, da es diesem, vor allem in Anfangsstadien, an Sensitivität mangelt und es allein weder die CTEPH sicher diagnostizieren noch ausschließen kann. Weitere potenzielle Einsatzgebiete wie die Vorhersage der kardiopulmonalen Hämodynamik, die Kontrolle der Therapieeffektivität, die Unterstützung beim Treffen von Therapieentscheidungen, die Risikostratifizierung oder die CTEPH-Früherkennung sowie der Hauptparameter „R V1, V2 + S I, aVL - S V1” sollten in weiteren Studien genauer erforscht werden.
Deciphering Self-Assembly Mechanisms and Chemical Reactions of Organic Building Blocks on Metal Surfaces by Chemical Bond Imaging
(2025-09-24) Wiche, Miguel
In recent years, the novel field of on-surface synthesis has been established as one of the main tools for constructing customized, low-dimensional organic nanostructures via bottom-up approaches on atomically flat metal substrates. The self-assembly of the molecular precursors, a process that often serves as pre-step of the on-surface reaction, determines the precise local arrangement of atoms and bonds in neighboring molecules, thus playing a decisive role in product formation. Thereby, intermolecular interactions between hydrogen and fluorine atoms have proven to be a valuable tool to steer molecular alignments. In this work, the mainly unexplored intermolecular hydrogen-fluorine interaction is systematically investigated on inert Au(111) and reactive Cu(111) substrates, using a linear, unilaterally fluorinated 1,2,10,11,12,14-hexafluoropentacene molecule as a model system. In the combined scanning tunneling microscopy and chemical bond imaging study, the local arrangement of hydrogen and fluorine atoms in neighboring molecules is determined in the picometer range and angular variations of a few degrees. While on Au(111) the intermolecular interactions between the molecules are the main contributor to the self-assembly, the higher reactivity of Cu(111) results in different adsorption geometries and molecular arrangements. The highly precise self-assembly study provides new insights into the on-surface interaction of hydrogen and fluorine atoms, thereby highlighting its significance for the field of on-surface synthesis. An on-surface reaction that solely takes place using halogenated precursors is the on-surface Ullmann coupling reaction, which enables the formation of covalent carbon-carbon bonds with the underlying metal surface as a catalyst. However, when applying Ullmann coupling reaction steps, complex self-assembly mechanisms can occur when halogenated precursors interact with the metal surface. Further, cleaved halogens adsorbed on the surface may potentially inhibit the reaction steps. Hence, there is a growing demand for halogen-free precursors for on-surface reactions. Recently, it has been demonstrated that halogen-free (6)Cycloparaphenylene ((6)CPP) molecules are suited to thermally induce a ring-opening polymerization reaction for the synthesis of graphene and biphenylene nanoribbons of confined widths. However, the mechanism of the ring-opening polymerization and the use of cycloparaphenylenes as precursors have not been investigated sufficiently. To contribute to the fundamental understanding of this remarkable reaction, in this thesis we systematically investigate the influence of the ring strain, which decreases with increasing ring size, using a set of cycloparaphenylenes of different sizes ((6)CPP vs. (8)CPP vs. (10)CPP). Our results demonstrate that the ring-opening polymerization is facilitated when using smaller, highly strained cycloparaphenylenes. For larger molecules with lower strain energies, the initial ring-opening is hampered, leading to only partial polymerization for (8)CPP and no polymerization in case of (10)CPP. Additionally, dehydrogenation of individual phenyl rings in intact molecules is observed for (8)CPP and (10)CPP, which further impedes the polymerization reaction.
