Institut für Ernährungswissenschaft
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Domain-specific physical activity patterns and cardiorespiratory fitness among adults in Germany
(2019)
Background Studies show that occupational physical activity (OPA) has less health-enhancing effects than leisure-time physical activity (LTPA). The spare data available suggests that OPA rarely includes aerobic PAs with little or no enhancing effects on cardiorespiratory fitness (CRF) as a possible explanation. This study aims to investigate the associations between patterns of OPA and LTPA and CRF among adults in Germany. Methods 1,204 men and 1,303 women (18-64 years), who participated in the German Health Interview and Examination Survey 2008-2011, completed a standardized sub-maximal cycle ergometer test to estimate maximal oxygen consumption (VO2max). Job positions were coded according to the level of physical effort to construct an occupational PA index and categorized as low vs. high OPA. LTPA was assessed via questionnaires and dichotomized in no vs. any LTPA participation. A combined LTPA/OPA variable was used (high OPA/ LTPA, low OPA/LTPA, high OPA/no LTPA, low OPA/no LTPA). Information on potential confounders was obtained via questionnaires (e.g., smoking and education) or physical measurements (e.g., waist circumference). Multi-variable logistic regression was used to analyze associations between OPA/LTPA patterns and VO2max. Results Preliminary analyses showed that less-active men were more likely to have a low VO2max with odds ratios (ORs) of 0.80 for low OPA/LTPA, 1.84 for high OPA/no LTPA and 3.46 for low OPA/no LTPA compared to high OPA/LTPA. The corresponding ORs for women were 1.11 for low OPA/LTPA, 3.99 for high OPA/no LTPA and 2.44 for low OPA/no LTPA, indicating the highest likelihood of low fitness for women working in physically demanding jobs and not engaging in LTPA. Conclusions Findings confirm a strong association between LTPA and CRF and suggest an interaction between OPA and LTPA patterns on CRF within the workforce in Germany. Women without LTPA are at high risk of having a low CRF, especially if they work in physically demanding jobs. Key messages Women not practicing leisure-time physical activity are at risk of having a low cardiorespiratory fitness, especially if they work in physically demanding jobs. Different impact of domains of physical activity should be considered when planning interventions to enhance fitness among the adult population.
Background:
Inflammatory bowel disease (IBD) represents a dysregulation of the mucosal immune system. The pathogenesis of Crohn’s disease (CD) and ulcerative colitis (UC) is linked to the loss of intestinal tolerance and barrier function. The healthy mucosal immune system has previously been shown to be inert against food antigens. Since the small intestine is the main contact surface for antigens and therefore the immunological response, the present study served to analyse food-antigen-specific T cells in the peripheral blood of IBD patients.
Methods:
Peripheral blood mononuclear cells of CD, with an affected small intestine, and UC (colitis) patients, either active or in remission, were stimulated with the following food antigens: gluten, soybean, peanut and ovalbumin. Healthy controls and celiac disease patients were included as controls. Antigen-activated CD4+ T cells in the peripheral blood were analysed by a magnetic enrichment of CD154+ effector T cells and a cytometric antigen-reactive T-cell analysis (‘ARTE’ technology) followed by characterisation of the ef- fector response.
Results:
The effector T-cell response of antigen-specific T cells were compared between CD with small intestinal inflammation and UC where inflammation was restricted to the colon. Among all tested food antigens, the highest frequency of antigen-specific T cells (CD4+CD154+) was found for gluten. Celiac disease patients were included as control, since gluten has been identified as the disease- causing antigen. The highest frequency of gluten antigen-specific T cells was revealed in active CD when compared with UC, celiac disease on a gluten-free diet (GFD) and healthy controls. Ovalbuminspecific T cells were almost undetectable, whereas the reaction to soybean and peanut was slightly higher. But again, the strong- est reaction was observed in CD with small intestinal involvement compared with UC. Remarkably, in celiac disease on a GFD only
antigen-specific cells for gluten were detected. These gluten-specific T cells were characterised by up-regulation of the pro-inflammatory cytokines IFN-γ, IL-17A and TNF-α. IFN-g was exclusively elevated in CD patients with active disease. Gluten-specific T-cells expressing IL-17A were increased in all IBD patients. Furthermore, T cells of CD patients, independent of disease activity, revealed a high expression of the pro-inflammatory cytokine TNF-α.
Conclusion:
The ‘ARTE’-technique allows to analyse and quantify food antigen specific T cells in the peripheral blood of IBD patients indicating a potential therapeutic insight. These data provide evidence that small intestinal inflammation in CD is key for the development of a systemic pro-inflammatory effector T-cell response driven by food antigens.
