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Proceedings of the ICA 2019 and EAA Euroregio : 23rd International Congress on Acoustics, integrating 4th EAA Euroregio 2019 : 9-13 September 2019, Aachen, Germany / proceedings editor: Martin Ochmann, Michael Vorländer, Janina Fels 23rd International Congress on Acoustics, integrating 4th EAA Euroregio 2019, ICA 2019, Aachen, Germany, 9 Sep 2019 - 13 Sep 2019; Aachen (2019)., Published by Aachen

Background: The human-specific, Gram-negative bacterium Neisseria meningitidis (Nm) is a leading cause of bacterial meningitis worldwide. The blood-cerebrospinal fluid barrier (BCSFB), which is constituted by the epithelial cells of the choroid plexus (CP), has been suggested as one of the potential entry sites of Nm into the CSF and can contribute to the inflammatory response during infectious diseases of the brain. Toll-like receptors (TLRs) are involved in mediating signal transduction caused by the pathogens. Methods: Using a recently established in vitro model of the human BCSFB based on human malignant CP papilloma (HIBCPP) cells we investigated the cellular response of HIBCPP cells challenged with the meningitis-causing Nm strain, MC58, employing transcriptome and RT-PCR analysis, cytokine bead array, and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). In comparison, we analyzed the answer to the closely related unencapsulated carrier isolate Nm α14. The presence of TLRs in HIBCPP and their role during signal transduction caused by Nm was studied by RT-PCR and the use of specific agonists and mutant bacteria. Results: We observed a stronger transcriptional response after infection with strain MC58, in particular with its capsule-deficient mutant MC58siaD−, which correlated with bacterial invasion levels. Expression evaluation and Gene Set Enrichment Analysis pointed to a NFκB-mediated pro-inflammatory immune response involving up-regulation of the transcription factor IκBζ. Infected cells secreted significant levels of pro-inflammatory chemokines and cytokines, including, among others, IL8, CXCL1-3, and the IκBζ target gene product IL6. The expression profile of pattern recognition receptors in HIBCPP cells and the response to specific agonists indicates that TLR2/TLR6, rather than TLR4 or TLR2/TLR1, is involved in the cellular reaction following Nm infection. Conclusions: Our data show that Nm can initiate a pro-inflammatory response in human CP epithelial cells probably involving TLR2/TLR6 signaling and the transcriptional regulator IκBζ.

Einleitung: Meningitis geht trotz großer Fortschritte in Prävention und Therapie mit einer hohen Morbidität insbesondere im Kindesalter einher. Mit einer Inzidenz von 12/100000/Jahr ist die virale fast dreimal so häufig wie die bakterielle Meningitis. Die Blut-Liquor-Schranke[for full text, please go to the a.m. URL], 20. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Pädiatrische Infektiologie (DGPI)

