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Item Genetic factors of horn-related traits in small ruminants with special reference to the polled intersex syndrome (PIS) in the goat(2024) Simon, RebeccaBovidae belong to the family of ruminants which unite a range of even-toed ungulates like cattle, sheep, goat and antelopes. The group of pecorans is very heterogeneous in their phenotypic appearance, but have a common feature, the horns, which appear in pairs. The characteristics associated with the presence or absence of horns are as diverse as the group itself. In livestock, especially cattle and goats, polledness is often seen as a desirable trait, as it can reduce the risk of injury to humans and flockmates. In order to achieve this, young horned animals are or have been mechanically dehorned. In view of the ever-increasing controversy and tightening of the legal situation in this regard, for example in Germany, breeding and selection for genetically polled livestock offers a possible alternative.
While knowledge about inheritance and underlying gene variants for horn-specific traits is extensive for cattle, there are still some gaps in knowledge for small ruminants (sheep and goats) - even for long-known phenomena. The polled intersex syndrome (PIS) in goats, which describes the fact that female, homozygous polled goats are infertile hermaphrodites, has been described since the 1940s. Due to the wide variability in phenotypic expression, affected animals are often difficult to identify. This restricts breeding for polledness in goats. Despite the published association with an 11.7-kb deletion on chromosome 1 that affects the transcription of the *PISTR1* and the *FOXL2* gene, it was not possible for a long time to develop a genetic test for the early detection of affected individuals that could be used in practice. The identification of a complex rearranging structural variant, consisting of the named deletion in combination with an inverse inserted duplication, associated with PIS was made possible through the use of long-read whole genome sequencing in the context of this work. This finding made it possible for the first time to develop an early applicable genetic test to identify all three possible genotypes, as well as the sex. Subsequent publications have confirmed this variant for all goat breeds examined worldwide. Also for the trait polledness in sheep a causal variant in form of an 1.78-kb sized insertion in the 3‘-UTR region of the *RXPF2* gene on chromosome 10 has been published for some time. However, it has been shown several times that this does not segregate with the trait in all breeds. This applies in particular to breeds with variable or sex-specific horn status. This was mainly confirmed for the Icelandic sheep in this study. In sheep, the *RXFP2* gene has been shown to be not only associated with the presence/absence of horns but also with other traits related to horns, such as size and shape. Horn size showed some association with a previously published *RXFP2* variant in the Icelandic sheep as well. The inclusion of polycerate Icelandic sheep in the present work confirmed the segregation of a previously published 4-bp insertion in *HOXD1* (ovine chromosome 2) with this trait, but also brought new findings. For the first time, this insertion was detected in polled individuals of polycerate origin. And a simultaneous observation of the *HOXD1* and *RXFP2* variants mentioned allows the assumption that polledness in Icelandic sheep of polycerate origin is not controlled by the *RXFP2* insertion described.
This work has helped to solve some unknowns, especially with regard to the PIS of the goat. However, insights were also gained that raise further questions, such as polledness in sheep of polycerate origin. These should be investigated more intensively in other breeds and larger samples in the future. The further development of molecular genetic methods can also help to clarify further horn-specific traits and verify such initial indications.Item Series Testing, Quality Analysis and Implementation of Silicon Strip Sensor Parameters in PANDA’s Slow-Control System(2025) Tröll, NilsThe PANDA (antiProton ANnihilation at DArmstadt) experiment aims to investigate the strong interaction using an antiproton beam and a stationary cluster jet target, resulting in annihilation reactions. The Micro-Vertex Detector (MVD) is the innermost detector among PANDA’s sub-detectors and is positioned closest to the interaction point. It is designed for precise vertex and tracking detection, employing double-sided silicon strip and silicon pixel detectors. In conjunction with other sub-detector systems, PANDA is capable of particle tracking, identification, and calorimetry. In addition to PANDA, further applications of the MVD as well as the use of silicon strip sensors in different configurations are being discussed. The double-sided silicon strip detectors allow high-recision spatial resolution, but require stringent compliance with specifications. Sensor characterization and detailed quality checks are conducted, including irradiation with protons at the Marburg Ion Beam Therapy Center (MIT) to assess radiation damage. The signal behavior of the sensors is investigated during the development of amplification stages and prepared for a sub-experiment for dosimetry on a femto satellite in Low Earth Orbit (LEO). For the sensor readout in the MVD, an ASIC named ToASt (Torino Amplifier for Silicon Strip Detectors) was developed at INFN Turin and was connected to the sensors for the first time via wire bonding. The ASIC offers the advantage of determining both the event time stamp and the energy deposited in the sensor using the Time-over-Threshold and Time-of-Arrival methods. Combining the ToASt-Sensor combination with the MDC (Module Data Concentrator) ASIC developed at KIT forms the first fully functional detector module. A combination of two of these modules was tested at the proton beam of the COSY facility in Jülich. Data obtained from beam tests and laboratory tests with sources are analyzed to demonstrate the functionality of the prototype and perform characterization. Important data have been collected to enable the development of the second prototype and to advance the construction and functionality of the MVD.Item Erhebungen zum Arzneimitteleinsatz bei Lebensmittel liefernden Tieren: mögliche Konsequenzen für die Umwelt?(2025) Abdallah, Mies MattyArzneimittel spielen eine zentrale Rolle bei der Sicherung der Lebensqualität von Mensch und Tier. Sie werden sowohl in der Human- als auch in der Tiermedizin erfolgreich eingesetzt. Durch den Einsatz von Arzneimitteln können Wirkstoffe und Metabolite aber auch auf verschiedenen Wegen in die Umwelt gelangen. Humanarzneimittel finden dabei vor allem über die Kanalisation und Kläranlagen ihren Weg in die Oberflächengewässer, während Tierarzneimittel über Wirtschaftsdünger auf Flächen und Böden gelangen. Die unterschiedlichen Eintragspfade werden auch bei der Umweltverträglichkeitsprüfung, die ein Wirkstoff im Rahmen der Zulassung eines Arzneimittels durchläuft, berücksichtigt. So wird bei Humanarzneimitteln vor allem die Toxizität für Wasserorganismen und bei Tierarzneimitteln für Bodenorganismen untersucht. Weltweit gibt es über 2.000 Veröffentlichungen, die das Vorkommen von Arzneimitteln in der Umwelt dokumentieren. Zudem gibt es Studien, die die negativen Auswirkungen von Arzneimitteln auf Umweltorganismen beschreiben, wie zum Beispiel eine verminderte Fortpflanzungsfähigkeit bei Fischen. Darüber hinaus können Resistenzen gegen Antibiotika oder Antiparasitika entstehen, die ebenfalls negative Auswirkungen auf Mensch, Tier und Umwelt haben können. Auf europäischer und nationaler Ebene gibt es einige klare rechtliche Vorgaben für die zentralisierte Dokumentation der Abgabe von Arzneimitteln an Tierarztpraxen und des Einsatzes bei Tieren. Zudem werden europaweit Daten zum Antibiotikaeinsatz erhoben und Maßnahmen ergriffen, um deren Einsatz zu reduzieren. Für andere Arzneimittelgruppen, wie Antiphlogistika oder Antiparasitika hingegen, liegen in Deutschland und anderen europäischen Mitgliedstaaten jedoch keine zentral erfassten systematischen Daten zum Einsatz bei landwirtschaftlichen Nutztieren vor. Daher können aufgrund fehlender