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Lipidsenkende Medikamente werden in der Therapie von Dyslipidämien genutzt. In den Experimenten werden nicht diese bekannten Wirkungen von lipidsenkenden Medikamenten untersucht, sondern die sich für Simvastatin und Bezafibrat andeutenden Effekte auf die glatte Muskulatur von Gefäßen dargestellt. Jeder in Betracht kommende nachweisbare direkte Effekt der genutzten Substanzen auf Gefäße könnte klinisch eine Signifikanz aufweisen. Diese müsste weiter untersucht werden. Mit der Hypothese wird angenommen, dass es durch Simvastatin und Bezafibrat zu einer Spannungsänderung glatter Gefäßmuskulatur kommen könnte. Diese Annahme ist experimentell in einer tierexperimentellen Studie weiter verfolgt worden. Durch Untersuchung von Aortenringen der Rattenaorta mittels isotonischer Myotonometrie in vitro kann der Einfluss von Simvastatin und Bezafibrat auf die Spannung arterieller glatter Muskulatur gemessen werden. Bei Relaxationsexperimenten mit Präkontraktion erfolgt zur genaueren Eruierung zugrunde liegender Mechanismen von Spannungsänderungen die Zugabe von Rezeptorblockern. Bei Kontraktionsexperimenten wird, nach Inkubation von Bezafibrat oder Simvastatin, KCl kumulativ hinzugefügt. Zur Darstellung der Ergebnisse dienen nichtlineare Regressionskurven mit Angabe des negativen dekadischen Logarithmus der ermittelbaren halbmaximalen Effekte. Simvastatin und Bezafibrat erzeugen bei Präkontraktion mit 20 mM KCl ohne Endothel eine signifikante Relaxation. Bei den übrigen Experimenten mit Präkontraktion mit oder ohne Blockierung von Rezeptoren sind mit Simvastatin und Bezafibrat keine signifikanten Relaxationen vorhanden. Bei Blockierung der solGC, AC und KCa kommt es bei höchster Simvastatinkonzentration zur nicht signifikanten Anspannung. Bei Kontraktionsexperimenten mit KCl sind bei Simvastatin keine signifikanten Sensitivitätsunterschiede vorhanden. Bei Bezafibrat zeigt sich ein signifikanter Unterschied von inkubierten und nicht inkubierten Aortensegmenten mit und ohne Endothel auch unabhängig von Bezafibrat. Es zeigt sich bei beiden Substanzen ein direkter Effekt auf die elektromechanische Kopplung bei glatter Gefäßmuskulatur der Ratte bei geringen Kaliumkonzentrationen ohne Endothel. Genaue zugrunde liegende Mechanismen können dabei noch untersucht werden. Bei Simvastatin kann ein Zusammenhang mit der KCa an diesen Effekten beteiligt sein. Bei Simvastatin besteht eine Anspannung bei hohen Konzentrationen bei blockierter solGC und der AC ohne Signifikanz. In weiteren Studien könnten humane Gefäße auf die gezeigten Effekte hin untersucht werden.

