Jancke , Mathias: Speichelglykane als Adhäsionsfaktoren bei rasch fortschreitender Parodontitis

45

Kapitel 3. Ergebnisse

3.1 Speichelmenge

In der Tabelle 6 sind die Mengen der entnommenen Speichelproben zusammengestellt. Die Mengen wurden durch Wiegen der Probengefäße nach der Entnahme und Abzug des Gefäßgewichtes festgestellt. Da sich statistisch bei den paarigen Drüsen keine Unterschiede nach links und rechts ergaben, sind die getrennt entnommenen Proben für den jeweiligen Patienten rechnerisch zusammengefaßt worden. Für die Speichelmenge geschah dies durch einfache Addition der Werte. Für Rechnungen mit Konzentrationsangaben wurden die Werte für die Konzentration mit der jeweiligen Probenmenge multipliziert, die sich daraus ergebenden Sekretionsraten für links und rechts addiert und durch die Summe der beiden Prbenmengen geteilt, somit der Mittelwert aus den Messergebnissen der paarigen Drüsen gebildet.
Aus den Parotisdrüsen und den Sublingual-/Submandibulardrüsen konnten bei allen Probanden meßbare Proben gewonnen werden, wie aus der Anzahl der Proben in der Tabelle 6 ersichtlich ist. Aus den kleinen Speicheldrüsen ließen sich nur in etwas mehr als der Hälfte der Fälle meßbare Speichelmengen gewinnen.
In der Tabelle 6 sind die Mengen der linken und rechten Drüse eines jeden Probanden bereits addiert. Es wird deutlich, daß selbst bei einer Entnahmedauer von 20 Minuten die produzierte Speichelmenge pro Drüsenpaar der Probanden in der Größenordnung einer Zehnerpotenz schwanken kann. Bei 9 der insgesamt 44 Messungen, verteilt auf 6 der 22 Probanden, wurden große Unterschiede zwischen der Sekretion der linken und der rechten paarigen Drüsen gefunden, d.h. eine der Drüsen sezernierte mindestens die doppelte Menge der anderen Seite. Drei der Probanden zeigten diesen Unterschied sowohl vor als auch unter körperlicher Belastung, wobei die aktivere Drüse jeweils dieselbe war. Von den anderen 3 Fällen besteht der Unterschied zweimal vor und einmal unter körper-licher Belastung. Die aktivere Drüse war in 4 Fällen die der rechten Seite, in den anderen 5 Fällen die der linken Seite. In der Mehrheit war die gewonnene Menge


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aus der linken und der rechten Drüse jedoch sehr ähnlich.

Tabelle 6: Gemessene Speichelmengen in Gramm (=Milliliter) über eine Entnahmedauer von 20 Minuten

Drüse

Probanden

Zustand

Probenanzahl

Minimum

Maximum

Median

Parotis

Kontrolle

in Ruhe

11

0,95

11,88

5,02

unter Last

11

0,93

11,11

4,33

RPP

in Ruhe

11

0,73

10,70

5,06

unter Last

11

2,70

8,69

5,54

Submand./
Subling.

Kontrolle

in Ruhe

11

6,43

16,43

9,50

unter Last

11

4,45

13,39

7,96

RPP

in Ruhe

11

3,94

14,75

7,11

unter Last

11

1,55

12,25

8,27

Palatinales

Kontrolle

in Ruhe

9

0,04

0,25

0,16

unter Last

8

0,12

1,12

0,19

RPP

in Ruhe

2

0,18

0,24

0,21

unter Last

6

0,09

0,24

0,16

Labiales

Kontrolle

in Ruhe

9

0,07

0,76

0,16

unter Last

10

0,23

1,52

0,51

RPP

in Ruhe

5

0,14

0,36

0,22

unter Last

4

0,09

0,78

0,28


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Während der Speichelentnahmen konnte in den Schläuchen, die von den Parotissaugern kamen, beobachtet werden, daß die Sekretion der Drüsen nicht simultan erfolgte. Die Flüssigkeitssäulen wurden intermittierend mit unterschiedlicher Frequenz und Amplitude vorangetrieben. Sehr häufig füllte bei Beginn der Entnahme die Parotis der einen Seite bereits den gesamten Schlauch von ca. 80cm Länge, bevor eine Sekretion der anderen Seite im Schlauch sichtbar wurde. Die zeitliche Differenz konnte bis zu 5 Minuten betragen. Dies führte jedoch nicht zu den oben genannten großen intraindividuellen Unterschieden in der Sekretionsleistung. Die später ansprechende Drüse holte im Verlauf der Probenentnahme die Differenz häufig durch quantitativ größere Sekretionsschübe auf.