Kenntnisse über eingesetzte Mengen von Arzneimitteln in der Tiermedizin bislang keine Umweltfolgen abgeschätzt werden. Das Ziel dieser Dissertation bestand daher darin, den Einsatz von Arzneimitteln auf landwirtschaftlichen Betrieben in Deutschland zu erfassen und zu analysieren, um anschließend mögliche Umweltfolgen zu beurteilen. Um den Arzneimitteleinsatz bei Milchkühen zu beschreiben, wurden für die Publikation 1 Daten von 50 Milchviehbetrieben in Deutschland erhoben und analysiert. Die am häufigsten verwendete Wirkstoffgruppe sind Antibiotika (40,13 %), gefolgt von Antiphlogistika (18,86 %), Antiparasitika (13,09 %) und Hormonen (9,29 %). Die Therapiehäufigkeiten der Betriebe reichen von 0,94 bis 21,69 Tagen pro Jahr und sind ungleichmäßig auf die Betriebe verteilt. Im Jahr 2020 wurde eine Kuh durchschnittlich an 6 Tagen behandelt: 2,34 Tage mit Antibiotika, 1,07 Tage mit Antiphlogistika, 0,76 Tage mit Antiparasitika und 0,41 Tage mit Hormonen. Als Faktoren, die den Arzneimitteleinsatz beeinflussen, konnten das Vorhandensein eines tierärztlichen Betreuungsvertrags, hohe Milchleistung, Weidehaltung, Nutzungsdauer, die Betriebsgröße sowie die Nutzung eines Klauenbads identifiziert werden. In Publikation 2 wurden Daten von 129 landwirtschaftlichen Betrieben, die Rinder, Schweine oder Hühner halten, in neun Bundesländern für das Jahr 2020 erhoben und auf die gesamte deutsche Tierhaltung hochgerechnet. Insgesamt wurden 162 verschiedene Wirkstoffe mit einer Gesamtmenge von 1.368 Tonnen identifiziert. Mengenmäßig waren Antibiotika, Elektrolyte, Antiphlogistika, Kohlenhydrate und Antiparasitika am bedeutendsten. Die Tierarzneimitteldaten wurden nach dem One-Health-Ansatz mit Daten zum Einsatz von Arzneimitteln in der Humanmedizin aus demselben Jahr ergänzt. Dabei zeigte sich, dass der Antibiotikaeinsatz in Human- und Tiermedizin weitgehend ausgeglichen ist, die Verteilung der Wirkstoffgruppen jedoch unterschiedlich ausfällt. Antiphlogistika und Hormone werden überwiegend in der Humanmedizin verwendet, während Antiparasitika vor allem in der Tiermedizin eingesetzt werden. Ein Abgleich der erhobenen Wirkstoffe mit Umweltfunden ergab, dass 274 Human- und 46 Tierarzneimittel in der Umwelt nachgewiesen wurden. Eine Umweltrisikobewertung konnte aufgrund fehlender Daten lediglich für einen kleinen Teil der Wirkstoffe, insgesamt 41 Substanzen, durchgeführt werden. Bei 12 dieser Wirkstoffe, darunter Ethinylestradiol, Ibuprofen, Diclofenac und Ivermectin, wurde ein hohes Umweltrisiko festgestellt, während andere, wie Tetracyclin und Sulfadiazin, als ökologisch unbedenklich eingestuft wurden. Diese Arbeit zeigt, dass die Erhebung von Arzneimitteldaten auf freiwilliger Basis qualitativ hochwertige Daten liefert. Staatliche Erhebungen, die in letzter Konsequenz auf eine Minimierung des Arzneimitteleinsatzes abzielen, kommen zu ähnlichen Ergebnissen. Auf lange Sicht ist die stetige Minimierung des Arzneimitteleinsatzes jedoch nicht grundsätzlich mit dem Tierwohl vereinbar, da kranke Tiere behandelt werden müssen. Die Einbeziehung von Tierwohlparametern in Monitoringsysteme ist daher zu empfehlen. Ein bewusster Arzneimitteleinsatz bleibt dennoch und insbesondere in Bezug auf Umweltfolgen wichtig. Nur ist die Datenlage zur Bewertung dieser Umweltfolgen noch unvollständig: Es mangelt an Informationen über die tatsächliche Ausscheidungsmenge einzelner Wirkstoffe, die spezifische Toxizität der Wirkstoffe sowie die Wirkungen von Wirkstoffgemischen in der Umwelt. Diese Arbeit zeigt erste Umweltrisikobewertungen für einzelne Wirkstoffe und hebt insbesondere Wirkstoffe mit einem hohen Risiko hervor. In den kommenden Jahrzehnten ist aufgrund der alternden Bevölkerung ein weiterer Anstieg des Arzneimittelverbrauchs, insbesondere in der Humanmedizin, zu erwarten. Dies könnte auch eine zunehmende Gefahr für die Umwelt darstellen, wenn keine geeigneten Maßnahmen zur Kontrolle und Reduktion von Arzneimittelemissionen ergriffen werden. Es bedarf daher weiterer umfassender Datenerhebungen und Forschungsanstrengungen zu den Umweltwirkungen von Arzneimitteln sowie einer integrierten Betrachtung von Human- und Tierarzneimitteln im Sinne des One-Health-Ansatzes, um geeignete Schutzmaßnahmen zur Minimierung der Risiken für Mensch, Tier und Umwelt zu entwickeln.Item Intra-household Gender Dynamics and Time Poverty: Implications for Farm Income and Well-Being in Rural Ethiopia(2025) Embiyale, Manale AndargieIn rural Ethiopia, agriculture is not only an economic activity but also deeply intertwined with gender norms and cultural practices. The normative work culture, coupled with limited infrastructure and inadequate education, affects both agricultural practices and individual well-being in rural communities. Therefore, to ensure the alignment of rural policies with the 2030 Development Agenda (SDG5), it is essential to examine and address gender dynamics within households in terms of gendered division of labor and time poverty. To obtain comprehensive data, the research uses a mixed-methods approach, combining a survey of 400 randomly selected farmers with qualitative data from focus group discussions and field observations. Quantitative analysis measures time-use patterns, farm income, and decision-making power, while qualitative insights explore cultural norms and individual experiences. Statistical models, including multinomial logistic regression, linear regression, and logit analysis, were used to assess the determinants of household decision-making, farm income, and time poverty. The triangulated results show gender disparities in time use, with women working 11.52 hours more per day than men (10.22 hours) to balance unpaid domestic and agricultural work. Their disproportionate workload limits their ability to participate in income-generating and personal development activities. In addition, households where women face higher levels of time poverty report lower agricultural productivity and greater economic vulnerability. In addition, structural challenges such as inadequate rural infrastructure, limited access to labor-saving technologies, gender segregation of labor, wage differentials, cooperative exclusivity, gender-based abusive practices, and limited access to extension services further exacerbate gender inequalities. Deeply rooted cultural norms continue to reinforce male dominance in financial and agricultural decision-making, limiting women's influence both within households and in the wider community. Finally, the study calls for targeted policy interventions to promote labor-saving technologies, improve women's access to extension services, and increase women's participation in household and community decision-making as essential to achieving sustainable rural development and gender equality.Item The long non-coding RNA AS-Trdn controls the balance of triadin isoform expression and cardiac excitation-contraction coupling(2024) Hofmann, Theresa KathalynThe molecular function of long non-coding RNAs (lncRNAs) has become an emerging scientific field focusing on various molecular pathways across species. One specific subclass known as antisense lncRNAs, was defined by its genomic localization antisense to one or more protein-coding genes. In numerous instances, these lncRNAs play a crucial role in cis-regulation by modulating the expression and splicing of the associated sense protein-coding gene. In the present study, the functional significance and the physiological implications of the cardiomyocyte-specific antisense lncRNA AS-Trdn were investigated in mus musculus as well as human cells. The expression of AS-Trdn in cardiac tissue leads to a shift in triadin isoform expression, replacing the long skeletal muscle triadin with the short cardiac specific isoform. Employing various NGS approaches and CRIPR/Cas9 based genomic interventions to elucidate the molecular mechanism, this study demonstrates that AS-Trdn regulates triadin splicing and alternative polyA usage in-cis through a RNA Polymerase II transcriptional interference. Investigations involving the loss of single exons and the overexpression of the spliced transcript indicate no alterations in triadin isoform abundance. However, endogenous overexpression in differentiated satellite cells results in a preference for the skeletal muscle isoform. The conserved