Heiligabend gut überstanden? Lust, den von Fresskoma und überhitzter Stube matten Geist ein wenig zu erfrischen? Gut, denn ich habe was über einen Schneesturm zu erzählen. Bevor es losgeht aber erstmal was gegen das Fresskoma. Hier klicken und ne Weile draufgucken. (gern geschehen 😉

(Als Vorbereitung bzw. für die Grundlagen zur Epigenetik möge man sich bei Bedarf auch den einschlägigen Basics-Artikel zu Gemüte führen.)

 

Erinnert sich noch jemand an die Nachrichten aus dem Winter 1998 als in Kanada, v.a. über Montreal im südlichen Quebec, ein besonders heftiger Schneesturm wütete? Bei Temperaturen von -20°C und wochenlangen und Millionen betreffenden Stromausfällen kamen insgesamt 17 Menschen ums Leben und viele erlebten erheblichen Stress, darunter 176 Schwangere.

Fünf Monate nach dem Sturm fragte sich eine Gruppe von Forschern, ob sich dieser Stress auf die kurz nach dem Sturm geborenen Babys ausgewirkt haben könnte. Die Zusammenstellung des Studienkollektivs hatte dabei der Zufall übernommen, denn alle Menschen waren gleichermaßen von dem Unwetter betroffen gewesen, unabhängig von Einkommen, sozialem, genetischem oder ethnischem Hintergrund: beste Voraussetzungen also, um Langzeitauswirkungen von Stress zu untersuchen.

Über die nächsten 16 Jahre hielt die Gruppe um Suzanne King Kontakt zu den 176 Müttern und ihren Kindern und erhoben Daten zum Entwicklungsstand, zur Hirnfunktion und zum Stoffwechsel. In einer Reihe von Veröffentlichungen konnten sie zeigen, daß die Schneesturmbabys von Beeinträchtigungen der Entwicklung und Gesundheit betroffen sowie anfälliger für Leiden wie Asthma, Autismus und Aufmerksamkeitsdefizitsyndrom waren. Es war jedoch völlig unklar, welcher Mechanismus diese Erscheinungen hervorbrachte.

Bis der Epigenetiker Moshe Szyf auf die Idee kam, die Schneesturmbabys auf eine Veränderung ihrer Epigenome hin zu untersuchen. Es ist bereits gut beschrieben, daß frühe Lebenserfahrungen grundsätzlich Veränderungen im DNA-Methylierungsmuster hervorbringen können, das Problem beim Menschen ist aber, daß man nur sehr schwer differenzieren kann, ob solche Veränderungen durch genetische oder durch umweltbedingte Einflüsse zustande kommen. Die Schneesturmbabys boten für eine Untersuchung der Auswirkung von Stress auf die DNA-Methylierung während der Babyentwicklung daher eine sehr gute Gelegenheit, da alle untersuchten Mutter-Kind-Paare ja zum gleichen Zeitpunkt von der gleichen äußeren Umweltauswirkung betroffen waren.

2011 bat Szyf die inzwischen zu Teenagern herangewachsenen Schneesturmbabys, ob sie ihm Blutproben zur Verfügung stellen würden, was 36 auch taten, von denen 33 bereits im Alter von 8 Jahren eine Speichelprobe gespendet hatten. Aus den Blutproben wurden T-Zellen isoliert und deren DNA-Methylierungsmuster bestimmt. Diese Ergebnisse wurden mit den Ergebnissen aus Fragebögen korreliert, worin die Mütter der Babys Angaben zur Dauer und Intensität des Stress‘, den sie während des Schneesturms durchlebt hatten, gemacht hatten.

Dabei fanden sich 1675 Methylierungsstellen in den Genomen der Kinder, die mit dem Stress der Mütter während des Schneesturms korreliert waren.

epigenetisches gedächtnis

Tausende von Methylierunsstellen waren in Babys verändert, deren Mütter im Schneesturm stärkerem Stress ausgesetzt waren; im Dendrogramm oben sind links die Mütter mit eher niedrigerem Stress und rechts mit eher stärkerem Stress angeordnet; grün: schwache Methylierung, rot: starke Methylierung; jede Zeile steht für eine Methylierungsstelle; aus [1]

