@phdthesis{Grewe2016,
  author    = {Grewe, Sina},
  title     = {Hydro- and biogeochemical investigations of lake sediments in the Kenyan Rift Valley},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-98342},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {110},
  year      = {2016},
  abstract  = {Die Seen im kenianischen Riftsystem bieten die einmalige Gelegenheit eine große Bandbreite an hydrochemischen Umweltbedingungen zu studieren, die von S{\"u}ßwasserseen bis hin zu hochsalinen und alkalinen Seen reichen. Da wenig {\"u}ber die hydro- und biogeochemischen Bedingungen in den darunterliegenden Seesedimenten bekannt ist, war es das Ziel dieser Arbeit, bereits existierende Datens{\"a}tze mit Daten aus der Porenwasser- und Biomarker-Analyse zu erweitern. Zus{\"a}tzlich wurden reduzierte Schwefelkomponenten und Sulfatreduktionsraten in den Sedimenten bestimmt. Mit den neu gewonnenen Daten wurde der anthropogene und mikrobielle Einfluss auf die Seesedimente untersucht sowie der Einfluss der Wasserchemie auf den Abbau und den Erhalt von organischem Material im Sediment. Zu den untersuchten Seen geh{\"o}rten: Logipi, Eight (ein kleiner Kratersee in der Region Kangirinyang), Baringo, Bogoria, Naivasha, Oloiden und Sonachi. Die Biomarker-Zusammensetzungen in den untersuchten Seesedimenten waren {\"a}hnlich; allerdings gab es einige Unterschiede zwischen den salinen Seen und den S{\"u}ßwasserseen. Einer dieser Unterschiede war das Vorkommen eines mit β-Carotin verwandten Molek{\"u}ls, das nur in den salinen Seen gefunden wurde. Dieses Molek{\"u}l stammt wahrscheinlich von Cyanobakterien, Einzellern die in großer Anzahl in salinen Seen vorkommen. In den beiden S{\"u}ßwasserseen wurde Stigmasterol gefunden, ein f{\"u}r S{\"u}ßwasseralgen charakteristisches Sterol. In dieser Studie hat sich gezeigt, dass Bogoria und Sonachi f{\"u}r Umweltrekonstruktionen mit Biomarkern besonders gut geeignet sind, da die Abwesenheit von Sauerstoff an deren Seegr{\"u}nden den Abbau von organischem Material verlangsamt. Andere Seen, wie zum Beispiel Naivasha, sind aufgrund des großen anthropogenen Einflusses weniger gut f{\"u}r solche Rekonstruktionen geeignet. Die Biomarker-Analyse bot jedoch die M{\"o}glichkeit, den menschlichen Einfluss auf den See zu studieren. Desweiteren zeigte diese Studie, dass sich Horizonte mit einem hohen Anteil an elementarem Schwefel als temporale Marker nutzen lassen. Diese Horizonte wurden zu einer Zeit abgelagert, als die Wasserpegel sehr niedrig waren. Der Schwefel wurde von Mikroorganismen abgelagert, die zu anoxygener Photosynthese oder Sulfidoxidation f{\"a}hig sind.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kristen2009,
  author    = {Kristen, Iris},
  title     = {Investigations on rainfall variability during the late Quaternary based on geochemical analyses of lake sediments from tropical and subtropical southern Africa},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-32547},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {This thesis presents investigations on sediments from two African lakes which have been recording changes in their surrounding environmental and climate conditions since more than 200,000 years. Focus of this work is the time of the last Glacial and the Holocene (the last ~100,000 years before present [in the following 100 kyr BP]). One important precondition for this kind of research is a good understanding of the present ecosystems in and around the lakes and of the sediment formation under modern climate conditions. Both studies therefore include investigations on the modern environment (including organisms, soils, rocks, lake water and sediments). A 90 m long sediment sequence was investigated from Lake Tswaing (north-eastern South Africa) using