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Die Anzahl der Proben, die von den kleinen Speicheldrüsen im Gaumen und der Unterlippe gewonnen wurde, war nicht ausreichend, um sie für statistische Vergleiche heranziehen zu können. Einzig ihr Anteil an der Gesamtspeichelmenge ist in die folgenden Abbildungen 10 und 11 eingeflossen. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß nur kleine Regionen der Schleimhautoberfläche von den Saugern erfaßt wurden. Ihr tatsächlicher Beitrag zum Gesamtspeichel ist wesentlich größer. Die von den Saugern für die kleinen Speicheldrüsen abgedeckten Areale betragen nur ca. 10 % der gesamten Schleimhautöberfläche der Mundhöhle von ca. 200 cm2. Die Drüsendichte ist dabei je nach Region in der Mundhöhle sehr unterschiedlich, so daß eine Hochrechnung der gewonnenen Speichelmenge mit einem großen Unsicherheitsfaktor behaftet ist und deshalb hier unterlassen wird.
Aus den Abbildungen 10 und 11 geht der Anteil der einzelnen Drüsen an der entnommenen Gesamtspeichelmenge hervor. Unter körperlicher Belastung geht der Anteil der Unterkieferdrüsen geringfügig zurück, die kleinen Drüsen stellen einen in etwa gleichem Maße größeren Anteil. Die von der Parotis sezernierte Menge bleibt gleich.

Abbildung 10: SPSS Grafik 1: Anteile an der Gesamtspeichelmenge in Ruhe

Abbildung 11: SPSS Grafik 2: Anteile an der Gesamtspeichelmenge unter körperlicher Belastung


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3.2 Lektinbindung

Im folgenden werden die relativen Bindungskapazitäten der Speichelproben in graphischer Form dargestellt, für die signifikante Unterschiede zwischen der Gruppe der RPP-Patienten und der Kontrollgruppe, sowie im zweiten Teil Unterschiede innerhalb der Gruppen zwischen Ruhe und körperlicher Belastung ermittelt wurden.
Zur besseren grafischen Darstellung wurde die Abweichung der Einzelmeßwerte vom Median aller in der jeweiligen Grafik verarbeiteten Meßwerte errechnet und dividiert durch das Intervall zwischen dem 05. und dem 95. Perzentil:

Relative Bindungskapazität =
(Einzelmesswert - minus - Median aller Messwerte) - durch - (Perzentil 95 - minus - Perzentil 05 aller Messwerte)

Während die Konzentration eines Lektinrezeptors im Speichel der entscheidende Faktor für seine antiadhäsive Potenz ist, läßt die Sekretionsrate auf die Aktivität des Glykosylierungsapparates der entsprechenden Speicheldrüse schließen.
Für die Grafiken mit gelben Balken wurde die relative Sekretionsrate aus der relativen Konzentration durch Multiplikation mit der Flüssigkeitssekretion pro Minute der entsprechenden Probe errechnet.

Relative Sekretionsrate = (Relative Konzentration) - mal - (Probenmenge in ml -durch - Entnahmenzeit in Minuten)

Die erhaltenen Werte wurden für die Grafiken in gleicher Weise verrechnet wie für die relative Bindungskapazität

Sekretion der relativen Bindungskapazität =
(Relative Sekretionsrate - minus - Median aller relativen Sekretionsraten) - durch - (Perzentil 95 - minus - Perzentil 05 aller relativen Sekretionsraten)


