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Das Ziel der stabilisierenden Wirbelsäulenchirurgie ist es, einen ausreichend langfristigen, suffizienten Implantatsitz zu gewährleisten und damit den instrumentierten Wirbelsäulenabschnitt ruhigzustellen, um ein Abheilen der Pathologie bzw. eine knöcherne Fusion herbeizuführen. In einigen Fällen können jedoch Bedingungen vorliegen, die die standardmäßige Instrumentierung mit Pedikelschrauben verhindern. So können beispielsweise anatomische Varianten, vorherige transpedikuläre Zementanwendungen oder Lockerungen von zuvor angewendetem Osteosynthesematerial, die üblicherweise angewendete Stabilisierung mittels Pedikelschrauben in den betreffenden Wirbelkörpern unmöglich machen. Vor dem Hintergrund der hohen, beziehungs- weise weiter steigenden Zahlen an Wirbelsäuleneingriffen, sind alternative Instrumentierungs- techniken zunehmend gefragt. Dabei stellt die Platzierung von intralaminären Schrauben zur Osteosynthese von Wirbelkörpern eine mögliche Alternative zu Pedikelschrauben dar. Zur Beschreibung der Anatomie der Laminae wurden anhand von Selektionskriterien ausgewählte anonymisierte Computertomographien mittels einer Planungs- und Analysesoftware für radiologische Bildgebungen nach Kriterien für die Platzierung von ILS vermessen. Dabei wur- den die Wirbelkörperlaminae, die Dornfortsätze und zum Vergleich die Pedikel analysiert und ausgewertet und zur Qualitätssicherung die Richtigkeit und Reproduzierbarkeit der erhobenen Daten gezeigt. Die vergleichenden statistischen Analysen zeigten, dass intralaminäre Schrauben eine alter- native Fixierungsmöglichkeit im Lendenwirbelsäulenbereich darstellen können. Mehr als 90% der Laminae aller Lendenwirbelkörper hatten eine Länge über 30 mm bei beiden Geschlechtern. Dadurch ist die Laminalänge für eine Anwendung im gesamten Lendenwirbelsäulenbereich möglich. Jedoch zeigten sich für die Laminabreiten Limitationen. Bei LWK 4 (57,1%) und LWK 5 (46,9%) bei den Frauen und bei LWK 5 (67,3%) bei den Männern waren bedeutsame Anteile der Laminae mit geringen Breiten unter 5 mm messbar. Im Vergleich zu den standardmäßig zur Instrumentierung belegten Pedikeln hatten die Lamina vom LWK 1 und vom LWK 2 bei dem weiblichen Geschlecht im Durchschnitt einen größeren Querschnitt. Demgegenüber fanden sich bei LWK 4 und LWK 5 bei den Frauen und bei LWK 5 bei den Männern in einem bedeutsamen Anteil der Fälle zu kleine Querschnitte der Laminae, um eine Instrumentierung zu ermöglichen. Diese Einschränkung könnte im Vorfeld anhand einer Bildgebung überprüft werden, um festzustellen, ob intralaminäre Schrauben bei dem jeweiligen Patienten, im Gegensatz zu der etablierten Methode der Pedikelschraubenfixierung, platzierbar und möglich sind. In der Mehrzahl der Fälle kann bei einer Hypoplasie der Pedikel oder Laminae auf die jeweils andere Struktur ausgewichen werden. Biomechanische und klinische Langzeitstudien sollten vor dem Einsatz von intralaminären Schrauben erfolgen, um die technische Machbarkeit und den Nutzen von intralaminären Schrauben an der Lendenwirbelsäule zu beurteilen. Die vorgelegte anatomisch-radiologische Studie der lumbalen Laminae kann als Referenz für zukünftige Anwendungen dienen.