geochemical analyses. These investigations document alternating periods of high detrital input and low (especially autochthonous) organic matter content and periods of low detrital input, carbonatic or evaporitic sedimentation and high autochthonous organic matter content. These alternations are interpreted as changes between relatively humid and arid conditions, respectively. Before c. 75 kyr BP, they seem to follow changes in local insolation whereas afterwards they appear to be acyclic and are probably caused by changes in ocean circulation and/or in the mean position of the Inter-Tropical Convergence Zone (ITCZ). Today, these factors have main influence on precipitation in this area where rainfall occurs almost exclusively during austral summer. All modern organisms were analysed for their biomarker and bulk organic and compound-specific stable carbon isotope composition. The same investigations on sediments from the modern lake floor document the mixed input of the investigated individual organisms and reveal additional influences by methanotrophic bacteria. A comparison of modern sediment characteristics with those of sediments covering the time 14 to 2 kyr BP shows changes in the productivity of the lake and the surrounding vegetation which are best explained by changes in hydrology. More humid conditions are indicated for times older than 10 kyr BP and younger than 7.5 kyr BP, whereas arid conditions prevailed in between. These observations agree with the results from sediment composition and indications from other climate archives nearby. The second lake study deals with Lake Challa, a small, deep crater lake on the foot of Mount Kilimanjaro. In this lake form mm-scale laminated sediments which were analyses with micro-XRF scanning for changes in the element composition. By comparing these results with investigations on thin sections, results from ongoing sediment trap studies, meteorological data, and investigations on the surrounding rocks and soils, I develop a model for seasonal variability in the limnology and sedimentation of Lake Challa. The lake appears to be stratified during the warm rain seasons (October - December and March - May) during which detrital material is delivered to the lake and carbonates precipitate. On the lake floor forms a dark lamina with high contents of Fe and Ti and high Ca/Al and low Mn/Fe ratios. Diatoms bloom during the cool and windy season (June - September) when mixing down to c. 60 m depth provides easily bio-available nutrients. Contemporaneously, Fe and Mn-oxides are precipitating which cause high Mn/Fe ratios in the light diatom-rich laminae of the sediments. Trends in the Mn/Fe ratio of the sediments are interpreted to reflect changes in the intensity or duration of seasonal mixing in Lake Challa. This interpretation is supported by parallel changes in the organic matter and biogenic silica content observed in the 22 m long profile recovered from Lake Challa. This covers the time of the last 25 kyr BP. It documents a transition around 16 kyr BP from relatively well-mixed conditions with high detrital input during glacial times to stronger stratified conditions which are probably related to increasing lake levels in Challa and generally more humid conditions in East Africa. Intensified mixing is recorded for the time of the Younger Dryas and the period between 11.4 and 10.7 kyr BP. For these periods, reduced intensity of the SW monsoon and intensified NE monsoon are reported from archives of the Indian-Asian Monsoon region, arguing for the latter as a probable source for wind mixing in Lake Challa. This connection is probably also responsible for contemporaneous events in the Mn/Fe ratios of the Lake Challa sediments and in other records of northern hemisphere monsoon intensity during the Holocene and underlines the close interaction of global low latitude atmospheric circulation.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ma2002,