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Diese Darstellung macht Übereinstimmung oder Unterschied besonders gut deutlich, da sich die Werte um die Nulllinie herum anordnen, bei Übereinstimmung weitgehend decken und bei Unterschieden nach oben und unten von der Nulllinie abweichen. In den Grafiken wird der Median jeweils durch den schwarzen Balken innerhalb des farbigen Kastens repräsentiert. Der Kasten selbst und die Ausleger stellen die interquartilen Bereiche dar. Werte, die außerhalb der 1,5 fachen Kastenlänge liegen, wurde in den Grafiken unterdrückt. Gezeigt werden jeweils eine Grafik für die relative Bindungskapazität und eine Grafik für die Sekretion der relativen Bindungskapazität nacheinander, um für das jeweilige Lektin die Bindungsfähigkeit des Speichels und die Aktivität des Glykosylierungsapparates in der Produktion des entsprechenden Rezeptors darzustellen. Die Signifikanzwerte aus den statistischen Vergleichen wurden vor der Verrechnung der Daten für die grafische Darstellung ermittelt und in die Grafiken eingefügt. Zum optischen Vergleich mit den statistisch relevanten Unterschieden werden vorweg die Daten für das Lektin Anguilla Anguilla Agglutinin präsentiert, bei dem sich für den Verleich von RPP-Patienten mit Kontrollen keine signifikanten Unterschiede ergaben.

3.2.1 Vergleich RPP mit Kontrollen in Ruhe und unter körperlicher Belastung

In diesem Teil werden die Meßwerte für die RPP-Patienten mit denen der Kontrollen verglichen und graphisch gegenübergestellt. Die Werte für den Ruhezustand und den Zustand unter körperlicher Belastung sind jeweils in einer Grafik nebeneinander dargestellt.

3.2.1.1 Lektin Anguilla Anguilla Agglutinin, spezifisch für alpha1-2 gebundene Fucose


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Für die realtive Bindungskapaziät an alpha1-2 gebundene Fucose konnten Unterschiede zwischen RPP-Patienten und Kontrollen für keines der Drüsenpaare, weder in Ruhe noch unter körperlicher Belastung, festgestellt werden. Auch die errechnete Aktivität des Glycosylierungsapparates in Bezug auf den Einbau alpha1-2 gebundener Fukose in die Speichelglykokonjugate zeigte keinen Unterschied zwischen RPP-Patienten und Kontrollen.

Abbildung 12: SPSS Grafik 3

Abbildung 13: SPSS Grafik 4


52

Abbildung 14: SPSS Grafik 5

Abbildung 15: SPSS Grafik 6


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3.2.1.2 Lektin Concanavalin A, spezifisch für Trimannosylstrukturen

Die relative Bindungskapazität des Parotisspeichels an Concanavalin A ist unter körperlicher Belastung in der RPP-Gruppe signifikant höher als in der Kontrollgruppe (p<0,05). Die errechneten Werte für die Sekretion von Trimannosyl-strukturen pro ml Parotisspeichel/min ergeben unter körperlicher Belastung eine höhere Aktivität des Glykosylierungsapparates der RPP-Patienten. In Ruhe sind diese Unterschiede zwischen RPP-Patienten und Kontrollen nicht festzustellen (keine Grafiken gezeigt).
Für die Parotis ist damit bei den RPP-Patienten relativ zur Kontrollgruppe eine Erhöhung der Produktion von Trimannosylstrukturen (relative Sekretionsrate) unter körperlicher Belastung festzustellen, die sich auf die relative Konzentration dieser Lektinrezeptoren im Parotisspeichel auswirkt.

Für die Gll. submandibulares/sublinguales liegen die Werte für die relative Bindungskapazität und für die Sekretion von Trimannosylstrukturen in den Speichel bei den RPP-Patienten sowohl in Ruhe als auch unter körperlicher Belastung signifikant höher als in der Kontrollgruppe. Folglich besteht bei den RPP-Patienten eine höhere Aktivität des Glykosylierungsapparates der Gll. submandibulares/sublinguales im Gegensatz zur Parotis schon in Ruhe. Eine Veränderung des Verhältnisses zu den Kontrollen unter Belastung ist nicht festzustellen.

Die Unterschiede in der Produktion und Sekretion von Trimannosylstrukturen mit der entsprechenden Wirkung auf die relative Konzentration und die relative Sekretionsrate sind in den Grafiken auf den folgenden zwei Seiten dargestellt.