Je höher der angegebene Stresswert der Mutter war (z.B. durch einen länger andauernden Stromausfall), desto höher bzw. niedriger war die Methylierungsrate der einzelnen Stellen bei den Kindern. Dabei wurde auch geprüft, ob diese Muster (sog. Signaturen) schon in den Speichelproben der Achtjährigen vorhanden waren, um auszuschließen, daß die Veränderungen erst später im Leben aufgetreten waren. Die Methylierungssignaturen der Schneesturmbabys erwiesen sich im Vergleich zu ähnlichen Studien als ungewöhnlich stark und organisiert und traten nicht über das gesamte Genom verteilt sondern vor allem in funktionalen Genen auf und zwar überwiegend in solchen auf, die im Zusammenhang mit dem Immunsystem stehen und da speziell dem CD28-Signalweg in T-Helfer-Zellen.

Diese „Schneesturm-Stress-Methylierung“ ist nicht unbedingt schlecht, sie ist eher adaptiv, denn der Organismus war ja erheblichem Stress ausgesetzt und wurde durch die veränderte Methylierung darauf vorbereitet, ein Leben lang erhöhtem Stress ausgesetzt zu sein. Insofern erscheint es sinnvoll, daß Gene des Immunsystems betroffen sind, da das Immunsystem eine der ersten Vetrteidigungslinien des Körpers gegen Stress ist. Es bleibt jedoch noch zu untersuchen, welche Auswirkungen genau die Schneesturm-Stress-Methylierung auf das Immunsystem der betroffenen Kinder hat.

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Kommentare (27)

  1. #1 ulfi
    25/12/2015

    hmm.

    36 Probanden. 1000ende Methylierunsstellen. Korrelationen. Sorry, aber mein Statistikerherz blutet gerade.

  2. #2 Radicchio
    25/12/2015

    wenn man den stress der mutter nicht gemessen hat, kann man dessen auswirkungen auch in einer kristallkugel lesen.

  3. #3 Dr. Webbaer
    26/12/2015

    Eine faszinierende Erkenntnis, sie deckt sich mit Erfahrungen, sie würde biologisch (leicht erkennbar) Sinn machen, auch gesellschaftlich.
    Sehr interessant, aber wohl auch, wegen dem biologistischen [1] Gehalt, nicht direkt erste Nachricht überall.

    MFG
    Dr. W

    [1]
    Sogenannte biologistische Argumentation gibt es regelmäßig bis überall, der B. darf gerne von anderen X-Ismen getrennt bearbeitet werden, Biologen werden traditionell gelegentlich “biologistisch”.

  4. #4 zimtspinne
    26/12/2015

    sehr spannend, es gab ja schon einmal so eine ähnliche Studie (Hungersnotbabys?) und je mehr ich darüber lerne, umso mehr komme ich zum Schluss, dass es sich bei der epigenetischen Adaption um einen Webfehler der Evolution handeln könnte!?

    Ich meine, die Methylierung hat doch scheinbar tendenziell mehr Nachteile als Vorteile. Und funktioniert nicht so gut als zeitnahe Anpassung.

    Oder soll die Schneesturmmethylierung (nenn ich jetzt mal so) dafür sorgen, dass bei zukünftigen Schneestürmen weniger Panik entsteht und mehr Stress bewältigt werden kann?
    Ist der Mensch nicht schon grundsätzlich recht gut in der Lage, auf Stress und Existenzbedrohung zu reagieren? Situativ und nicht vorauseilend für die nächsten Generationen?

    Naturkatastrophen und Hungersnöte gehörten doch (bis auf die letzten nicht mal 100 Jahre) zum Alltagsgeschäft und wenn bei jedem solchen Ereignis sich Genschalter umlegen, find ich das nicht gerade eine sinnvolle Anpassung….. zumal diese Methylierungen sich ja nach dem Stress- und Existenzbedrohungsereignis offenbar nicht einfach wieder aufheben. Sie werden blind weitergegeben, oder hab ich da was falsch verstanden?

    Im Fall des extremen Schneesturm würd das doch nur Sinn ergeben, wenn solche Schneestürme dort häufiger vorkämen und die Schneesturmbewohner auch von dieser Methylierung (Anpassung) profitieren würden.