underlying molecular mechanism is shown to rely on the AS-Trdn transcription, inducing sequence-dependent transcriptional pausing, wherein the antisense polymerase acts as a Roadblock for the opposing polymerase. Although an R-loop dependent transcription termination is postulated due to high GC-content and m6a deposition within a specific region, confirmation of the occurrence of an RNA:DNA hybrid is pending. Physiologically, AS-Trdn and the consequent expression of cardiac triadin is essential for a regular calcium cycling, normal heart rate and a accurate response to β-adrenergic signalling. Through isoform specific interaction studies, it is revealed that skeletal muscle triadin extensively binds to the microtubule and actinin cytoskeleton resulting in significant deformation of the cardiac dyad structure compared to the healthy situation. The subsequent increase in calcium handling and heart rate leads to a commencing dilated cardiomyopathy in ageing mice, characterized by decreased cardiac function, reduced cardiomyocyte cross-sectional area and an overall increase in heart size. Consequently, AS-Trdn and triadin emerge as pivotal regulators of cardiac contraction and cardiac dyad structure, influencing both health and disease.Item Veränderungen der Konzentrationen von Cortisol, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) und secreted Ly6/uPAR-related protein-1 (SLURP-1) im Haar von weiblichen Medizinstudierenden unter akutem akademischem Stress(2024) Thalheimer, Lara Anna-SophieIn der vorliegenden Arbeit wurden im Haar von 38 weiblichen Medizinstudierenden die Konzentrationen der biologischen Marker Cortisol, BDNF und SLURP-1 gemessen und Fragebögen mit dem Schwerpunkt auf Stress-, Angst und Depressionserleben und Somatisierung gegenübergestellt. Die Studierenden, die sich im zweiten schriftlichen Staatsexamen befanden, wurden der Examensgruppe (N = 17) zugeordnet. Die Kontrollgruppe (N = 21) bestand aus Studierenden jeglichen anderen Semesters ohne relevante Abschlussprüfung. Die Probenentnahmen fanden an zwei Zeitpunkten statt. Der erste Zeitpunkt umfasste die ersten drei Tage unmittelbar nach dem Examen (=Examenszeitpunkt), die zweite Probenentnahme fand 12 Wochen danach statt (= Erholungszeitpunkt). Die Probenentnahmen der Kontrollgruppe fanden simultan statt. Ausgehend vom Stand der Forschung wurde angenommen, dass das zweite Staatsexamen als akutes Stressereignis wahrgenommen wird und es somit zur Erhöhung der Cortisol-Konzentration sowie zur Verminderung der BDNF- und SLURP-1-Konzentration im Vergleich zum Erholungszeitpunkt kommt. Ergebnisse: Das zweite Staatsexamen wurde als akutes Stressereignis wahrgenommen, auf Ebene der biologischen Marker kam es zu einer gegenteiligen Dynamik als erwartet. Es konnte eine signifikante Erhöhung der Cortisol-Konzentration in der Examensgruppe zum Entspannungszeitpunkt festgestellt werden. Die BDNF- und SLURP-1-Konzentrationen verhielten sich wie erwartet gegensätzlich zur Cortisol-Konzentration, jedoch ohne einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Zeitpunkten zu zeigen. Insgesamt waren die BDNF- und SLURP-1-Konzentrationen in der Examensgruppe niedriger als in der Kontrollgruppe. Schlussfolgerung: Das zweite Staatsexamen bewirkt ein subjektives Stresserleben, jedoch scheint das Ereignis auf biologischer Ebene nicht auszureichen, um eine Stressreaktion hervorzurufen. Grund dafür könnte eine durch die lange Vorbereitungszeit bedingte Gewöhnung an den Stressor sein oder eine bereits vorhandenes chronisches Stresserleben der Medizinstudierenden. Die in der Examensgruppe insgesamt verminderte Konzentration an BDNF und SLURP-1 und erhöhte Konzentration von Cortisol zum Erholungszeitpunkt verglichen mit der Kontrollgruppe deuten darauf hin. Vor allem konnten wir die gegenseitige Beeinflussung der Stressachsen, sowie die Beeinflussung durch Emotionen und Somatisierung zeigen. Das angewandte Verfahren eignet sich, um biologische Marker im Haar nachzuweisen, es ist darüber hinaus erstmals gelungen SLURP-1 im Haar nachzuweisen. Des Weiteren erlaubt das Verfahren das Abbilden eines zeitlichen Verlaufs und ermöglicht eine retrospektive Analyse.Item Über den Effekt einer psychodynamisch orientierten Komplextherapie auf den Spiegel des Brain derived neurotrophic Faktors im Serum eines depressiven Patientengutes(2023) Weber, StefanZielsetzung Ziel der vorliegenden Studie ist die Untersuchung des BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) im Zusammenhang mit der Volkskrankheit Depression, um seine Rolle als Prädiktor für das Therapieansprechen, den Krankheitsverlauf oder die Prognose zu klären. Zudem soll bestimmt werden, ob der BDNF potenziell die Therapie der Depression, sei es medikamentös oder psychotherapeutisch, verbessern kann. Methoden Es wurden Patienten(n=48) mit einer mittelschweren depressiven oder mir einer schweren depressiven Episode rekrutiert, welche entweder eine alleinige psychodynamische Komplextherapie erhalten haben(n=21) oder eine psychodynamische Komplextherapie kombiniert mit einer Antidepressivatherapie(n=21). Als Kontrollgruppe(n=48) dienten gesunde Probanden. Der sBDNF wurde zu Beginn, nach Abschluss und 3 Monate nach Abschluss der Therapie bestimmt. Zur Bestimmung der Krankheitsaktivität wurden psychometrische Testverfahren verwendet. Außerdem wurden weitere Faktoren wie z.B. das Serumcortisol bestimmt. Ergebnisse Der sBDNF der Kontrollgruppe war zu allen Zeitpunkten niedriger als der der Interventionsgruppe. Nach Therapie war der Unterschied signifikant(p=<0.01). Sowohl durch die alleinige psychosomatische Komplextherapie, als auch durch die kombinierte Therapie mit Antidepressiva konnte die depressive Symptomatik deutlich gebessert werden(p=<0,001). Gleichzeitig kam es zu keiner signifikanten Änderung des sBDNF. Die alleinige psychosomatische Komplextherapie führte zu einer signifikant(p=<0.05) besseren Reduktion der depressiven Symptomatik, als die kombinierte Therapie. Diskussion Unsere Ergebnisse widersprechen teilweise früheren Studien. Ein höheres sBDNF in der Interventionsgruppe könnte auf eine mildere Form der Depression in unserer Patientengruppe zurückzuführen sein, die sich von früheren Studien unterscheidet. Dies könnte darauf hinweisen, dass BDNF bei milderen Depressionen eine kompensatorische Rolle spielt. Unsere Studie hebt hervor, dass eine alleinige psychosomatische Komplextherapie wirksamer sein kann als die Kombination mit Antidepressiva. Die Kombination dieser Faktoren und die Feststellung, dass ein erhöhter sBDNF auf eine geringere Wirksamkeit der medikamentösen Depressionstherapie hinweisen könnte, lassen darauf schließen, dass der sBDNF als potenzieller Indikator für den Therapieerfolg mit Antidepressiva genutzt werden kann, um eine mögliche Überbehandlung zu vermeiden. Highlights Serum BDNF ist bei Patienten mit leichter Depression, höher als bei gesunden Kontrollen. Antidepressiva-Therapie führt zu keiner signifikanten Änderung des sBDNF Alleinige psychosomatische Komplextherapie verbessert depressive Symptomatik stärker als kombinierte Therapie mit Antidepressiva Erhöhtes sBDNF bei leichter Depression als möglicher Kompensationsmechanismus, bei dessen Erschöpfung es zu einem Abfall des sBDNF und einer starken Depression kommt. sBDNF zukünftig als Indikator, ob eine medikamentöse Therapie bei depressiven Patienten erforderlich ist.Item Antibiotika-Resistenz im One-Health-Kontext: Rolle bakterieller Klone und Plasmide(2023) Falgenhauer, LindaAntibiotika-Resistenz hat sich in den letzten Jahren zu einem immer schwerwiegenderen Problem entwickelt. Mit der Zuspitzung dieses Problems ging aber auch eine Sensibilisierung der Bevölkerung einher mit der Konsequenz, die Forschung auch in diese Richtung auszuweiten. Eine weitere Folge der erhöhten Sensibilisierung in Hinsicht auf die Antibiotika-Resistenz war die Erkenntnis, dass die Lösung des Problems in Händen vieler Akteure liegt, und nicht auf ein Kompartiment, wie z.B. die Humanmedizin, beschränkt bleiben darf. Aus diesem Grund entstanden ab 2010 im Rahmen von Bundes- und Landesinitiativen geförderte Netzwerke, die sich mit dem Thema Antibiotika-Resistenz im One-Health-Kontext beschäftigten und noch beschäftigen, wie z.B. RESET und DZIF. Die in dieser Arbeit dargestellten und diskutierten Publikationen entstanden im