  author    = {Ma, Lan},
  title     = {Mercapturs{\"a}ure und Nukleosidaddukt im Harn als Biomarker in 1-Hydroxymethylpyren-exponierten Ratten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000351},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2002},
  abstract  = {1-Methylpyren (MP) ist hepatokanzerogen in neugeborenen m{\"a}nnlichen M{\"a}usen. Durch Hydroxylierung an der benzylischen Stelle und anschließende Sulfonierung wird MP zu DNA-reaktivem 1-Sulfooxymethylpyren (SMP) aktiviert. In der Ratte f{\"u}hrt die Exposition des benzylischen Alkohols, 1-Hydroxymethylpyren (HMP), zur DNA-Adduktbildung in verschiedenen Geweben. Eventuelle Konsequenz der Toxifizierung ist die Ausscheidung entsprechender Mercapturs{\"a}ure und Nukleosidaddukt im Harn, welche aufgrund ihrer Herkunft als Biomarker eignen k{\"o}nnten. In dieser Arbeit wird die Ausscheidung der Mercapturs{\"a}ure und des N2-Desoxyguanosinadduktes in HMP-exponierten Ratten untersucht. Nach der Applikation von HMP bzw. MP wurden weniger als 1 \% der Dosis als MPMA {\"u}ber Urin und Faeces ausgeschieden (0 - 48 h). Die Ausscheidung erfolgt haupts{\"a}chlich in den ersten 24 h nach der Applikation. MPdG konnte weder in Urin noch in Faeces der HMP-behandelten Tieren identifiziert werden. Nach direkter SMP-Applikation wurde MPdG nur in sehr geringe Menge (weniger als 0,9 ppm in 12 h) im Urin gefunden. Aufgrund der geringen Menge eignet sich MPdG nicht als Biomarker. MPMA dagegen, l{\"a}sst sich analytisch gut erfassen. Es sollte daher untersucht werden, ob MPMA die Toxifizierung des HMP wiederspiegelt. Die Voraussetzung daf{\"u}r ist die Kenntnisse {\"u}ber das Metabolismusmuster von HMP. Es wurde daher umfassende Untersuchungen zum Metabolismus des HMP durchgef{\"u}hrt. Die Ergebnisse zeigten, dass mehr als 80 \% der Metaboiten in ihrer oxidierten Form (PCS, deren Glucurons{\"a}ure-Konjugate sowie phenolische Sulfatester der PCS) ausgeschieden wurden. Demnach spielt die Oxidation des HMP zu PCS eine sehr wichtige Rolle bei der Detoxifizierung und Ausscheidung von HMP. Ferne konnte nachgewiesen werden, dass die Enzyme Alkohol- und Aldehyd-Dehydrogenase an der Oxidation von HMP beteiligt waren. Die Inhibitoren Disulfiram und Ethanol der o. g. Enzyme wurde daher zur Modulation der Detoxifizierung in vivo eingesetzt. Die Ver{\"a}nderungen in der Toxifizierung von HMP zu SMP wurden durch die SMP-Konzentration im Plasma, die DNA-Addukth{\"a}ufigkeit und die MPMA-Ausscheidung erfasst. Die Vorbehandlung von Disulfiram und Ethanol f{\"u}hrte zu tendentielle Erh{\"o}hung der SMP-Konzentration im Plasma, DNA-Addukth{\"a}ufigkeit in der Leber und die MPMA-Ausscheidung. Bemerkenswert ist jedoch, dass bereits eine Dosis von 0,2 g Ethanol/kg K{\"o}rpermasse bereits zu statistisch signifikanten Erh{\"o}hungen der MPMA-Ausscheidung bei weiblichen Ratten.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kochlik2019,
  author    = {Kochlik, Bastian Max},
  title     = {Relevance of biomarkers for the diagnosis of the frailty syndrome},
  doi       = {10.25932/publishup-44118},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-441186},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {IV, 99},
  year      = {2019},