54

Abbildung 16: SPSS Grafik 7

Abbildung 17: SPSS Grafik 8


55

Abbildung 18: SPSS Grafik 9

Abbildung 19: SPSS Grafik 10


56

3.2.1.3 Lektin Galanthus Nivalis Agglutinin, spezifisch für entständige Mannosereste

Die relative Bindungskapazität des Speichels der Submandibular-/ Sublingualdrüsen an das Lektin GNA ist für die RPP-Patienten in Ruhe und unter körperlicher Belastung signifikant höher als in der Kontrollgruppe. Aus der Grafik für die Sekretion ist optisch ein Unterschied ebenfalls in der Aktivität des Glykosylierungsapparates erkennbar, der jedoch statistisch nicht signifikant ist. Im Parotisspeichel ist lediglich für die Sektretion der relativen Bindungskapazität unter Belastung eine Tendenz (p < 0,07) zu einer höheren Sekretion bei den RPP-Patienten zu erkennen. Die entsprechende Grafik wird im Abschnitt 3.2.2.3 (Veränderungen durch körperliche Belastung innerhalb der Gruppen) gezeigt und besprochen. Die relative Bindungskapazität des Parotisspeichels war nicht unter-schiedlich zwischen den Gruppen (keine Grafiken gezeigt).

Abbildung 20: SPSS Grafik 11


57

Abbildung 21: SPSS Grafik 12

3.2.1.4 Lektin Griffonia Simplicifolia Agglutinin, spezifisch für terminales alpha-N-Acetyl-Galaktosamin bzw. terminale Galaktose


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Die relative Bindungskapazität des Speichels der Submandibular-/ Sublingualdrüsen an das Lektin GS1 ist vergleichbar mit der Reaktion auf das Lektin Concanavalin A. Auch hier liegen die Werte der RPP-Patienten in Ruhe und unter Belastung signifikant über denen für die Kontrollgruppe. Aus der Grafik für die Sekretion der relativen Bindungskapazität geht optisch ebenso ein Unterschied zwischen den RPP-Patienten und den Kontrollen hervor, der statistisch aber nicht signifikant ist.
Für eine statistische Auswertung der Messung des Parotisspeichels standen nicht genügend Daten zur Verfügung, da der größte Teil der Messungen entsprechend den im Abschnitt 2.4 (Statistik) genannten Kriterien für die Zuverlässigkeit der Messwerte eliminiert werden mußte.

Abbildung 22: SPSS Grafik 13

Abbildung 23: SPSS Grafik 14


59

3.2.1.5 Lektin Weizenkeim Agglutinin, spezifisch für 1,4 beta-D-N-Acetyl-glukosamin

Ein signifikanter Unterschied zwischen RPP-Patienten und Kontrollen fand sich nur in der aus der relativen Konzentration durch Multiplikation mit der Probenmenge pro Minute errechneten relativen Sekretionsrate von Acetylglukosamin in den Parotisspeichel. Sie ist unter körperlicher Belastung in der RPP-Gruppe gegenüber den Kontrollen erhöht. Obwohl der Median der relativen Konzentration in der RPP-Gruppe unter körperlicher Belastung auf etwa den doppelten Wert ansteigt und der Anstieg größer ist als in der Kontrollgruppe, ist der Unterschied nicht signifikant. Ein unterschiedliches Verhalten der Parotis bei RPP-Patienten und Kontrollen wird erst deutlich durch Verrechnung der Werte für die Konzentration mit der Probenmenge. Statistisch ist die relative Bindungskapazität des Speichels für Acetylglukosamin nicht unterschiedlich zwischen RPP-Patienten und Kontrollen, wohl aber liegt die Aktivität des Glykosylierungsapparates der RPP-Patienten unter körperlicher Belastung über der der Kontrollen.