Rahmen dieser genannten Netzwerke. Mit Verwendung modernster Methoden (Ganz-Genom-Sequenzierung, bioinformatorische Analysen) war es möglich, Antibiotika-resistente Bakterien bis auf Nukleotid-Ebene genau zu analysieren. Diese Analyse wurde mit Bakterien aus unterschiedlichen Kompartimenten (Tier, Mensch, Lebensmittel, Haustier, Umwelt) durchgeführt, um zu ermitteln, ob eine Übertragung Antibiotika-resistenter Bakterien oder mobiler genetischer Elemente zwischen den einzelnen Kompartimenten stattfindet. Die Ergebnisse dieser Analysen waren für alle Beteiligten unerwartet. Es wurde zum ersten Mal in Deutschland ein ESBL-E. coli-Klon nachgewiesen, der in fünf unterschiedlichen Kompartimenten (Mensch, Nutztier, Haustier, Lebensmittel, Umwelt) zu finden war. Überraschend war auch das Vorhandensein von Klonen, die zwar nur in einem Kompartiment vorkamen, dafür aber national oder sogar international zu finden waren. Aber nicht nur Klone konnten mit den genannten Analysen als wichtige Komponente der Verbreitung von Antibiotika- Resistenzen ermittelt werden. Mit dem mcr-1-kodierenden IncX4-Plasmid, welches in nahezu identischer Form in Bakterien aus unterschiedlichen Kompartimenten (Nutztier, Umwelt, Lebensmittel) gefunden wurde, ist ein epidemisches Plasmid detektiert worden, welches die Eigenschaft hat, sich in Bakterien mit verschiedensten genetischen Hintergründen zu verbreiten. Sein weltweites Vorkommen weist darauf hin, dass dieses Plasmid sehr erfolgreiche Mechanismen zur Übertragung aber auch zur Etablierung in einem bestimmten Stamm haben muss. Diese Mechanismen zu erforschen ist Ziel der zukünftigen Arbeiten.Item Messung elektromagnetischer Störaussendung von elektrischen Raumfahrttriebwerken im Betrieb(2024-08-22) Kiefer, FelixElektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist eine Anforderung für alle Geräte, die Elektrizität verwenden, und daher auch ein wichtiges Thema für Raumfahrtaktivitäten. Dies gilt auch für elektrische Triebwerke, eine beliebte Option für Satellitenantriebe. Da diese Systeme in der Regel nur im Vakuum betrieben werden können, ist die Untersuchung ihrer EMV während des Betriebs eine Herausforderung. Um diese Untersuchungen zu ermöglichen, wurden an der Justus-Liebig-Universität (JLU) in Gießen zwei Anlagen gebaut. Die eine basiert auf einer Absorberkammer (engl. SAC), die andere auf einem alternativen Ansatz, der Modenverwirbelungskammer (engl. RVC). Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Messung von gestrahlten Emissionen (engl. RE), einer speziellen Unterkategorie der EMV. In dieser Dissertation werden der Aufbau dieser Anlagen, die ersten Ergebnisse der RE-Messungen und deren wissenschaftlicher Kontext vorgestellt. Messungen mit einem sogenannten "pulsed plasma thruster" (PPT) werden zum Vergleich der SAC- und RVC-Ansätze genutzt. Zusätzliche Untersuchungen an einem Elektronen-Zyklotronresonanz Triebwerk (engl. ECRT) zeigen, dass physikalische Prozesse im Triebwerksplasma ein breitbandiges elektromagnetisches Rauschen ausstrahlen. Effekte, die ein solches Rauschen erzeugen, wurden in anderen Veröffentlichungen identifiziert und sind hier aufgeführt, um die Beobachtungen einzuordnen. Ein langfristiges Ziel an der JLU ist es, weitere elektrische Raumfahrtantriebe zu untersuchen, um ein tieferes Verständnis der zugrunde liegenden Physik zu erlangen und die Triebwerke im Hinblick auf ihre EMV einzuordnen.Item Die Inzidenz und klinische Bedeutung der isolierten subsegmentalen Lungenembolie beim erwachsenen operativ-intensivmedizinisch behandelten Patienten(2025) Schramm, RichardKritisch kranke Patienten auf Intensivstationen haben aufgrund einer Vielzahl an potentiellen Risikofaktoren und der Erkrankungsschwere ein signifikant erhöhtes Risiko für die Entwicklung von VTE. Durch den Fortschritt in der bildgebenden Diagnostik, insbesondere durch den Einsatz der MDCT, ist es möglich, periphere pulmonale Arterien detailliert zu visualisieren, was zu einer gesteigerten Diagnosehäufigkeit von iSSLE führt. Primäres Ziel dieser retrospektiven Datenanalyse war die Detektion der Anzahl an unerwartet diagnostizierten iSSLE in einem Kollektiv von kritisch kranken Intensivpatienten und deren Auswirkungen auf die Behandlung und das Outcome dieser Patienten. Das sekundäre Ziel war es den potentiellen Einfluss einer KM-Gabe auf die Entwicklung einer nachfolgenden CIN in unserem Kollektiv zu evaluieren. Untersucht wurden sämtliche Patienten, welche von Januar 2009 bis Dezember 2012 auf der chirurgischen Intensivstation des Universitätsklinikums Gießen behandelt wurden und bei welchen zusätzlich einer MDCT des Thorax erfolgte. Als Ausschlusskriterien definierten wir den klinischen Verdacht auf das Vorliegen einer LE/iSSLE, sowie eine in der MDCT diagnostizierte zentrale LE. Klinische Parameter, Laborwerte und Outcome-Daten aller Patienten wurden in einer Studiendatenbank erfasst. Wir identifizierten 12 (5%) von 240 Intensivpatienten mit einer iSSLE, bei welchen eine MDCT mit KM des Thorax in obigem Zeitraum erfolgte. Die Diagnose iSSLE war mit einer signifikant erhöhten 24-Stunden-Letalität (16,7%) im Vergleich zu Patienten ohne ISSLE (3,5%) assoziiert. Es gab jedoch keinen signifikanten Unterschied in der 30-Tage-Letalität zwischen den beiden Gruppen. Bei Patienten mit iSSLE gelang gegenüber nicht-iSSLE-Patienten signifikant häufiger der Nachweis altersadaptierter-D-Dimer-cut-off-Werte (11% vs. 58,3%; p < 0,001) obwohl in den verglichenen Absolutwerten zwischen den Gruppen kein Unterschied detektiert werden konnte. In der Studie konnte kein Zusammenhang zwischen der KM-Gabe und Nierenschäden festgestellt werden.Item Untersuchungen zur Proteinqualität im Winterraps (Brassica napus L.) im Hinblick auf das Cruciferin:Napin-Verhältnis unter Berücksichtigung der Aminosäurenzusammensetzung(2024) Deppe-Badasu, IsabelleMit wachsender Nachfrage nach nachhaltigen und klimaneutralen Pflanzenproteinen stellt das in großen Mengen verfügbare Protein des Rapses (Brassica napus) auch für die Deckung des Bedarfs an pflanzlichem Protein für die Humanernährung eine interessante Quelle dar. Um Erkenntnisse über die Proteinqualität in Raps zu erlangen, wurden die Speicherproteinfraktionen Cruciferin und Napin sowie die Aminosäurenzusammensetzung in einem Winterrapsdiversitätsset untersucht. Dieses Diversitätsset bestehend aus 226 Winterraps Akzessionen wurde dazu mittels Nahinfrarotreflexionspektroskopie (NIRS) zum Protein- und Ölgehalt sowie der Glucosinolatgehalt, des Erucasäuregehaltes und des Fettsäuremusters untersucht. Die Proteinfraktionen wurden mit SDS-PAGE, die Aminosäuremuster mit Hilfe von Aminosäureanalysen analysiert. Das Diversitätsset zeigte in allen Merkmalen eine vielversprechende genetische Vielfalt für weitere Züchtungsanstrengungen. Die niedrige Heritabilität und die hierdurch verursachte hohe Genotyp-Umwelt-Interaktion könnten Züchtungsbemühungen im Hinblick auf die Verbesserung der Proteinqualität behindern. Darüber hinaus wurde eine NIRS-Kalibration für die Aminosäurefraktionen von essentiellen, semi-essentiellen und nicht-essentiellen Aminosäuren für eine schnelle und zerstörungsfreie Analysemethode erstellt, um die Aminosäuregruppenmuster für zusätzliche Genotypen festzustellen. Anschließend wurden die geschätzten Werte in einer genomweiten Assoziationsstudie (GWAS) verwendet, um Kenntnisse über den genetischen Hintergrund der Proteinqualität zu erlangen. Eine Kreuzvalidierung der NIRS-Kalibrierung zeigte, dass die Verwendung der NIRS-Kalibration für Zuchtentscheidungen sinnvoll sein kann, vor allem im Hinblick auf die die Extremwerte, welche hinsichtlich der Aminosäuregruppen gelten, nicht aber für die mittleren Werte. Die GWAS ergab QTL für die Merkmale Erucasäure, Glucosinolate, Napin, EAA, NEA, den Proteingehalt, den Ölgehalt, die einzelnen Aminosäuren Alanin, Glutamin, Leucin, Methionin, Isoleucin, Prolin, Serin und Threonin sowie Haploblöcke für Napin, EAA, NEA, Alanin, Arginin, Methionin, Prolin, Serin und den Proteingehalt. Darüber hinaus wurden Kandidatengene in einigen Haploblöcken und SNPs gefunden. Ein zweiter Feldversuch mit 30 Eliterapssorten der letzten 25 Jahre, welche unterschiedlicher Stickstoffdüngung unterlagen, ergab, dass neuere Sorten zu einem für die menschliche Ernährung günstigen Cruciferin:Napin-Verhältnis tendieren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass bereits in den letzten Jahren eine indirekte Selektion auf im Verhältnis Napin-reichere Genotypen stattgefunden haben könnte. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass eine ausreichende genetische Diversität zur Verbesserung der Proteinqualität in Raps vorhanden ist. Da aber auch eine extrem niedrige Heritabilität und hohe Genotyp-Umwelt-Interaktion gemessen wurden, mag es sinnvoller sein, das bereits jetzt sehr hochwertige Rapsprotein der Elitesorten zu nutzen, vor allem, weil durch die immer höheren Flächenerträge auch ein erhöhter Proteinertrag generiert worden ist. Darüber hinaus wird die Etablierung der NIRS-Kalibrierung den Züchtungsprozess hin zu hochwertigen Proteinsorten in Raps vereinfachen.Item Charakterisierung neuer potenzieller Biomarker bei definierten gastrointestinalen Tumorerkrankungen(2025) Falkenstein, Charline MadeleineEs ist bekannt, dass Tumoren über spezifische Stoffwechseleigenschaften verfügen, das sogenannte “Tumormetabolom“. Diese führten zur Etablierung des heute noch kommerziell erhältlichen Tumor M2-PK Tests für kolorektale Karzinome. Durch die Entwicklung eines kostengünstigen und nicht-invasiven Tests mit gleichzeitig hoher Sensitivität und Spezifität ist die Bestimmung der Tumor M2-Pyruvatkinase ein bedeutendes Diagnostikum in der Krebsfrüherkennung geworden. Bereits im Rahmen früherer Forschungen wurden einige Untersuchungen angestellt, um mit verschiedenen Antikörperkonstellationen gegebenenfalls weitere vielversprechende Marker entwickeln zu können. Diese damals unterbrochene Aktivität wurde mit Unterstützung der Firma ScheBo Biotech nun systematisch, bei verschiedenen GI-Tumoren wiederaufgenommen. Ziel war es mittels ELISA weitere monoklonale Antikörper-Kombinationen der Pyrovatkinase zu testen, welche bei der Detektion anderer gastrointestinaler Tumoridentitäten dienen könnten. Bei einer differenzierten Analyse im Hinblick auf die unterschiedlichen Karzinomtypen ergab sich, dass Patienten mit Pankreas- oder Darmkarzinom einen M2-PK-Wert zeigen, welcher im Median leicht oberhalb des Referenzbereichs lag. Der Vergleich verschiedener klonaler Antikörperkombinationen innerhalb der Stuhlproben identifizierte zwei verschiedene Paarungen, die zwischen Gesunden und Kranken unterscheiden konnten, die Kombinationen D-D und B-C. Insbesondere die Kombination D-D konnte bei Patienten mit Pankreaskarzinom einen statistisch signifikant hohen Effekt detektierten. Dieses Ergebnis deutet auf einen Ansatz hin, der möglicherweise zum Screening von Pankreaskarzinomen eingesetzt werden könnte. Die Plamaprobenanalyse ergab zwei Paarungen, welche signifikant in der Lage waren, zwischen Gesunden und Kranken zu unterscheiden: die Kombination C-D und C-C. Beide Kombinationen zeigten eine starke Effektstärke. Eine Betrachtung der Antikörperkombinationen nach Karzinomtyp ergab, dass die Kombination C-D marginal signifikant zwischen den vier einzelnen Gruppen (Gesund, Magenkarzinom, Pankreaskarzinom und Darmkarzinom) differenzieren konnte, insbesondere bei Patienten mit Darmkarzinom.Item Optimierung der Interventionsquote bei der Herzkatheteruntersuchung durch die transparente und leitliniengerechte Indikationsstellung bei chronischer koronarer Herzkrankheit oder Verdacht auf koronare Herzkrankheit(2025) Formambuh, Jude Thaddeus NgwaHintergrund und Zielsetzung der Arbeit Die koronare Herzkrankheit (KHK) war im Jahr 2020 die häufigste Todesursache in Deutschland. Bei steigender Prävalenz in den letzten Jahren ist die KHK, vor allem in Hinblick auf die zunehmenden Gesamtgesundheitsausgaben (438,1 Milliarden Euros in 2020) von enormer volkswirtschaftlicher Bedeutung. Viele Beobachtungen und Studien in der Vergangenheit haben eine niedrige Interventionsquote bei der invasiven Koronarangiographie (IKA) gezeigt. Eine verbesserte Indikationsstellung für die Durchführung der IKA stellt eine wichtige Stellschraube zur Verbesserung der Interventionsquote und Senkung der Gesundheitskosten, durch die Vermeidung von unnötigen Untersuchungen dar. In dieser Arbeit wurde die Indikationsstellung in Korrelation mit dem Ergebnis der IKA in einem deutschen Krankenhaus der Regelversorgung evaluiert. Methodik Eine retrospektive Analyse der ersten 499 Patienten (Alter 65,5 ±11 Jahre, Männeranteil 63%), die im Jahr 2015 im Sana Krankenhaus Düsseldorf -Benrath eine IKA erhielten wurde durchgeführt. Die Indikation zur IKA und der Anteil an Patienten, bei denen ein nichtinvasiver Ischämietest vor IKA durchgeführt wurde, wurde analysiert. Ergebnisse Die Indikation zur Durchführung wurde in 44.9% der Fälle durch einen auswärtigen Kardiologen per Einweisung gestellt. Folgende Gründe zur Durchführung der IKA lagen vor; kardiogener Schock bzw. Herzinsuffizienz (2,8%), STEMI (8,2%), NSTEMI (13%), instabile Angina pectoris (17,2%), stabile Angina pectoris (55,1%). Bei 50,3% der Patienten wurde eine relevante Koronarstenose (>= 75% bzw. > 50% beim linken Hauptstamm) nachgewiesen (diagnostische Quote). Die Interventionsquote im gesamten Patientenkollektiv betrug 40% und bei Patienten mit stabiler Angina pectoris 32%. Bei 17,6% der Patienten wurde ein nicht-invasiver Test vor IKA durchgeführt (13,4% Herz-MRT, 4,4% Koronar-CT, 2,6% Myokardszintigraphie, 0,7% Belastungs-EKG und 0% Stress-Echokardiographie). Konklusion Die Interventionsquote war mit 40% tief und vergleichbar mit der Quote von 41.1% aus dem 32. Bericht über die leistungszahlen der Herzkatheterlabore in Deutschland im Jahr 2019. Der Anteil an nicht-invasiven Ischämietests vor IKA war mit 17,6 % sehr tief.Item Exploration and application of high entropy lithium argyrodites as solid electrolytes for all-solid-state batteries(2024-12) Lin, JingSolid-state batteries (SSBs) are a potentially safe, next-generation energy storage technology. Commercial viability of SSBs relies on the development of solid electrolytes with high ionic conductivity, high (electro)chemical stability, and good processability. A recent innovative approach to modify materials, potentially resulting in improved properties, is the “high-entropy” concept, characterized by ΔSconf > 1.5R (where ΔSconf and R represent the configurational entropy and ideal gas constant, respectively). However, the beneficial influence of a high configurational entropy on ion diffusion remains largely elusive given the absence of systematic studies. Therefore, this doctoral dissertation aimed to apply the high-entropy concept to solid electrolytes, in particular focusing on lithium argyrodites with the goal to achieve superionic conduction (~10 mS cm−1 at room temperature). The scientific objective was to understand the relationship between configurational entropy and charge-transport properties and to evaluate their potential as solid electrolytes for solid-state batteries. The first part of this thesis mainly focuses on altering configurational entropy via composition of lithium argyrodites by multiple cation and anion substitutions, with the general formula Li6+x[M1aM2bM3cM4d]S5I (M = P, Si, Ge, and Sb) as well as Li5.5PS4.5ClxBr1.5−x. Both strategies enabled ionic conductivities of more than 10 mS cm−1 at room temperature, owing to increased configurational entropy, i.e., occupational disorder. Then, the second part of this work presents a detailed electrochemical performance evaluation of high-entropy lithium argyrodites and the commercially available lithium argyrodite Li6PS5Cl. The outcome shows that solely multi-anion substituted lithium argyrodites possess an enhanced electrochemical stability as compared to the reference solid electrolyte Li6PS5Cl and thus lead to an increased solid-state battery performance, especially at high current rates. In contrast, multi-cation substituted lithium argyrodite solid electrolytes suffer from poor oxidative stability and thus might only be applicable as separator layer in all-solid-state batteries. Altogether, our results indicate the possibility of improving ionic conductivity and electrochemical stability in ceramic ion conductors via entropy engineering, i.e., inducing complex substitution, overcoming compositional limitations for the design of advanced electrolytes and opening up new avenues in the field.Item Der Wirklichkeitsbezug von Erzählungen. Über naturalistische Ontologie und narrative Lebensdeutung