  abstract  = {Frailty and sarcopenia share some underlying characteristics like loss of muscle mass, low muscle strength, and low physical performance. Imaging parameters and functional examinations mainly assess frailty and sarcopenia criteria; however, these measures can have limitations in clinical settings. Therefore, finding suitable biomarkers that reflect a catabolic muscle state e.g. an elevated muscle protein turnover as suggested in frailty, are becoming more relevant concerning frailty diagnosis and risk assessment. 3-Methylhistidine (3-MH) and its ratios 3-MH-to-creatinine (3-MH/Crea) and 3 MH-to-estimated glomerular filtration rate (3-MH/eGFR) are under discussion as possible biomarkers for muscle protein turnover and might support the diagnosis of frailty. However, there is some skepticism about the reliability of 3-MH measures since confounders such as meat and fish intake might influence 3-MH plasma concentrations. Therefore, the influence of dietary habits and an intervention with white meat on plasma 3-MH was determined in young and healthy individuals. In another study, the cross-sectional associations of plasma 3-MH, 3-MH/Crea and 3-MH/eGFR with the frailty status (robust, pre-frail and frail) were investigated. Oxidative stress (OS) is a possible contributor to frailty development, and high OS levels as well as low micronutrient levels are associated with the frailty syndrome. However, data on simultaneous measures of OS biomarkers together with micronutrients are lacking in studies including frail, pre-frail and robust individuals. Therefore, cross-sectional associations of protein carbonyls (PrCarb), 3-nitrotyrosine (3-NT) and several micronutrients with the frailty status were determined. A validated UPLC-MS/MS (ultra-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry) method for the simultaneous quantification of 3-MH and 1-MH (1 methylhistidine, as marker for meat and fish consumption) was presented and used for further analyses. Omnivores showed higher plasma 3-MH and 1-MH concentrations than vegetarians and a white meat intervention resulted in an increase in plasma 3-MH, 3 MH/Crea, 1-MH and 1-MH/Crea in omnivores. Elevated 3-MH and 3-MH/Crea levels declined significantly within 24 hours after this white meat intervention. Thus, 3-MH and 3-MH/Crea might be used as biomarker for muscle protein turnover when subjects did not consume meat 24 hours prior to blood samplings. Plasma 3-MH, 3-MH/Crea and 3-MH/eGFR were higher in frail individuals than in robust individuals. Additionally, these biomarkers were positively associated with frailty in linear regression models, and higher odds to be frail were found for every increase in 3 MH and 3-MH/eGFR quintile in multivariable logistic regression models adjusted for several confounders. This was the first study using 3-MH/eGFR and it is concluded that plasma 3-MH, 3-MH/Crea and 3-MH/eGFR might be used to identify frail individuals or individuals at higher risk to be frail, and that there might be threshold concentrations or ratios to support these diagnoses. Higher vitamin D3, lutein/zeaxanthin, γ-tocopherol, α-carotene, β-carotene, lycopene and β-cryptoxanthin concentrations and additionally lower PrCarb concentrations were found in robust compared to frail individuals in multivariate linear models. Frail subjects had higher odds to be in the lowest than in the highest tertile for vitamin D3 α-tocopherol, α-carotene, β-carotene, lycopene, lutein/zeaxanthin, and β cryptoxanthin, and had higher odds to be in the highest than in the lowest tertile for PrCarb than robust individuals in multivariate logistic regression models. Thus, a low micronutrient together with a high PrCarb status is associated with pre-frailty and frailty.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kipp2008,
  author    = {Kipp, Anna Patricia},
  title     = {Selen, Selenoproteine und der Wnt-Signalweg : Regulation der gastrointestinalen Glutathionperoxidase durch β-Catenin und Beeinflussung des Wnt-Signalwegs durch den Selenstatus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-30484},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2008},