Die Behandlung von Dysfunktionen im Bereich der tiefen Hals- und Nackenmuskulatur gehören zur täglichen Arbeit in verschiedenen klinischen Disziplinen wie zum Beispiel der Zahnmedizin, Traumatologie, Osteopathie und Physiotherapie. Unsere Studie dient der Erfassung von Strukturveränderungen an ausgewählten Hals-und Nackenmuskeln mittels MRT als Diagnostikmittel vor Therapieplanung im Kopf-Halsbereich. Die Daten aus einem nicht vorselektierten Probandengut dienen als Grundlage für weitere evidenzbasierte, klinische Untersuchungen und Therapieplanungen. Die SHIP-Studie der Universitätsmedizin Greifswald ermöglicht die Beurteilung der Hals- und Nackenmuskulatur an einer repräsentativen Bevölkerungsstichprobe. Die Datenerhebungen bisheriger Studien erfolgten immer auf Basis einer vorselektierten Population. Eine Übertragung der daraus gewonnenen Ergebnisse auf die Normalbevölkerung konnte bisher nur sehr eingeschränkt erfolgen. Auf Grundlage von sagittalen und transversalen MRT-Aufnahmen im Bereich der Kopf-Hals-Region wurden an 454 Probanden beiderlei Geschlechts zweier Kohorten die Muskel/Fett-Indizes der Hals-und Nackenmuskeln erstellt. Die Muskeln wurden von zwei unabhängigen Untersuchern mit Hilfe des DICOM-Betrachters OsiriX manuell in der transversalen Schnittebene umfahren. Die ermittelten Signalintensitäten der Muskeln wurden in Relation gesetzt zu den Signalintensitäten des Fettgewebes aus der Nackenregion. Alle Befunde wurden in einer standardisierten Datenmaske der SHIP gespeichert. Es wurde ein statistischer Vergleich der an 365 Probanden ermittelten Muskel/Fett-Indizes zwischen den Muskeln (Seitenunterschiede, Höhenunterschiede gemessen an den Wirbelkörperhöhen) durchgeführt. Weiterhin wurden Zusammenhänge erfasst zwischen der fettigen Infiltration in Form eines erhöhten Muskel/Fett-Indexes als Zeichen degenerativer Umbauprozesse der tiefen Hals- und Nackenmuskulatur, dem Alter, dem Geschlecht und dem Body-Mass-Index. Im Seitenvergleich zeigte allein der M. levator scapulae signifikante Unterschiede. Der rechte M. levator scapulae zeigte einen höheren Muskel/Fett-Index als der linke M. levator scapulae. Im Geschlechtervergleich konnte am M. obliquus capitis inferior 82 ein höherer Muskel/Fett-Index bei Männern aufgezeigt werden. Der Höhenunterschied am M. sternocleidomastoideus, der auf Wirbelkörperhöhe C3 und C5 gemessen wurde, zeigte einen signifikanten Höhenunterschied am linken M. sternocleidomastoideus bei Männern. Alle ausgewerteten Muskeln korrelierten mit dem BMI. Je höher der BMI wurde, desto niedriger wurde der Muskel/Fett-Index. Der Muskel/Fett-Index korrelierte schwach mit dem Alter mit Ausnahme des linken M. obliquus capitis inferior und des rechten M. sternocleidomastoideus auf Wirbelkörperhöhe C3. Ein niedriger werdender Muskel/Fett-Index des linken M. obliquus capitis inferior ging mit aufsteigendem Alter einher. Am rechten M. sternocleidomastoideus auf Wirbelkörperhöhe C3 zeigte sich jedoch mit aufsteigendem Alter ein höher werdender Muskel/Fett-Index. Diese Studie kann Grundlage für nachfolgende Untersuchungen sein. Im Besonderen sollten in weiterführenden Untersuchungen weitere Assoziationen zwischen der fettigen Infiltration der Hals-und Nackenmuskulatur in Form eines erhöhten Muskel/Fett-Indexes mit craniomandibulären Dysfunktionen, körperlicher Fehlbelastung, Dysbalancen im Bewegungsmuster und psychosomatischen Hals- und Nackenbeschwerden näher betrachtet werden.