    Mal als Beispiel: Frau wird im Kriegsgeschehen durch Vergewaltigung traumatisiert und es findet als Folge eine DNA-Methylierung statt.
    Was genau ist jetzt der Vorteil für sie und nachfolgende Generationen?
    Wäre es nicht sinnvoller, es fände eine Anpassung statt, die eine protektive Wirkung hat? Oder wehrhafter macht? Oder resilienter? Das funktioniert doch áuch schon ganz gut zB über die Fähigkeit zur Dissoziation. Naja, gut ist relativ, all diese Überlebensmechanismen haben starke Nebenwirkungen und führen meist auch zu starken langfristigen Lebensbeeinträchtigungen.

    Wenn ich mir nun vorstelle, dass sich der Mist auch noch epigenetisch weitervererbt, obwohl nachfolgenden Generationen gar nicht das gleiche passiert…? Oder sie gar nicht das gleiche Muster leben?

    Das würde zumindest erklären, weshalb sich sexueller Missbrauch so oft in Familien über Generationen hinweg immer wieder und weiter fortsetzt. Hab bisher gedacht, das ist ein Mix aus ‘Genen und Umwelt’.

    jedenfalls ist die Epigenetik so wie sie (scheinbar!) funktioniert, noch lange nicht ausgereift. Oder man hat da noch keinen großen Durchblick?

    Ist ja der pure Horror, wenn ich aus einer Couchpotato-Familie stamme, die sich den ganzen Tag mit junk food vollstopft und kaum bewegt, es selbst anders und besser mache und die junk-Methylierung bleibt mir trotzdem erhalten….. wenns schlecht läuft.
    Dass mir das gerade mitten im Weihnachtsüberfraß einfällt, ist auch kein Wunder 😉

  5. #5 zimtspinne
    26/12/2015

    … hab gerad jetzt doch einen Vorteil gefunden.

    Jene Ungeborenen, die die Hungersnot erst im letzten Abschnitt erwischte, hatten bei der Geburt Untergewicht.
    Die Hungersnotbabys MIT der Genregulierung hatten bei Geburt hingegen Durchschnittsgewicht.

  6. #6 rolak
    26/12/2015

    Hungersnotbabys?

    Träfe für jene archivarische Fleißarbeit ziemlich genau zu, zimtspinne.

  7. #7 Dr. Webbaer
    26/12/2015

    @ zimtspinne :

    Diese hier bereits mehrfach besprochene mögliche besondere Funktionalität der Epigenetik müsste schon evolutionär sozusagen perfekt Sinn ergeben, scheint sie doch in der Lage zeitnah (indirekt) Information über die vorgefundene Umgebung an Nachgeborene weiterzugeben, ohne dass langwierig durch Selektion die Gendatenhaltung bemüht werden muss.

    Das mit dem Schneesturm ist sozusagen eine Metapher, der 1998er-Schneesturm konnte hier wissenschaftlich genutzt werden, ansonsten geht es um lang anhaltende Zustände in bestimmten Regionen und um die zeitnahe Anpassung der dort Lebenden.

    MFG
    Dr. W

  8. #8 zimtspinne
    26/12/2015

    Und die Überflussbabys?

    Wenn ich den Artikel richtig verstehe, wirken sich Rauchen, Alkohol, Übergewicht… nicht nur pädagogisch negativ auf die Nachkommen aus sondern auch epigenetisch.

    Die Hungersnotbabys fingen dank Epigenetik an, exzessiv IGF2 zu produzieren, damit sie überleben konnten…
    bei solchen Wachstumsfaktoren fällt mir sofort Krebs ein.
    Ist vielleicht gar nicht der Zivilisationsüberfluss verantwortlich für die Häufung von Krebsen sondern genauso die Mangelzustände?
    Ich dachte bisher ja, Kalorienrestriktion sei lebensverlängernd… aber womöglich krebsfördernd?

    und wie kommen all diese BRCA/CHEK (Brustkrebs), ALK/ROS/EGFR-Mutationen (Lungenkrebs) zustande? Hat das auch was mit dem An- und Abschalten von Genen zu tun?

    Ich hoffe jetzt mal auf was positives von der Epigenetikfront.

  9. #9 zimtspinne
    26/12/2015

    @ Webbaer

    nicht alles, was die Evolution so treibt ist sinnvoll (auf lange Sicht). Sie denkt ja nicht im voraus und hat kein Ziel (wie etwa das langfristige Überleben der Menschheit ohne schlimme Krankheiten).