Abbildung 24: SPSS Grafik 15


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Abbildung 25: SPSS Grafik 16


Für die Parotis standen nach der Elimination fehlerhafter Meßreihen unter den im Abschnitt 2.4 (Statistik) ersichtlichen Kriterien nicht genügend Werte zu Verfügung. Eine erneute Messung war wegen zu geringer Probenmengen nur in wenigen Fällen möglich.
Die optische Darstellung der Daten in den Grafiken zeigt, daß auch dort, wo sich kein statistisch signifikanter Unterschied ergibt (kein p-Wert angegeben), unter körperlicher Belastung die Werte zwischen Kontrollen und RPP-Patienten weiter auseinanderklaffen als in Ruhe, und zwar immer in Richtung einer höheren relativen Bindungskapazität bzw. relativen Sekretionsrate für die Gruppe der Erkrankten. Dies trifft nur für das Lektin AAA nicht zu.

3.2.2 Veränderungen durch körperliche Belastung innerhalb der Gruppen

Um den Effekt der körperlichen Belastung auf die Speicheldrüsen zu untersuchen, wurden innerhalb der Gruppen die Werte für Ruhespeichel mit den Werten unter adrenerger Stimulation verglichen.


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3.2.2.1 Lektin Anguilla Anguilla Agglutinin, spezifisch für alpha-1-2 gebundene Fucose

Die Bindungsfähigkeit des Speichels der Gll. submandibulares/sublinguales an AAA steigt unter körperlicher Belastung in der Kontrollgruppe an, während dieses Verhalten in der RPP-Gruppe nicht auftritt. Werden die ermittelten Werte für die relative Konzentration jedoch mit der Probenmenge pro Zeiteinheit verrechnet, ist kein Unterschied mehr feststellbar. Die gegenüber dem Ruhezustand unter körperlicher Belastung höhere relative Bindungskapazität in der Kontrollgruppe führt nicht zu einer signifikanten Differenz im Vergleich der Gruppen gegeneinander (Abschnitt 3.2.1.1, Abbildung 14). Für den Parotisspeichel wurden Veränderungen der Bindungsfähigkeit an AAA durch körperliche Belastung weder in der einen noch in der anderen Gruppe festgestellt, was sich mit dem Ergebnis des Vergleiches zwischen den Gruppen deckt (siehe im Abschnitt 3.2.1.1, Abbildung 12 und 13).

Abbildung 26: SPSS Grafik 17


62

Abbildung 27: SPSS Grafik 18

3.2.2.2 Lektin Concanavalin A, spezifisch für Trimannosylstrukturen

Unter körperlicher Belastung steigt die relative Bindungskapazität des Parotis-speichels der RPP-Patienten für dieses Lektin signifikant an, nicht dagegen in der Kontrollgruppe. Dies bestätigt das im Abschnitt 3.2.1.2 beschriebene Ergebnis, wonach unter Belastung eine signifikant höhere Bindungskapazität des Parotis-speichels der RPP-Patienten gegenüber den Kontrollen besteht, nicht jedoch in Ruhe.
Dasselbe Verhalten zeigt sich in den berechneten Werten für die Sekretion der relativen Bindungskapazität. Die relative Bindungskapazität des Parotisspeichels für Concanavalin A korreliert mit der Aktivität des Glykosylierungsapparates bei dem Einbau von Trimannosylstrukturen in die Speichelglykane.


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Abbildung 28: SPSS Grafik 19

Abbildung 29: SPSS Grafik 20


64

In den Submandibular-/Sublingualdrüsen findet sich für keine der Gruppen eine signifikante Änderung vom Ruhezustand zur Situation unter körperlicher Belastung (keine Grafiken gezeigt). Die relative Bindungskapazität sowie die Sekretion der relativen Bindungskapazität liegen in Ruhe und während der Belastung bei der RPP-Gruppe signifikant über den Werten der Kontrollgruppe. Auch dies bestätigt die im Abschnitt 3.2.1.2 dargestellten Ergebnisse.

Um das unterschiedliche Niveau in der Bindungskapazität des Speichels und der Aktivität des Glykosylierungsapparates der Submandibular-/Sublingualdrüsen noch einmal zu verdeutlichen, sind die Medianwerte für die relative Konzentration und die relative Sekretionsrate in den zwei folgenden Balkengrafiken zusammengestellt.