im Religionsunterricht – eine Kritik kulturphilosophischer Ansätze(2025) Schmuck, MartinIn dieser Arbeit geht es um die religionspädagogische Rehabilitierung des Konzepts einer rationalen Interpretation von Erzählungen, wozu insbesondere die Frage nach dem Gegenstand von Erzählungen gehört. Ausgangspunkt ist die sprachphilosophische bzw. semiotische (Peirce) These, dass jede Darstellungsform einen Gegenstandsbezug hat und in einem umfassenden Interpretationszusammenhang steht, so dass jede Darstellung prinzipiell für die ontologische Bestimmung seines Gegenstands offen ist. Damit erweist sich die für die aktuelle Religionspädagogik prägende Philosophie des (Sozial-) Konstruktivismus in wesentlichen Punkten als unvollständig. An vielen Beispielen aus der Theorie und Praxis der Religionspädagogik (inklusive kulturhermeneutischer Spielarten) werden (in Kapitel 1) die Folgen einer Vernachlässigung des Projekts einer rationalen bzw. ontologischen Interpretation von Erzählungen aufgezeigt: Diese bestehen sowohl in einer unreflektierten Ontologisierung narrativer Motive, als auch in einer unhinterfragten Interpretation vor dem Hintergrund der theologisch dominierenden Metaphysik des unerkennbaren Absoluten. Die aus der richtigen Einsicht in den existenziellen Charakter der Narrationen vorgetragene theologische Abweisung der ontologischen Frage (Nichtverobjektivierbarkeitsdoktrin) kann demnach als Ursache dessen angesehen werden, dass mit Narrationen metaphysische Gehalte transportiert werden oder gar der metaphysische Satz zum vermeintlichen Anker der narrativ vermittelten Sinnerfahrung wird. Das kulturhermeneutisch motivierte demonstrative ‚Offenlassen‘ der hermeneutischen und insbesondere ontologischen Frage erweist sich von daher als inkonsistent und undurchführbar. Das Projekt einer rationalen Hermeneutik und narrativen Ontologie lässt sich nur realisieren, wenn insbesondere der Universalität kritischer Rationalität und der rationalen Interpretierbarkeit des Narrativen Rechnung getragen wird. Die kulturphilosophischen Ansätze von Koschorke und Lyotard können als Musterbeispiel dafür gelten, wie demgegenüber poststrukturalistisches bzw. postmodernes Denken das Narrative zum unhintergehbaren Verstehenshorizont von Kultur überhaupt hypostasiert und kritische Rationalität samt der ontologischen Frage durch deren Beschränkung auf isolierte kulturelle Provinzen (etwa der Einzelwissenschaften) epistemisch depotenziert. Entsprechend nimmt in dieser Arbeit (in den Kapiteln 2 und 3) die kritische Auseinandersetzung mit den genannten Konzepten einen breiten Raum ein. Es soll gezeigt werden, dass der vordergründige Pluralismus der erwähnten Ansätze auf philosophischen Letztbegründungsintentionen aufruht, die auch ontologische Implikationen im Sinne einer Metaphysik des unerkennbaren Absoluten, des Unbestimmten (Koschorke) bzw. Undarstellbaren (Lyotard) haben. Demgegenüber wird der Versuch gemacht, die Idee universaler Rationalität zu plausibilisieren, welche durchaus auch in der Lage ist, eine sachgemäße (systematische) Verhältnisbestimmung der pluralen Diskurse bzw. Darstellungsformen vorzunehmen. Im Unterschied zu den genannten Ansätzen von Koschorke und Lyotard bietet die Sozialphilosophie von Luckmann einer rationalen Hermeneutik und narrativen Ontologie deutlich mehr Anknüpfungspunkte, weil Luckmann mit einem universellen Begriff humaner Erfahrung operiert, der ihm als hermeneutischer Schlüssel narrativer Darstellungen dient. Ungeachtet der Kritik an der phänomenologischen Letztbegründungsintention und dem sozialkonstruktivistischen Relativismus von Luckmann bleibt als Ertrag der Auseinandersetzung (in Kapitel 4) festzuhalten, dass sich eine rationale Hermeneutik und narrative Ontologie als Theorie der Erfahrung aufstellen muss. In der Entfaltung der religionspädagogischen Schlussfolgerungen (Kapitel 5) sind Luckmanns Ansätze zu einer narrativen Theorie der Erfahrung jedoch von empirischen Befunden (realwissenschaftlicher) Anthropologie her zu reformulieren, was insbesondere für seine Theorie der Erfahrungstranszendenzen gilt. Eine empirische Erfahrungstheorie bleibt aber ontologisch abgängig von den Realwissenschaften, d.h. die Bestimmung der Gegenstände der narrativen Theorie der Erfahrung (die zugleich Gegenstände der Erzählungen sind) muss im Horizont des Wirklichkeitsverständnisses des aktuellen (realwissenschaftlichen) Weltwissens erfolgen. Somit erweist sich die Bestimmung des Weltwissens für eine rationale Hermeneutik narrativ vermittelter Erfahrung als religionspädagogisch grundlegend. Statt etwa wie einst (vom Hessischen Kultusministerium) gefordert die Schöpfungsgeschichte im Biologieunterricht zu thematisieren, wäre es demnach religionspädagogisch eher geboten, die Evolutionstheorie als den ontologischen Rahmen zu setzen, innerhalb dessen die Schöpfungserzählungen zu interpretieren sind. Zur Bestimmung ‚großer Transzendenzen‘ (Luckmann) ist aus Sicht der vorliegenden Arbeit ein realwissenschaftlicher Begriff des Ganzen bewusst zu machen, der sowohl auf die Summe aller Teile als auch die grundlegende Einheit des (physikalischen) Grundzustands der Welt zielt. Dass sich Religionspädagogik auf diese Weise bei der Interpretation der für sie maßgebenden Erzählungen (seien sie tradiert-religiöser oder populär-kultureller Provenienz) im Rahmen des (naturalistischen) Wirklichkeitsverständnisses der Realwissenschaften halten würde, scheint sachlich und vor allem auch pädagogisch (im Kontext des allgemein-schulischen Bildungsauftrags) angemessener zu sein als weiterhin den ‚anonymen Göttern der nachhegelschen Metaphysik‘ (Habermas) zu folgen, die wie gezeigt auch für die poststrukturalistischen bzw. postmodernen Kulturphilosophien von Koschorke und Lyotard noch bestimmend sind. Auf diese Weise könnte die Theologie das alte Versprechen des jungen Schleiermacher endlich einlösen, auf metaphysische Überbietungsansprüche zu verzichten und konsequent die existenzielle Bedeutung ihrer Erzählungen zur Geltung zu bringen. In dieser Arbeit wird daher der Vorschlag gemacht, Theologie vor allem in religionspädagogischer Hinsicht als eine Theorie grundlegender, narrativ vermittelter existenzieller Wertorientierungen zu verstehen. Solche Wertorientierungen sind demnach einerseits – da existenziell – immer narrativ vermittelt; andererseits lassen sie sich vergleichend kritisch reflektieren – insbesondere im Hinblick auf die unterschiedlichen Reichweiten bzw. Horizonte der jeweiligen Wertorientierungen. Abschließend werden die Konsequenzen dieser Sichtweise für die zur Zeit einflussreichsten religionspädagogischen Ansätze eruiert, wobei davon ausgegangen wird, dass dazu neben dem performativen Ansatz und der Kinder- bzw. Jugendtheologie nach wie vor auch die Konzeption des problemorientierten Religionsunterrichts gehört. Der Entwurf einer rationalen Hermeneutik und narrativen Ontologie scheint geeignet, die Stärken der drei genannten Ansätze zu einer einheitlichen Konzeption zu bündeln.Item Untersuchung zur Häufigkeit, Symptomen und Prognose von neugeborenen Fohlen mit Uroperitoneum und Urachusfistel(2025) Bernick, AndréEs wurde die zur Verfügung stehende Literatur zum Uroperitoneum und der Urachusfistel beim neugeborenen Fohlen analysiert und zusammengefasst (Publikation 1 und 2). Weiterhin erfolgte eine retrospektive Datenauswertung von Fohlen mit diesen Erkrankungen, die in der Tierklinik für Reproduktionsmedizin und Neugeborenenkunde der Justus-Liebig-Universität Gießen vorgestellt wurden (Publikation 3, 4 und 5). Folgende relevante Ergebnisse zur Erkrankung Uroperitoneum wurden erzielt: - Häufigkeit: 2,3 % aller Fohlen, die bis zum 14. Lebenstag in der Klinik vorgestellt wurden - Geschlechterverteilung: 78,8 % Hengst- und 21,2 % Stutfohlen (p < 0,05) - Durchschnittsalter zum Zeitpunkt der Diagnose: 4,3 ± 3,4 Tage (Median: 3 Tage) - Überlebensrate: gesamt 48,5 %; operierte Fohlen 61,5 %; Fohlen, die nach der ersten Operation gelebt haben 80 % - Typische klinische Befunde: gestörtes Allgemeinbefinden (79,3 %), Tachypnoe (74,1 %), Tachykardie (71,4 %), prall gefülltes Abdomen (79,2 %), stark aufgetrommelte (60 %) bzw. gespannte (32 %) Bauchdecke, Tenesmus auf Harn (46,7 %) - Begleiterkrankungen mit einem signifikanten Zusammenhang zum Überleben (p < 0,05): o Erkrankungen der Atemwege (p = 0,036) - Typische