    Diese epigentischen Strategien sehen mir eher nach Schadensbegrenzung aus…..

    Ist das auch Epigenetik, wenn bei einem Kettenraucher sich diese und jene Spiegel verändern (erhöhen oder erniedrigen)?
    Und weshalb um Himmels willen wird das an nachfolgende Generationen weitergegeben? Eigentlich kann der Organismus doch auch schneller auf Veränderungen reagieren….

  10. #10 Dr. Webbaer
    26/12/2015

    @ zimtspinne :

    Erst einmal ist Ihr Kommentatorenfreund äußerst dankbar vom hiesigen Inhaltegeber wie gehabt informiert zu werden, die Empfängerzufriedenheit nimmt zu und fast schon ungeheuren Umfang erreichend.

    Dass die Sache noch nicht stabil empirisch belegt ist und die Theoretisierung hier der Schaffung von Evidenz noch ein wenig vorauseilt, könnte klar sein.

    Auch ist diese Feststellung gesellschaftlich nicht unproblematisch, bspw. kann die aktuell stattfindende Völlerei epigenetisch auch ungünstige Folgen zeitigen, korrekt.
    Oder es könnte bspw. darüber spekuliert werden, wie regelmäßig verfolgte Juden epigenetisch beeinflusst sein könnten, wobei dann Spekulationen entstehen könnten, die nicht jeder braucht.

    MFG
    Dr. W

  11. #11 zimtspinne
    26/12/2015

    Aha. Die Epigentik steht also noch auf genauso wackligen Füßen wie die Götter und Waldfeen?

    ich kann heute schlecht erklären irgendwie…

    also was ich meine ist folgendes: Die Evo hat unendlich viele Generationen gebraucht, um einen möglichst stabilen/optimierten Zustand zu erreichen, der Wandelbarkeit und Anpassungsfähigkeit beinhaltet.

    Jetzt kommt ein Schneesturm mit Stromausfall daher und bringt das ganze ausgeklügelte und bewährte System durcheinander!?

    Danach kommt 2000 Jahre kein Schneesturm mehr oder die Stromausfälle werden verhindert und wozu nun also diese Anpassung? Wegen eines Schneesturmes?

    Gut wäre das System, wenn sich beim nächsten tatsächlich stattfindenden Schneesturm die Gene wieder umlegen würden und das Epigenom sein erlenrntes Programm abfahren würde (Keine Panik bei Schneesturm und Stromausfällen).
    vielleicht seh ich das aber auch viel zu naiv…. 😉

  12. #12 zimtspinne
    26/12/2015

    äh ja, was mich auch noch irritiert: “Je höher der angegebene Stresswert der Mutter war […]”

    das klingt ja nach subjektivem Stressempfinden? Nee, vielleicht auch tatsächlich vorhandenem Stresslevel, aber das ist ja individuell völlig unterschiedlich.
    Der eine dreht durch, wenn die Bahn 5 Minuten Verspätung hat, der andere bleibt ruhig, wenn er sich vor die Bahn wirft 😉

  13. #13 rolak
    26/12/2015

    wenn sich .. die Gene wieder umlegen würden

    Wiederholter kollektiver Suizid?

  14. #14 zimtspinne
    26/12/2015

    meine Fressgene könnten ruhig mal an Suizid denken *grummel

  15. #15 zimtspinne
    26/12/2015

    Ich hab heute schrecklich Langeweile, sorry @ Cornelius, dass ich hier rummülle….

    Beim Thema Thesen und Theorien fiel mir ein zu schauen, was eigentlich aus der parasitären DNA geworden ist….
    Es gab doch mal die Theorie, dass ein Großteil der DNA (sogar die große Masse wenn ich richtig erinnere) einfach nur nichtsnutzig bzw eigennutzig herumparasitiert….

    Dabei fiel mir die supergeniale Theorie eines Herrn Duesberg in die Fänge, der Krebs (mein Lieblingsfaszinationsthema) für eine parasitäre Lebensform hält. Also quasi eine neue Art.
    Sehr kreativ, wie ich finde!
    http://www.aerzteblatt.de/archiv/115586/Karzinogenese-Sind-Tumoren-eine-neue-Spezies

  16. #16 rolak
    26/12/2015

    meine Fressgene

    ..sind eigentlich ok, zimtspinne, nur diese ‘egal was kommt, wie verwerten es’-Gene müßten bei Bedarf auschaltbar sein.