Abbildung 30: SPSS Grafik 21


65

Abbildung 31: SPSS Grafik 22

3.2.2.3 Lektin Galanthus nivalis Agglutinin, spezifisch für endständige Mannosereste


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Die relative Bindungskapazität an GNA erhöht sich unter adrenerger Stimulation signifikant im Parotisspeichel beider Gruppen (Abbildung 32). Dies geschieht soweit parallel, daß im Vergleich der Gruppen miteinander keine Unterschiede festzustellen sind (keine Grafiken gezeigt im Abschnitt 3.2.1.3).

Abbildung 32: SPSS Grafik 23


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Die Sekretion der relativen Bindungskapazität in den Parotisspeichel steigt nur bei den RPP-Patienten signifikant an. Dies führt jedoch nur tendenziell zu einer Differenz zwischen den Gruppen. Da der Unterschied nicht signifikant ist, werden im Abschnitt 3.2.1.3 keine Grafiken für diese Werte gezeigt. Es erscheint jedoch angebracht, die entsprechende Grafik an dieser Stelle zu zeigen. Obwohl statistisch nur eine Tendenz zu erkennen ist (p=0,0696), springt die unterschiedliche Aktivität der Drüse bei dem Einbau von endständigen Mannoseresten zwichen RPP-Patienten und Kontrollen ins Auge.

Abbildung 33: SPSS Grafik 24

Abbildung 34: SPSS Grafik 25


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Erst durch die Errechnung der relativen Sekretionsrate aus der relativen Konzentration und der Speichelmenge wird das Verhalten der Drüse deutlich, da die Konzentration allein diese Tendenz nicht aufweist (p=0,3643) und auch die gewonnenen Speichelmengen keinen signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen erkennen lassen.
In den im Mundboden gelegenen Speicheldrüsen dagegen verhält sich die Konzentration GNA-bindender Kohlenhydrate unter körperlicher Belastung soweit parallel zur Situation in Ruhe, daß der Unterschied zwischen den Gruppen bestehen bleibt (siehe Abschnitt 3.2.1.3), aber keine signifikante Steigerung innerhalb der Gruppe unter Belastung stattfindet (keine Grafik gezeigt).

3.2.2.4 Lektin Griffonia Simplicifolia Agglutinin,spezifisch für alpha-N-Acetyl-Galaktosamin bzw. terminale Galaktose

Wie im Abschnitt 3.2.1.4 bereits erwähnt, sind für die Messung des Parotis-speichels mit diesem Lektin nicht genügend verwertbare Daten entstanden. Die Bindungsfähigkeit des Speichels der Mundbodendrüsen an das Lektin GS1 verhält sich wie in der Untersuchung mit dem Lektin GNA. Ein signifikanter Unterschied besteht wohl zwischen den Gruppen, nicht aber innerhalb der Gruppen zwischen Ruhspeichel und adrenergem Reizzustand.

3.2.2.5 Lektin Sambucus Nigra Agglutinin, spezifisch für terminale alpha-2,6 gebundene Sialinsäure


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Für die Parotis ergibt sich eine signifikante Steigerung der relativen Sekretions-rate in der RPP-Gruppe. Dies führt jedoch nicht zu einem Unterschied zwischen den Gruppen. Deshalb sind im Verleich RPP mit Kontrollen (Abschnitt 3.2.1) für dieses Lektin keine Grafiken gezeigt.

Abbildung 35: SPSS Grafik 26

Abbildung 36: SPSS Grafik 27


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3.2.2.6 Lektin Weizenkeim Agglutinin, spezifisch für 1,4 beta-D-N-Acetyl-glukosamin

In der Kontrollgruppe zeigt sich eine signifikante Steigerung der relativen Bindungskapazität an WGA im Parotisspeichel unter körperlicher Belastung. Die Sekretion der relativen Bindungskapazität steigt nicht gleichermaßen an, sie ist jedoch im Vergleich der Gruppen unter Belastung bei den RPP-Patienten signifikant höher als in der Kontrollgruppe (Abschnitt 3.2.1.5, Abbildung 25).

Abbildung 37: SPSS Grafik 28


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Abbildung 38: SPSS Grafik 29


In der nachfolgenden Diskussion werden die Ableitungen aus den Ergebnissen im Einzelnen besprochen, jeweils mit Hinweis auf den Abschnitt und die Abbildungsnummer der entsprechenden SPSS Grafik.


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