Eine Behandlung von Tumoren mit physikalischem Kaltplasma zeigt eine erhöhte Toxizität und ein reduziertes Tumorwachstum. Zeitgleich werden während einer Behandlung mit Plasma eine Vielzahl an reaktiven Sauerstoff- und Stickstoffspezies (RONS) generiert, welche Immunzellen stimulieren können. Viele neue Therapieansätze bestreben nicht nur eine Tumortoxizität, sondern auch eine Förderung der körpereigenen, da diese häufig durch Mechanismen der Tumorzellen unterdrückt wird. Zu solchen Therapien zählen checkpoint inhibitoren, Vakzinierungen oder ein adaptiver Zelltransfer mit transgenen oder vor-stimulierten Zellen. Die dadurch geförderte Antitumor-Immunantwort basiert grundlegend auf einem mehrphasigen Prozess. Dieser beginnt mit einer Antigen-unspezifischen frühen Phase, in der das innate Immunsystem aktiviert wird und zu einer Vermehrung und Differenzierung von Antigen-spezifischen CD4+ und CD8+ T-Zellen führt. Da während einer Entzündungsreaktion viele RONS gebildet werden, um Fremdkörper zu eliminieren und Immunzellen zu rekrutieren, ist eine Therapie mit RONS naheliegend. Durch die Anwendung von Kaltplasma können die gebildeten RONS zum Entzündungsgeschehen beitragen und Zellen des innaten und adaptiven Immunsystems stimulieren. Eine veränderte Immunogenität von Tumorzellen sowie eine daraus resultierende direkte Aktivierung von Immunzellen im Kontext einer Antitumor-Immunantwort wurden nach einer Behandlung mit Jet-Plasmen bislang nicht untersucht. In der vorliegenden Arbeit wurde die Kaltplasma-Behandlung von Hautkrebszellen und eines Modellantigens unter Berücksichtigung einer Antitumor-Immunantwort durch natürliche Killerzellen des innaten Immunsystems sowie adaptive Immunzellen in vitro und in vivo untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass eine Behandlung mit Kaltplasma zu einer erhöhten Tumortoxizität führt und das Repertoire der Oberflächenmoleküle auf Tumorzellen verändert. In vivo wurde eine vermehrte Infiltration von Immunzellen in das Tumormikromilieu beobachtet, welche mit einer erhöhten Aktivierung von Lymphozyten und Konzentrationen immunstimulatorischer Zytokine einherging. Durch die zeitgleich reduzierten Tumorgrößen, ist eine durch Immunzellen vermittelte Tumortoxizität als Erklärung naheliegend. In zwei Vakzinierungsstudien konnte die Immunogenität von Plasma-behandelter Tumorzellen und einem Tumorassoziierten Modellantigen bestätigt werden.

Jedes Jahr werden alleine in Deutschland circa 2,6 Millionen viszeralchirugische Operationen durchgeführt, die insgesamt gesehen eine Mortalität von fast 2 % aufweisen. Ein häufiges Problem bei der Durchführung dieser Eingriffe ist, dass die Patienten eine Dysfunktion des Immunsystems entwickeln, die die Anfälligkeit gegenüber infektiösen Komplikationen erhöht. Die Faktoren der Immundysfunktion sind zwar in Teilen bekannt, aber die Pathophysiologie dahinter bleibt unbekannt. Das Verständnis der Pathophysiologie ist unerlässlich, um gute therapeutische Optionen zu finden. Überdies werden Tiermodelle benötigt, die die klinische Situation wiederspiegeln. Mit dem murinen Modell der surgically-induced immune dysfunction werden die Reaktionen des humanen Immunsystems in weiten Teilen nachempfunden, wobei ein wesentliches Ziel der Arbeit war, die Kinetik der Immunveränderungen über einen 72 h-Zeitraum zu untersuchen. Die Operation löst deutlichen Stress bei den Tieren aus und führt von Beginn an sowohl zu pro – als auch antiinflammatorischen Prozessen, die vor allem abakteriell ausgelöst werden. Dennoch überwiegt in der frühen postoperativen Phase die proinflammatorische Reaktion mit Anstieg der neutrophilen Granulozyten, Anstieg der Zellen des Monozyten-Makrophagen-Systems und der Ausschüttung proinflammatorischer Zytokine. Zwischen dem 6 h- und 24 h-Zeitpunkt gewinnt die antiinflammatorische Reaktion die Oberhand. Dieses zeigt sich durch eine Lymphozytopenie mit Zunahme des Anteils der regulatorischen T-Zellen, durch eine verminderte MHCII-Expression auf Antigen-präsentierenden Zellen, durch eine Zunahme der Aktivität des Enzyms Indolamin-2,3-Dioxygenase, durch die Produktion von antiinflammatorischen Zytokinen und durch eine verminderte Stimulierbarkeit von murinen Splenozyten. Diese Immunreaktionen werden nicht nur durch die SID sondern auch durch eine einfache Laparotomie ausgelöst, wobei sie dann weniger deutlich ausgeprägt sind und schneller ablaufen. Von dieser Kinetik ausgehend, kann an diesem Modell der Nutzen von potentiellen Therapien geprüft werden, wobei bis zum 6 h-Zeitpunkt antiinflammatorisch wirkende Substanzen vorteilhaft sein könnten, die im Weiteren von immunstimulierenden Medikamente abgelöst werden. Insgesamt weist dieses Modell viele Parallelen mit der humanen postoperativen Immundysfunktion auf, sodass es der Grundlagenforschung viele Möglichkeiten eröffnet.