  17. #17 rolak
    26/12/2015

    nur nichtsnutzig

    Na sagen wir mal aktuelle Surrealisten statt generelle Expressionisten

    die große Masse

    halb so wild, bloß so etwa 90% ;‑) aber zwar nichtkodierend, dennoch keineswegs generell funktionslos.

    Beim Duesberg bekomm ich automatisch ne Gänsehaut, doch warum soll der über Krebs nicht etwas Substanzielles ablassen…

  18. #18 zimtspinne
    26/12/2015

    Was hat es mit Duesberg auf sich, hat der etwa mit Homöopathie zu tun? (hab den Namen noch nie zuvor gehört, glaube ich)

  19. #19 rolak
    26/12/2015
  20. #20 zimtspinne
    26/12/2015

    ahhhh… man muss hier sehr aufpassen, nicht in irgend eins der vielen Fettnäpfchen und Wespennester zu geraten!

    Was habt ihr denn eigentlich gegen verrückte Wissenschaftler? Die gab es doch schon immer und sie sind das Salz in der Suppe.

  21. #21 rolak
    26/12/2015

    gab es doch schon immer

    (Häufigkeits-)Vor allem im Phantastischen, zimtspinne, on Büchern über Filme zum TV, da ist ‘mad scientist’ ab dem 19.Jhdt Standardrolle. Und es waren schon wundervolle Rollen dabei…

    Ganz real gibts auch die Klassifizierung ‘noble-disease’, ist ja nicht so, als ob diese Preisträger immun wären.

    Was habt ihr denn eigentlich gegen

    Unabhängig welcher Beruf oder was auch immer, selbst wenn generell ein GedankenAustausch immer möglich sein sollte – ab einem gewissen Punkt ist imho Zusammenarbeit für ein gemeinsames Ziel nicht mehr machbar, ist eine Erwähnung von Positivem nicht mehr angemessen ohne Hinweis auf das Negative. Keinesfalls als ad hominem, als PseudoWiderlegung ordentlicher Argumente, sondern nur als Aufstellung des Gesamtbildes, sozusagen ein anti(ad vericundiam).

  22. #22 zimtspinne
    26/12/2015

    Ich oute mich jetzt mal. In meinem Bücherregal steht ein großes Buch über Ufos und eins über eine Palmblattbibliothek und noch zwei dieser Sorte.
    Ganz weit weg von der seriösen Literatur natürlich. Homöopathie, Feng shui, Akupunktur und co gibt es bei mir gar nicht!
    Auch keine Räucherstäbchen oder sonstiges esoterische Gedöns.
    Dafür eine Menge Boho-Klamotten, die sind einfach unglaublich weiblich, verspielt und sexy. Ich halt mich aber fern von Pendelkettchen oder schlimmerem. Find ich eh zu kitschig.
    Eine schicke Glaskugel einer echten Scharlatanin würd ich mir hingegen sofort in die Vitrine stellen, wenn ich da dran käme!

    Das Ufobuch ist trotzdem spannende Spinnerei. Meine Mom ist schuld, die stand mal auf Däniken und Krams und hat mich da irgendwie angefixt…. ich war aber gaaanz jung und unerfahren als ich an diese Bücher geriet 😉

    Meinst du nicht, das ist alles friedlich unter einen Hut zu bekommen? Muss man sich da knallhart entscheiden?
    Ich finde nun wahrlich nicht jeden Weg gut, den die heutige Wissenschaft einschlägt, und ich meine nicht die Pseudowissenschaft.

    Ohne die ganzen Spinner (plus Aberglaube, Religion) wäre die Wissenschaft auch nie das geworden, was sie heute ist. Sie sind ja ne Art Konkurrenz, Motor, Antrieb!
    Ja und es ist auch was dran am “Genie und Wahnsinn”, da beißt die Maus keinen Faden ab.