  abstract  = {Das seit 1957 als essentiell klassifizierte Spurenelement Selen vermittelt seine Funktion haupts{\"a}chlich durch seinen Einbau in Selenoproteine in Form der 21. proteinogenen Aminos{\"a}ure Selenocystein. Insgesamt wurden 25 humane Gene f{\"u}r Selenoproteine identifiziert, deren genaue Funktion h{\"a}ufig noch nicht bekannt ist. Selen ist das einzige Mitglied aus der Gruppe der Mikron{\"a}hrstoffe, f{\"u}r das nach wie vor eine antikanzerogene Funktion vor allem in Bezug auf Darmkrebs postuliert wird. Die Grundlage daf{\"u}r liefert eine Interventionsstudie, bei der 1.312 Probanden f{\"u}r 4,5 Jahre mit 200 μg Selen/Tag supplementiert wurden. Dies resultierte in einer Senkung der Gesamtkrebsmortalit{\"a}t um 50 \%. Die Fragen einer optimalen Selenzufuhr, die nicht nur den Bedarf deckt, sondern auch die Entfaltung der antikanzerogenen Wirkung von Selen gew{\"a}hrleistet und die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen sind noch ungekl{\"a}rt. Zudem liegt die Selenzufuhr bei einem Großteil der europ{\"a}ischen Bev{\"o}lkerung unter den Empfehlungen. Deshalb wurden in der vorliegenden Arbeit vier Wochen alte M{\"a}use f{\"u}r sechs Wochen marginal defizient (0,086 mg/kg Futter) bzw. selenad{\"a}quat (0,15 mg/kg Futter) gef{\"u}ttert. Dieser geringe Unterschied im Selengehalt resultierte in einer Senkung des Plasmaselenspiegels der selenarmen Tiere auf 13 \% und der GPx-Aktivit{\"a}t in der Leber auf 35 \%. Zun{\"a}chst wurde der Einfluss von Selen auf die globale Genexpression im murinen Colon mittels Microarray untersucht. Von den im Colon exprimierten Selenoproteinen reagierte die mRNA von SelW, SelH, GPx1 und SelM im Selenmangel besonders deutlich mit Expressionsverlust. Da diese Selenoproteine nicht nur im Colon, sondern auch in Leukozyten reguliert waren, sind sie auch als humane Biomarker f{\"u}r die in dieser Studie gew{\"a}hlte Schwankung des Selengehalts geeignet. Des Weiteren wurde auf Basis der Microarraydaten eine Signalweganalyse durchgef{\"u}hrt, die der Identifizierung krebsrelevanter Signalwege diente, um m{\"o}gliche molekularbiologische Erkl{\"a}rungsans{\"a}tze f{\"u}r die Rolle von Selen im Krebsgeschehen zu finden. Es zeigte sich, dass die mRNA von Schl{\"u}sselgenen des Wnt-Signalwegs wie β-Catenin, Gsk3β, Dvl2, Tle2, Lef1 und c-Myc auf Schwankungen des Selengehalts reagiert. Vor allem die Induktion von c-Myc, einem Zielgen des Wnt-Signalwegs, deutet darauf hin, dass dieser im Selenmangel tats{\"a}chlich aktiver ist als bei selenad{\"a}quater Versorgung. Ein weiterer m{\"o}glicher Erkl{\"a}rungsansatz f{\"u}r die postulierte pr{\"a}ventive Funktion von Selen gegen{\"u}ber Darmkrebs ist die gastrointestinale Glutathionperoxidase (GPx2), die physiologisch in den proliferierenden Zellen des Kryptengrunds exprimiert wird. Die Regulation dieses Enzyms durch den Wnt-Signalweg, der ebenfalls in proliferierenden Zellen aktiv ist, konnte mittels Reportergenanalyse und endogen auf mRNA- und Proteinebene in Zellkultur gezeigt werden. Die Aktivierung verk{\"u}rzter Promotorkonstrukte und die Mutation eines potentiellen Bindeelements identifizierten den f{\"u}r die Bindung von TCF und β-Catenin verantwortlichen Bereich. Als Zielgen des Wnt-Signalwegs scheint GPx2 zu den an Proliferationsprozessen beteiligten Genen zu geh{\"o}ren, was unter physiologischen Bedingungen die Aufrechterhaltung des intestinalen Epithels gew{\"a}hrleistet. Bei der Entstehung intestinaler Tumore, die in der Initiationsphase zu {\"u}ber 90 \% mit einer konstitutiven Aktivierung des Wnt-Signalwegs einhergeht, wirkt GPx2 m{\"o}glicherweise prokanzerogen. Die genaue Funktion von GPx2 w{\"a}hrend der Kanzerogenese bleibt weiter zu untersuchen.},
  language  = {de}
}