sonographische Befunde: o hochgradig freie (97 %) und anechogene (91 %) Flüssigkeit im Abdomen o Harnblase sichtbar (50 %) o Zusammenhangstrennung im Harnapparat selten auffindbar (18 %) - Häufige labordiagnostische Blutbefunde zum Zeitpunkt der Diagnose: Hypochloridämie (91,2 %), erhöhte Kreatininkonzentration (77,8 %), Hyperkaliämie (74,2 %), Hyponatriämie (71 %), Lymphozytopenie (65,6 %), erhöhte Laktatkonzentration (61,3 %), Neutrophilie (59,4 %) - Lokalisation der Zusammenhangstrennung: dorsale Harnblasenwand (56 %), ventrale Harnblasenwand (12 %), Übergang von Urachus zu Harnblase (8 %), im Urachus (8 %), Ureter einseitig (8 %), am Harnblasenhals (4 %) - bei 25 % der Fohlen Auftreten einer Wundheilungsstörung an der Bauchnaht - bei 30 % ein Rezidiv des Uroperitoneums - Dauer des Klinikaufenthalts gesund entlassener Fohlen: 11,6 ± 3,7 Tage (Median: 11 Tage) Die kurzfristige Prognose in der Klinik ist gut, wenn das Uroperitoneum frühzeitig erkannt und therapiert wird und keine bzw. wenige Begleiterkrankungen vorliegen. Die mittelfristige Prognose für die ersten 6 Monate nach der Entlassung ist gut. Es haben 91,7 % der aus der Klinik entlassenen Fohlen gelebt. Folgende relevante Ergebnisse zur Erkrankung Urachusfistel wurden erzielt: - Häufigkeit: 7,8 % aller Fohlen, die bis zum 14. Lebenstag in der Klinik vorgestellt wurden - Geschlechterverteilung: 74,3 % Hengst- und 25,7 % Stutfohlen (p > 0,05) - 50 % der männlichen und 57 % der weiblichen Tiere haben überlebt - Durchschnittsalter zum Zeitpunkt der Diagnose: 5,5 ± 3,2 Tage (Median: 5 Tage) - Überlebensrate: gesamt 67,3 %; Fohlen mit Urachus persistens 33,3 %; Fohlen mit Urachus patens 69,6 %; mit Nabelresektion 76,7 %; nach konservativer Therapie 63,4 % Der Erfolg der konservativen Therapie sinkt ab einer Therapiedauer von über 7 Tagen. - Typische klinische Befunde: Feuchte Umgebung des Hautnabels (100 %), Nabel normal gerissen (77,1 %), Harnträufeln aus dem Nabel beim Harnabsatz (75 %) - Auftreten meist einer oder mehrerer Begleiterkrankungen: o signifikanter Zusammenhang zum Überleben (p < 0,05) beim Auftreten eines Systemic Inflammatory Response Syndromes (p = 0,027) und Erkrankungen des Bewegungsapparates (p = 0,037) - Es konnten keine typischen labordiagnostischen Befunde im Zusammenhang mit einer Urachusfistel erhoben werden. - Blutwerte, die die Prognose signifikant verschlechtern (p < 0,05): Laktatkonzentration - 18,5 % der operierten Fohlen entwickelten Wundheilungsstörungen an der Bauchnaht - 67 % der Fohlen mit einer oder mehreren Folgeerkrankungen: Bronchopneumonien (37 %), Diarrhoe (27 %) und / oder Arthritiden (14 %) - Dauer des Klinikaufenthalts der gesund entlassenen Fohlen: 14,7 ± 7,5 Tage (Median: 13 Tage) Die kurzfristige Prognose in der Klinik ist gut für die Fohlen, die innerhalb der ersten 7 Tage therapiert werden konnten. Schwere Begleit- und / oder Folgeerkrankungen verschlechtern die Prognose. Es ist kein Fohlen nur aufgrund der Urachusfistel verstorben oder wurde deswegen euthanasiert. Die mittelfristige Prognose für die ersten 6 Monate nach der Entlassung ist gut. Es haben 93,9 % der Fohlen gelebt. Zusammenfassend konnten in der vorliegenden Arbeit zuvor beschriebene Erkenntnisse bestätigt und neue Informationen zu den Fohlenerkrankungen Uroperitoneum und Urachusfistel gewonnen werden. Als Haupterkenntnis dieser Studie kann gesagt werden, dass sowohl die Erkrankung Uroperitoneum als auch die Urachusfistel eine gute Prognose haben, wenn diese schnell diagnostiziert und adäquat therapiert wurden. Das Vorliegen von Begleiterkrankungen kann die Prognose verschlechtern, vor allem durch Bronchopneumonien, Systemic Inflammtory Response Syndrome und / oder Erkrankungen des Bewegungsapparats.Item Ligand properties augmentation through modification with diamondoids(2024) Bakhonskyi, VladyslavDiamondoids, a type of polycyclic hydrocarbons resembling small diamond cages, are long established in research and industry. Their chemical stability, conformational rigidity, spatial bulkiness, and excellent electron-donor abilities make them versatile lattices for numerous applications through their further functionalization or the augmentation of existing molecules. In this dissertation we explore further the impact of diamondoid modification by investigating a novel series of adamantane-containing NHCs based on the original Arduengo carbene. We also demonstrate the first application of diamantane functionalization in generating a potent ligand for the platinum family of anticancer drugs. In the first publication, in collaboration with the research group of Prof. Dr. Grzegorz Mlostoń from University of Łódź we reported on a series of adamantylated oxyimidazolium salts that could be used to generate N-alkoxyheterocyclic carbenes analogous to the first stable carbene isolated by Arduengo. We isolated the carbene that showed the largest upfield 13C NMR shift compared to common NHCs. We further analyzed the properties of investigated carbenes through their gold(I) and selenium complexes. The second publication builds upon discovering a straightforward way to previously inaccessible 1,2-vicinal diamantane derivatives, particularly chiral 1,2-diaminodiamantane. It is used to generate bulky and lipophilic Pt(II) dichloride and oxalate complexes. R,R-enantiomeric dichloride complex, tested on human ovarian cancer cell lines A2780 and cisplatin-resistant A2780cis, showed superior activity to the potent anticancer drug cisplatin.Item Analyse potenzieller therapeutischer Zielstrukturen, die mit Replikation und Persistenz von Hepatitis-B-Viren und Hepatitis-D-Viren interferieren(2024-12) Soppa, LenaMit einer von der WHO geschätzten Prävalenz von 254 Millionen chronischen Infektionen, sowie weltweit 1,1 Millionen Todesfällen, im Jahre 2022, stellt das Hepatitis-B-Virus (HBV), sowie das in Koinfektion auftretende Satelliten-Virus, das Hepatitis-D-Virus (HDV), eine große gesundheitliche Gefährdung für den Menschen dar. Trotz Vorhandensein eines protektiven Impfstoffs, bleibt die Forschung an neuen spezifischen Analyse-Methoden ein bedeutender Aspekt für die Entwicklung von Therapien zur vollständigen Heilung von chronischen HBV-Infektionen. Im Zentrum dieser Herausforderung steht die HBV cccDNA, die als Transkriptionsvorlage der viralen RNAs fungiert. Diese wird jedoch mit keiner der derzeit zugelassenen Therapien gezielt adressiert. In der hier vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Generierung von rekombinanter HBV cccDNA in-vitro anhand der ‚MiniCircle Technologie‘ eine zeitsparende und kosteneffiziente Methode zur Erforschung der HBV cccDNA Persistenz darstellt. Für eine schnelle Charakterisierung von HBV-Genomen aus Patientenseren ist dagegen die Amplifikation des gesamten Genoms mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR) am geeignetsten, da aufwändige Klonierungen vermieden werden. Soll die Funktion spezieller Mutationen oder Gen-Abschnitte des HBV-Genoms untersucht werden, erweist sich die klassische Klonierung und nachfolgende Transfektion mit Plasmid-basierten HBV-Überlängenkonstrukten weiterhin als sinnvoll. Für in-vitro Untersuchungen, die dem natürlichen Infektionsprozess möglichst nahekommen, stellte sich die Generierung rekombinanter Virionen als überlegene Methodik heraus. Da HBV-ähnliche Varianten in nicht-humanen Primaten der Überfamilie Hominoidea (Menschenartige) zirkulieren, ist die Untersuchung einer möglichen Spezies-übergreifenden oder zoonotischen Infektiosität dieser HBV-Isolate ein wichtiger Aspekt für die Eingrenzung der durch HBV-Infektionen hervorgerufenen globalen Risiken. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass eine Kreuzübertragung von pseudotypisierten HDV mit Hüllproteinen von humanem HBV oder HBV-Isolaten aus Orang-Utans und Schimpansen über den humanen HBV-Rezeptor NTCP oder den Ntcp verschiedener nicht-humaner Primaten (Gibbon, Gorilla, Orang-Utan und Schimpanse) in-vitro möglich ist. Diese Befunde stehen im Einklang mit Berichten über die Übertragung des HBV vom Menschen auf nicht-humane Primaten sowie über die Kreuzübertragung von HBV zwischen Primaten. Derzeit ist jedoch weder ein Primaten-spezifisches HDV-Isolat noch eine Übertragung von humanem HDV auf nicht-humane Primaten in ihrem natürlichen Lebensraum bekannt. Im Rahmen der Entwicklung von Therapiemöglichkeiten ist es erforderlich auch die Seite des Wirts, in diesem Fall des Menschen, zu berücksichtigen. In der hier vorgelegten Arbeit wurden daher 64 Wirtsfaktoren auf potenzielle pro- oder anti-virale Funktionen in der HDV-Infektion in-vitro untersucht. Hierbei konnte klar gezeigt werden, dass IFITM3 eine pro-virale Funktion bei der HDV-Infektion einnimmt und somit einen möglichen Angriffspunkt für die Behandlung von HBV-/HDV-koinfizierten PatientInnen darstellt.Item Auswirkungen einer veränderten Spermien Protamin-Ratio bei Mäusen und Männern: Fertilität, DNA-Integrität, epigenetische Modifikationen und reaktive Sauerstoffspezies(2025) Kruse, AlexanderProtamin 2 (Prm2/PRM2) zusammen mit Protamin 1 (Prm1/PRM1) sind die beiden Protamine, die in murinen und humanen Spermien vorkommen. Bei der Kondensation des Chromatins männlicher Keimzellen im Laufe der Spermatogenese werden nahezu alle Histone durch die beiden Protamine in einer speziesspezifischen Ratio ersetzt. Abweichende PRM1/PRM2-Verhältnisse sind mit Sub- und Infertilität Mäusen als auch bei Männern assoziiert. Aufgrund eines unvollständigen Histon-Protamin-Austausches verbleibt ein geringer Anteil an Histonen (1 15%) DNA-gebunden. Die genregulatorischen Funktionen dieser Histone, die durch posttranslationale Modifikationen (PTMs) vermittelt werden, sind für die Entwicklung der Spermien und die frühe Embryogenese von großer Bedeutung. Im Rahmen dieser Arbeit wurde mittels Gewebe- und Spermienproben von Prm2-defizienten Mäusen und subfertilen Männern untersucht, inwieweit verringerte Prm2-Level bis hin zum vollständigen Verlust von Prm2 und der dadurch bedingten Verschiebung der Protamin-Ratio zu Veränderungen der Spermienentwicklung und -qualität führen. Dabei waren testikuläre Spermien von den Auswirkungen einer abweichenden Protamin-Ratio bzw. Prm2-Defizienz nicht betroffen. Jegliche Folgen traten exklusiv in den Spermatozoen von Mäusen und Männern auf. Neben der fehlerhaften Protaminierung wiesen die Spermatozoen mit abnormalem Protamingehalt verschiedene pathomorphologische Veränderungen und einen Verlust des Fertilitätspotentials auf. Im Vergleich zu Spermien von fertilen Mäusen und Männern wiesen Spermatozoen mit abweichender Protamin-Ratio signifikant kleinere Köpfe und eine schwächere Kernfärbung auf. Die erhöhten Werte des oxidativen Stressmarkers 8-OHdG und des DSB-Markers γH2A.X in diesen Spermatozoen deuten darauf hin, dass oxidativer Stress vorherrscht und möglicherweise einen bedeutenden Beitrag zur beobachteten DNA-Fragmentierung leistet. Einschränkungen der Motilität sowie Immotilität konnten auf Membranschäden und einen gestörten Ca2+-Influx zurückgeführt werden, wobei sich CatSper1 als ein geeigneter Marker für Spermienmotilität herausstellte. Durch massenspektrometrische Analysen der posttranslationalen Modifikationen (PTMs) der Histone H3 und H4 in murinen und humanen Spermien mit unterschiedlichem Protamingehalt und Spermienqualität wurden signifikante Veränderungen in den Methylierungs- und Acetylierungsprofilen festgestellt. Spermatozoen mit verringertem Prm2/PRM2-Gehalt wiesen eine geringere Acetylierung des Histons H4 (H4ac) auf, ein Ergebnis, das bei beiden Spezies übereinstimmte. Im Detail wurden H4K5ac und H4K12ac als die beiden Modifikationen identifiziert, die im Vergleich zur Kontrollgruppe vermindert sind. Auf der Grundlage der in dieser Arbeit gewonnenen Daten hat der Prm2-Mangel in Mäusespermien einen Einfluss auf den Grad des oxidativen Stresses, die DNA-Fragmentierung, die Größe des Spermienkopfes, die Motilität und insbesondere das epigenetische Profil in Form von PTMs der Kernhistone H3 und H4. Humane subfertile Spermien mit einer abweichenden Protamin-Ratio wiesen ähnliche Defekte auf, die jedoch durch andere Faktoren als die festgestellte Abweichung des Protamingehaltes verursacht werden könnten. Die genauen Mechanismen für die Entstehung solcher Defekte müssen jedoch in zukünftigen Forschungen noch ermittelt werden.Item Paratuberkulose in Milchziegenhaltungen - Ermittlung von Infektionsquellen mit Relevanz für das Tiergesundheitsmanagement im Bestand(2024) Pickrodt, ChrisDie Paratuberkulose gewinnt als tiergesundheitlich und wirtschaftlich relevante Infektionskrankheit bei kleinen Wiederkäuern zunehmend an Bedeutung. Um die Tiergesundheit zu fördern und zugleich die weitere Ausbreitung der Paratuberkulose in betroffenen Beständen sowie in der gesamten Ziegenpopulation zu verhindern, ist die Prävention von Neuinfektionen entscheidend. In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene potenzielle Vektoren auf das Vorhandensein von Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) untersucht, um die Übertragungswege der Paratuberkulose in Milchziegenherden besser zu verstehen. Zur Abschätzung des von der Stallumgebung und dem Saugen am Muttertier ausgehenden Gefährdungspotentials wurden in einem mit Paratuberkulose infizierten Milchziegenbestand zwei Studien durchgeführt. In Studie 1 wurde die Verbreitung von MAP im Stallgebäude durch die Untersuchung von 256 Umgebungsproben, bestehend aus Einstreu, Staub, Tränkwasser und Futter, mittels kultureller Anzucht und quantitativer Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion (real-time quantitative polymerase chain reaction; qPCR) bestimmt. Räumliche sowie zeitliche Einflussfaktoren auf den MAP-Nachweis wurden getrennt nach der verwendeten Nachweismethode durch eine logistische Regression analysiert. Die Übereinstimmung der Ergebnisse beider Nachweismethoden wurde zudem durch die Berechnung des Kappa-Koeffizienten und des Rangkorrelationskoeffizienten nach Spearman bewertet. Im Rahmen von Studie 2, in der die MAP-Belastung im Kolostrum und auf der Euterhaut bestimmt werden sollte, wurden 110 Einzeltierkolostren, 14 Sammelkolostren und 49 Euterhauttupfer im gleichen Betrieb entnommen und analysiert. Da für den Nachweis von MAP in diesen Probenmaterialien keine etablierten Methoden zur Verfügung standen, wurden diese im Vorfeld der Untersuchungen entwickelt und in Bezug auf ihre minimale Nachweisgrenze evaluiert. MAP konnte aus 28 Einstreu- und einer Staubprobe kulturell angezüchtet werden, wohingegen der molekularbiologische Nachweis in allen Matrizes möglich war. Ein kultureller Erregernachweis konnte mit der Anwesenheit von Ausscheidern im entsprechenden Stallbereich assoziiert werden. Stallbereiche mit einem hohen Tierverkehr, insbesondere das Melkkarussell, sowie der Ablammbereich wiesen eine hohe Erregerbelastung auf. Der im Verlauf der Studie sinkende Anteil der Ausscheider in der Herde hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Nachweisrate von MAP. In der Weidesaison konnten hingegen signifikant niedrigere Nachweisraten beobachtet werden als während der ganztägigen Stallhaltung. Trotz der festgestellten Umgebungsbelastung wies die Euterhaut lediglich eine geringe MAP-Kontamination auf. Der Nachweis erfolgte aus drei Euterhauttupfern mittels qPCR, jedoch war eine kulturelle Anzucht nicht möglich. MAP konnte molekularbiologisch weder im Einzeltier- noch im Sammelkolostrum nachgewiesen werden. Aus den Ergebnissen kann geschlussfolgert werden, dass der Ablammbereich aufgrund des Zusammentreffens von vermehrungsfähigen Erregern und empfänglichen Neugeborenen einen Ort substantiellen Risikos für die Übertragung von MAP darstellt. Hingegen scheint das Risiko einer Erregerübertragung durch die Aufnahme von Kolostrum im Infektionsgeschehen der untersuchten Ziegenherde von untergeordneter Bedeutung zu sein. Eine potentielle Übertragung während des Saugaktes bleibt jedoch möglich. Die schnellstmögliche Separierung der Lämmer von den Alttieren in eine hygienische und möglichst MAP-freie Umgebung wird empfohlen, um die Aufnahme des Erregers aus der Ablammumgebung sowie durch die Verhinderung des Saugvorgangs zu minimieren. Die Entfernung aller identifizierten MAP-Ausscheider aus dem Bestand stellt eine weitere wesentliche Maßnahme dar, da bereits wenige dieser Tiere zu einer nachweisbaren Kontamination der Stallumgebung führen können. Die Empfehlungen, die aus den in dieser Arbeit dargelegten Untersuchungen abgeleitet wurden, sollten bei einer Bestandssanierung im betrieblichen Tiergesundheitsmanagement von Milchziegenbeständen berücksichtigt werden, um die Infektketten der Paratuberkulose erfolgreich zu unterbrechen.