  23. #23 Dr. Webbaer
    27/12/2015

    Opi W. hat ebenfallls bereits mit einigem Erfolg ein Placebo eingeworfen, einmalig allerdings, und fast wäre einmal ein Büro à la Feng Shui eingerichtet worden.
    Das mit der Esoterik als Konkurrenz zur Exoterik, zur modernen evidenzbasierten skeptizistischen Wissenschaftlichkeit war nett angemerkt, Esoterik muss nicht verdammt werden, nur eingeordnet.
    Es hat manchmal ja auch etwas Rührendes, wenn sich Kreationisten bemühen wissenschaftlich zu werden, mitmachen wollen, auch wenn die Ärmchen ein wenig kurz bleiben.
    Die Exoterik sagt eigentlich nichts über die Esoterik außer, dass sie nicht exoterisch ist.

  24. #24 Jan
    27/12/2015

    @zimtspinne:
    “diese Methylierung […] werden blind weitergegeben, oder hab ich da was falsch verstanden?”

    Ja, ich glaube du hast das falsch verstanden (falls ich dich jetzt nicht falsch verstanden hab). Epigenetische Informationen werden nicht weitervererbt, auch wenn der Name das vermuten lässt.

  25. #25 demolog
    27/12/2015

    @ Radicchio
    25/12/2015

    wenn man den stress der mutter nicht gemessen hat, kann man dessen auswirkungen auch in einer kristallkugel lesen.

    -> Das ist auch in der MEdizin eine übliche Strategie, subjektive abzufragen. Das ist gewöhnungsbedürftig, macht aber dann sinn, wenn man annimmt, das Subjekt kennt seine Bandbreite (wovon auch immer) und seine Beschwerden oder hier eben das Stressnivea in Relation bringt zu dem normal gewohntem.
    Diese Bandbreite ist zumindest darin konsistent, dass sich das Subjekt darin erklären kann – gibt sicher hinreichend Auskunft über den Zustand der Ausnahmesituation, kann aber nur relativ als Vergleich für Messwerte im Genom genommen werden. Also zur groben Einschätzung – allenfalls Korellationen. Das reicht aber fürs Erste.

    Es spielt keine Rolle, dass es unterschiedliche Belastungstolleranzen bei verschiedenen Menschen gibt, weil der Gesamtorganismus auf der gewohnten Skala reagiert. Wer schon bei wenig Stress an seine Grenzen kommt, hat gleiche Reaktionen, wie derjenige, der erst bei viel Stress seine Grenzen hat.

  26. #26 demolog
    27/12/2015

    @ #2 Radicchio
    25/12/2015
    Zum Stresslevel…
    Siehe auch:

    @ #12 zimtspinne
    26/12/2015
    http://scienceblogs.de/bloodnacid/2015/12/25/dein-epigenom-weiss-was-deine-mutter-beim-letzten-schneesturm-gemacht-hat/#comment-38233

    -> Oder so (in etwa – aber wohl der Extremfall, wo schon was “kaputt” ist: in aller Ruhe vor den Zug schmeissen!)

  27. #27 demolog
    27/12/2015

    @ #11 zimtspinne
    26/12/2015

    -> Solch epigenetisch geprimten Menschen… ich gehe davon aus, das diese Menschen entweder einen erhöhten Stresslevel als Normalzustand erleiden müssen (quasi ein permanenter Alarmzustand) und sich deswegen (für die in aller Idealvorstellung unerreichbare “Idealentwicklung”) nur ungünstig entwickeln. Oder sie haben durch die alltägliche soziale Umgebung, die für alle anderen sich als “normal” darstellt, zu wenig Stimulation und sind deswegen depressiv und Selbstmordgefährdet.

    Auf mich würde ersteres passen – auch angenommen, meine Mutter hatte damals ´ne menge Stress – nicht nur in der Schwangerschaft (davon zeugen ne Menge Berichte, die in der Familie über die Zeit damals kursieren). Zweiteres scheint sich aber gerade bei mir einzustellen – aber wegen anderer Ursache.
    Aber vielleicht ist zweiteres nur die Folge von ersterem? Erschöpfung und so.

    Böse Zungen zischen darüber, dass sich solch epigenetisch Gelittene nie im Leben brechen lassen. Oder eben nur um den Preis der endlichen Selbstaufgabe (mit Suizidgefahr). “Brechen” nur als ultima ratio, aber zum Verständnis hinsichtlich “erzieherische Maßnahmen” angesprochen – da angenommen werden kann, dass solche im sozialen Umgang tendenziel weniger kooperieren/loyal sein werden.