Luftultraschall emittierende Quellen sind heutzutage in vielen Bereichen des Lebens anzutreffen. Insbesondere an industriellen Arbeitsplätzen haben Technologien mit Hochleistungsultraschall zahlreiche und vielfältige Anwendung gefunden. Aufgrund der zunehmenden Verbreitung von Ultraschalltechnologien ist ein anwachsender Personenkreis gegenüber Luftultraschall exponiert. Arbeitgebende sind gesetzlich dazu verpflichtet, zum Schutz vor tatsächlichen und möglichen Gefährdungen der Gesundheit und Sicherheit der Beschäftigten eine Gefährdungsbeurteilung durchzuführen. Hierfür ist die Exposition gegenüber jedem Schall – also auch Ultraschall – zu ermitteln und zu bewerten. Bislang existierte jedoch kein praxistaugliches, wissenschaftlich fundiertes, standardisiertes Messverfahren, um die Exposition gegenüber Ultraschall am Arbeitsplatz valide messen zu können. Die vorliegende Arbeit widmet sich der Entwicklung eines solchen Messverfahrens, welches die Charakteristika von luftgeleitetem Ultraschall berücksichtigt und für eine Anwendung im Rahmen des Arbeitsschutzes geeignet ist. Nach dem Aufbau eines Labormesssystems zur räumlich hochauflösenden Vermessung von Luftultraschallfeldern in den Laboren der Physikalisch- Technischen Bundesanstalt (PTB) wurde das Schallfeld einer repräsentativen industriellen Luftultraschallquelle vermessen und der Einfluss einer im Schallfeld befindlichen Person untersucht. Im Ergebnis zeigten sich fein strukturierte Schallfelder mit maximalen Schalldruckpegeln von über 130 dB (re 20 μPa). Die heterogenen räumlichen Schalldruckpegelverteilungen waren durch eine omnidirektionale Schallemission der Quelle sowie lokale Schalldruckextrema mit hohen Schalldruckpegeldifferenzen von bis zu 40 dB und geringen Abständen im Millimeterbereich gekennzeichnet. Die Untersuchungsergebnisse belegten, dass die im Hörschallbereich etablierten Messverfahren für die Anwendung im Ultraschallbereich ungeeignet sind, und motivierten ein neues Messverfahren, bei dem das Mikrofon während der Datenakquise abstreifend durch das Messvolumen geführt wird. Um den Anforderungen im Arbeitsschutz nach einer praxistauglichen, zeitsparenden und gleichermaßen validen Expositionsbestimmung gerecht zu werden, wurden Untersuchungen hinsichtlich Auflösung und Mikrofongröße durchgeführt. Hierzu wurden die Schallfelddaten hinsichtlich der auftretenden Schalldruckpegel und der räumlichen Struktur mit Methoden der Statistik und Bildverarbeitung parametrisiert. Anhand der Parameter und bezogen auf zuvor definierte Akzeptanzgrenzen wurden nach einer systematischen Variation der Auflösung und Simulationen von Messungen mit unterschiedlichen Mikrofongrößen entsprechende Mindestanforderungen abgeleitet. Eine abschließende Validierung des entwickelten Messverfahrens im Rahmen von Messungen im industriellen Umfeld bestätigte die Praxistauglichkeit, Robustheit und Allgemeingültigkeit des Messverfahrens für unterschiedliche Ultraschallmodalitäten., Nowadays, sources of airborne ultrasound can be found in many areas of life. In industrial workplaces, technologies with high-performance ultrasound have found numerous and diverse applications. Due to the increasing distribution of ultrasound technologies, a growing number of people is exposed to airborne ultrasound. Employers are legally obliged to carry out risk assessments to protect employees against actual and possible risks to their health and safety. For this purpose, the exposure to sound - including ultrasound - must be determined and evaluated. Until now, however, no practical, scientifically grounded, standardized measurement procedure has existed that is able to measure the exposure to airborne ultrasound in the workplace. The present work is devoted to the development of such a measurement procedure, which considers the characteristics of airborne ultrasound and is suitable for use in the context of occupational safety and health. After developing a laboratory measuring system for spatially high-resolution measurements of airborne ultrasoundfields in the laboratories of the Physikalisch- Technische Bundesanstalt (PTB), the soundfield of a representative industrial source of airborne ultrasound was measured and the influence of a person in the sound field was examined. The results showed finely structured soundfields with maximum sound pressure levels of more than 130 dB (re 20 μPa). The heterogeneous spatial distributions of sound pressure levels were characterized by an omnidirectional sound emission of the sound source and local sound pressure extrema with large differences up to 40 dB within small distances in the millimeter range. The examination results confirmed that the measurement methods established in the auditory sound range are unsuitable for use in the ultrasound range, and motivated a new measurement method, in which the microphone is guided through the measurement volume in a wiping manner during data acquisition. To meet the requirements in working protection according to a practical, time-saving and equally valid exposure determination, investigations with regard to minimum requirements for the resolution and microphone size have been executed. For this purpose, the sound field data were parameterized regarding the sound pressure levels and the spatial structure with methods of statistics and image processing. According to a systematic variation of the resolution and simulations of measurements with different microphone sizes, corresponding minimum requirements were derived from the parameters and based on previously defined acceptance limits. A validation of the developed measurement procedure was carried out within the framework of measurements in the field and confirmed the practical suitability, robustness and general validity of the measurement procedure for different ultrasonic modalities., Berichte aus dem Institut für Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik, vol. 76