The Effects of DNA Repair Pathway Engineering on CRISPR-Mediated Genome Editing in Neuronal Cells
(2025) Alabudeeb, Fatimah
Inherited retinal dystrophies are a group of genetically and clinically heterogeneous disorders that vary in their clinical presentation and progression, possibly leading to blindness. So far, about 332 genes, most expressed in photoreceptors, have been identified to be associated with these diseases. The relatively new genome editing field, particularly CRISPR-Cas9 mediated genome editing technology, which introduces DNA double-strand breaks (DSBs) that are subsequently repaired by the cells' repair systems, has recently drawn much attention. The major repair pathways are non-homologous end-joining (NHEJ) and homology-directed repair (HDR). One of the main obstacles to its application in the retina is the limited knowledge of DNA repair in photoreceptors. This work aims to analyze the DNA repair mechanisms, improve CRISPR Cas9 genome editing efficacy by modulating and engineering the DNA repair pathways in mature neurons using the human inducible Neurogenin iPS (iNGN) cell line, and validate it as an in vitro model system. These cells are human-induced pluripotent stem cells that differentiate into mature neurons within 4 days. In addition, the iNGN TET3KO cell line was also investigated to determine the impact of the TET3 protein at various differentiation stages. To achieve this, the iNGN cell lines and a control cell line, HEK293T cells, were transfected with BRET reporter assay plasmid using Cas9 and the inducible Cas systems (iCas). Promoter optimizations were done by replacing the CMV promoter, which can be silenced and suppressed in certain cell types, with a sustained EF1α promoter. Applying the Cas9 system, iNGN WT and iNGN TET3KO cells were tested throughout the differentiation process. Moreover, the modifications of PARP1 protein levels using PARP1 overexpression or knockout plasmids were necessary to study its influence on the DNA repair pathways of different cell lines. The BRET reporter assay was the primary quantitative technique used. The results showed decreased frameshift rates for the undifferentiated iNGN using the iCas system compared to the Cas9 system, and along with failure to use its timing control advantage, the Cas9 system was mainly used for the remaining experiments. The undifferentiated iNGN TET3KO cells' frameshift rates, as well as at the beginning of differentiation, were significantly higher than iNGN WT ones. Furthermore, the frameshift rate results of the TET3KO overexpressed cells resembled those of iNGN WT cells. After PARP1 modulation, the frameshift rates of PARP1 downregulation were greater throughout the differentiation process of the iNGNs, regardless of the HDR template addition. Interestingly, the results of the iNGN TET3KO cells were higher than those of the WT cells. For future assessment, the generation and application of iNGNs TLR3 cell lines is essential to verify the results obtained using the BRET reporter assay at the genomic level.
Charakterisierung des Down-Syndrom-Zelladhäsionsmoleküls Dscam in der angeborenen Immunantwort von Manduca sexta (L.)
(2025) Speckmann, Martin
Die Spezifität angeborener Immunmechanismen wird entscheidend von genetischer Diversifizierung und selektiver Anpassung in der Evolution von Wirt-Mikroben-Interaktionen beeinflusst. Angeborene Immunantworten von Insekten werden demnach allgemein als effizient, jedoch bedingt durch Keimbahn-kodierte Mustererkennungsrezeptoren (PRR) als eingeschränkt spezifisch beschrieben. In Zusammenhang mit exklusiver molekularer Diversität des Down-Syndrom-Zelladhäsionsmoleküls (Dscam) bei Vertretern der Pancrustacea verdichten sich Belege, die für eine Funktion als hypervariabler, Pathogen-spezifischer PRR der Immunglobulin-Superfamilie sprechen. Obwohl experimentelle Daten erregerspezifische Dscam-Spleißformen in Hämozyten von Insekten und Krebstieren sowie deren Beteiligung an In-vitro-Phagozytose von Mikroorganismen zeigen, sind Genexpressionsmuster in Hämozyten und deren Relevanz im Rahmen angeborener Immunantworten in vivo noch größtenteils unbekannt. Anhand eines In-vivo-Modells bakterieller Stimulation und monoklonaler Antikörper für spezifische Hämozytentypen wurden die Genaktivität und das Proteinmuster von Manduca sexta Dscam (MsDscam) in zirkulierenden, larvalen Hämozyten charakterisiert. Trotz geringer quantitativer Veränderungen der relativen mRNA-Level konnte eine qualitative Veränderung des differenziellen Transkriptionsmusters von MsDscam in Zusammenhang mit Hämocoel-Injektion von fixierten E. coli K12 festgestellt werden. In Abwesenheit von Immunstimulation ist MsDscam-Transkript ausschließlich in einer seltenen Population sphärischer Hämozyten mit exzentrischen Zellkernen lokalisiert. Prophenoloxidase (proPO) enthaltende Oenozytoide mit gleichen morphologischen Eigenschaften fallen unabhängig als einzige Population in Zirkulation mit membranassoziiertem MsDscam-Muster auf. Nach E. coli-Injektion ist der prozentuale Anteil von Hämozyten mit aktiver MsDscam-Transkription hingegen signifikant um das Zehnfache erhöht (p < 0,001), darunter auch Subpopulationen von Plasmatozyten und granulären Zellen. Damit vermittelt diese Dissertation zum ersten Mal in zwei Jahrzehnten immunologischer Dscam-Forschung ein fundiertes Bild immunstatusabhängiger Genaktivität in drei distinkten Hämozytentypen. Zusätzlich ergeben sich kumulative Hinweise, die eher für funktionelle Relevanz von MsDscam im Rahmen einer zweiten Immunantwort sprechen als in der Akutphase-Immunantwort nach erstmaliger mikrobieller Stimulation. Dementsprechend liefert diese Arbeit erstmals eine Grundlage für die Analyse Dscam-basierter molekularer Diversität in proPO-produzierenden Hämozyten, was zu einem erweiterten Verständnis von Oenozytoide als immunologische Masterregulatoren in Manduca beitragen kann. Typspezifische Transkriptomanalyse von Manduca-Hämozyten in Homöostase und Immunstimulation kann somit nicht nur zur Validierung der Hypothese von funktioneller Relevanz von Dscam beim Immunpriming in Insekten, sondern auch zur Aufklärung der immer noch unbekannten Regulation zellulärer Dscam-Spleißsignaturen beitragen.