DPP4 inhibition prevents AKI
(2017)
Aspirin inhibits release of platelet-derived sphingosine-1-phosphate in
acute myocardial infarction
(2013)
Der Embryonale Stammzelltest (EST) ist ein validierter In-vitro-Embryotoxizitätstest, der zur Untersuchung embryotoxischer Wirkungen von Chemikalien eingesetzt werden kann. Während des zehntägigen Differenzierungsassays differenzieren sich die pluripotenten murinen embryonalen Stammzellen (ES-Zellen) der Linie D3 in vitro in spontan kontrahierende Herzmuskelzellen. Dabei rekapitulieren sie Prozesse der frühen Embryogenese in vivo. Ein Zytotoxizitätsassay mit D3-Zellen und ausdifferenzierten, adulten 3T3-Maus-Fibroblasten dient der Ermittlung allgemeiner zytotoxischer Effekte und unterschiedlicher Sensitivitäten beider Zelllinien. Somit basiert der EST auf den beiden wichtigsten Mechanismen pränataler Toxizität, der Störung der Differenzierung und der Zytotoxizität. Ziel dieser Arbeit war es, mit Hilfe des EST das embryotoxische Potential der vier Chemikalien Trichostatin A (TSA), Methylazoxymethanolacetat (MAMac), Natriumdodecylsulfat (SDS) und Benzoesäure (BA) abzuschätzen. Dazu wurde mikroskopisch ermittelt, bei welcher Testsubstanzkonzentration in 50 % der während der In-vitro-Differenzierung gebildeten Embryonalkörperchen die Kardiomyozytendifferenzierung inhibiert wird (ID50). Außerdem wurde die halbmaximale Hemmkonzentration des Zellwachstums auf die beiden Zelllinien bestimmt (IC50D3 bzw. IC503T3). Als Erweiterung dieses konventionellen EST wurden mittels quantitativer Real Time-PCR an den Tagen 5, 7 und 10 der Differenzierung zusätzlich Genexpressionsanalysen etablierter herzmuskelspezifischer Markergene (Mesoderm Posterior 1, Tag 5; Myosin light chain 1, Tag 7 und 10) durchgeführt. Deren Expression korreliert in den ES-Zellen mit der embryonalen Herzdifferenzierung in vivo und kann zur Ermittlung der von der Prüfsubstanz hervorgerufenen halbmaximalen Hemmung der Genexpression in den Kardiomyozyten (IC50 Exp) herangezogen werden. Um letztlich embryotoxische Effekte in vivo auf Grundlage der ermittelten In-vitro-Daten abschätzen zu können, wurden die ermittelten Parameter mittels eines für den EST empirisch abgeleiteten mathematischen Prädiktionsmodells (PM) zur Klassifizierung der Testsubstanzen als nicht, schwach oder stark embryotoxisch herangezogen. Für jede der Substanzen waren die ermittelten Halbhemmkonzentrationen in den überwiegenden Fällen vergleichbar und führten unter Verwendung des PMs im konventionellen und im molekularen EST zu deren identischer Klassifizierung. TSA wurde als „stark embryotoxisch“ klassifiziert und beeinflusste insbesondere das Differenzierungspotential der ES-Zellen. Das als „schwach embryotoxisch“ klassifizierte SDS wirkte auf die D3-Zellen stärker differenzierungsinhibierend als zytotoxisch, hemmte jedoch das Wachstum der 3T3-Zellen bereits in deutlich niedrigeren Konzentrationen. MAMac und BA wurden als „nicht embryotoxisch“ klassifiziert. Bei ihnen stand die zytotoxische Wirkung deutlich im Vordergrund. Diese Prädiktionen stimmten mit In-vivo-Befunden überein, was von der Stabilität und der Brauchbarkeit der im konventionellen und molekularen EST ermittelten Parameter zeugte. Einzige Ausnahme war das als Entwicklungsneurotoxin in vivo bekannte MAMac. Da der EST auf mesodermaler Differenzierung basiert, können spezifische Effekte auf neuronale Entwicklungsprozesse offenbar nicht vollständig erfasst werden. Substanzkonzentrationen, die sich als differenzierungsinhibierend auf die morphologische Kardiomyozytendifferenzierung erwiesen haben, führten auch zu einer messbaren Repression der herzmuskelspezifischen Genexpression. Dabei erwies sich die IC50 Exp als ebenso sensitiv wie die konventionellen Parameter und als nutzbringende Ergänzung zu diesen, da sie bereits nach 5 bzw. 7 Tagen der In-vitro-Differenzierung eine mit dem mikroskopischen Parameter übereinstimmende Einschätzung des embryotoxischen Potentials der Chemikalien in vivo ermöglichte. Genexpressionsanalysen weiterer differenzierungsspezifischer Gene können zusätzlich zur Aufklärung zu Grunde liegender Mechanismen der Embryotoxizität von Testsubstanzen dienen. Somit kann der EST durch die Vorteile der Stammzelltechnologie und der Genexpressionsanalyse als neues prädiktives Screening-Instrument zur frühzeitigen Detektion embryotoxischer Substanzeffekte in der pharmazeutischen und chemischen Industrie genutzt werden.
One-tube osmotic fragility (OF) test is a rapid test used widely for screening thalassemia in countries with limited resources. The test has important limitation in that its accuracy relies on observers’ experience.
The iCheck Turbidity is a prototype of portable nephelometer developed by BioAnalyt (Bioanalyt GmbH, Germany). In this study, we assessed the applicability of the iCheck Turbidity, for checking turbidity of the OF-test