Microbes in bee-plant networks: Composition characterization and their ecological implications
(2025) Shi, Haoran
Honey bees are vital pollinators in ecosystems around the world, and microbes play key roles in connecting bees and plants. Collectively, microbes, bees and plants form intricate tripartite interactions networks. Through a co-evolution, many bee- and plant-associated microbes have developed functions that benefit their hosts, including promoting growth, enhancing pathogen resistance, and aiding digestion. Microbiome associated with different hosts tend to be specific, and within bee-microbe-plant networks, both beneficial and pathogenic microbes are dynamically transmitted among hosts. In the current study, honey bee corbicular samples were collected over a two-year period from beehives at Justus-Liebig-University Giessen. Corbicular pollen is able to reflect both microbes and plants encountered by honey bees during foraging activity. Plant and microbial communities in honey bee corbicular pollen were profiled using 16S rRNA gene and plant ITS2 metabarcoding. The results indicated that the corbicular pollen microbiome exhibited clear seasonal variations, and was affected by multiple environmental factors as well as choices of forage plants. Co-occurrence network analysis further revealed specific plant-microbe associations and identified several hub plant taxa that may serve as hotspots for microbial transmissions. Following this study, we characterized bacterial and fungal microbiome of flowers from a highly insect-visited hub plant, bramble (genus Rubus), using 16S rRNA gene and fungal ITS2 metabarcoding. The data showed that insect visitation increased microbial loads on flowers and enriched specific microbial groups including fermentative and pathogenic microbes, highlighting the role of bramble flowers as hotspots for microbial transmission. In addition, insect visitation altered floral microbiome structure, potentially through the introduction of several hub microbial taxa and by increasing the centralization of the microbial interaction networks. Honey bees were collected from beehives, and common bacterial, fungal and viral honey bee pathogens were screened. The expression levels of several immunity-related genes (defensin-1, lysozyme-like, vitellogenin, glucose oxidase) and the composition of the bee microbiome were examined to assess honey bee health status. Black queen cell virus (BQCV) was detected in almost all individuals, while Vairimorpha pathogens were only partially detected. Paenibacillus larvae, Melissococcus plutonius, Kashmir bee virus (KBV), Acute Bee Paralysis Virus (ABPV), Chronic bee paralysis virus (CBPV), Deformed Wing Virus (DWV), and Sacbrood bee virus (SBV) were not detected in the samples. The data indicated that BQCV and Vairimorpha infections had no significant impact on the expression of immunity-related gene. Since the microbiome composition was assessed at the hive level and BQCV was present in every hive, its potential influence on the microbiome remains to be further clarified. In addition, a bacterial isolate from birch pollen was phenotypically, genotypically, and chemotaxonomically characterized using a polyphasic approach. Based on 16S rRNA gene phylogeny and comparative genomic analysis, the isolate was identified as a novel species of the genus Robbsia. The bacterium was rod-shaped, non-motile, facultative anaerobic and grew optimally at 28 °C and pH 6–7. Unlike its closest relative Robbsia andropogonis, which is a known phytopathogen, the isolate exhibited no phytopathogenic traits such as flagellum formation, rhizobitoxine production, or induction of plant hypersensitive response. The proposed and accepted name of the isolate is Robbsia betulipollinis Bb-Pol-6T.

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