Die Study of Health in Pomerania (SHIP) der Universität Greifswald ist eine randomisierte, kontrollierte und bevölkerungsrepräsentative Untersuchung und bildet die Grundlage der vorliegenden Arbeit. In dieser Arbeit wurde der Einfluss des Alters und des Geschlechts auf die Anatomie des Kiefergelenks und speziell auf die Form des Processus condylaris mandibulae und die Dicke der Weichgewebe kranial des Kondylus untersucht. Grundlage dieser Untersuchung sind multiplanare Rekonstruktionen von T1 gewichteten axialen Bildern mit 1 mm starken Schichten des 1,5 Tesla Magnetresonanztomograph Magnetom Avanto der Firma Siemens Medical Systems. Die MRT-Aufnahmen wurden mithilfe des open source-Programms Osirix für Mac OS befundet. Es wurden fünf Formen des Processus condylaris mandibulae kategorisiert und die Dicke des Weichgewebes kranial des Kondylus in 3 Bereichen vermessen. Zwei Observer erhoben ohne Kenntnis von Alter und Geschlecht der Probanden und unabhängig voneinander die Daten. Alle Messwerte wurden über ein Plug-In automatisch in eine zugriffsbeschränkte Webmaske überführt. Bei Abweichungen zwischen den Observern in der Kategorie der Form des Kondylus legte ein dritter Observer unabhängig die Form fest. Bei allen stetigen Variablen wurde der Mittelwert der beiden gemessenen Werte zur Auswertung herangezogen. Die Untersuchung der Interobserverabweichung war gering und lässt so auf eine gute Reproduzierbarkeit der Messwerte schließen. Von den 707 Probanden wurden bei 696 das entsprechende Kopf-MRT angefertigt. Bei 692 konnten die Kondylusformen kategorisiert werden. Ursachen für die fehlende Kategorisierbarkeit waren überwiegend Artefaktbildungen durch Bewegungen während der Aufnahmen. Es wurden die fünf folgenden Kondylusformen kategorisiert: flache Typ A-Kondylen, elliptische Typ B-Kondylen, runde Typ C-Kondylen, Kondylen vom Typ D mit einem Scheitelpunkt auf dem lateralen Anteil der artikulierenden Fläche und Kondylen vom Typ E mit einem Scheitelpunkt auf dem medialen Anteil der artikulierenden Fläche. 8,82 % der Kondylen waren vom Typ A, 72,11 % konnten dem Typ B zugeordnet werden. 8,60 % der Kondylen gehörten zum Typ C. Typ D-Kondylen waren zu 6,00 % und Typ E-Kondylen zu 4,48 % zu beobachten. Einige Formen scheinen geschlechtsspezifischer zu sein als andere. So waren unter den Probanden mit einem runden Typ C-Kondylus auf der linken Seite 2,59-mal so viele Frauen (p=0,003) wie unter den Probanden mit elliptischen Typ B-Kondylen. Auch das Alter scheint einen Einfluss auf die Kondylusform zu haben. Probanden mit einem rechten Typ D-Kondylus waren durchschnittlich 4,8 Jahre jünger als Probanden mit einem elliptischen Typ B-Kondylus auf der rechten Seite. Probanden mit einem rechten Typ E-Kondylus waren durchschnittlich 5,7 Jahre älter als Probanden mit einem rechtem Typ B-Kondylus. Symmetrische Kondylusformen rechts und links traten bei 70,72 % der Probanden auf und waren signifikant häufiger (p<0,001). Ob asymmetrische Kondylusformen einen Krankheitswert darstellen, muss in weiterführenden Untersuchungen geklärt werden. Die größte Weichgewebsdicke kranial des Kondylus auf schräg koronaren Schichtaufnahmen senkrecht zur Facies articularis war rechts 4,67 mm und links 4,69 mm stark. Ältere Probanden hatten pro Lebensjahr eine um 0,007 mm (p=0,008) stärkere Weichgewebsdicke kranial des Kondylus auf der linken Seite. Rechts bestand keine Signifikanz (p=0,072). Die größte Weichgewebsdicke kranial des Kondylus war bei Männern rechts 0,75 mm und links 0,72 mm dicker als bei Frauen (p<0,001). Auf schräg sagittalen Schnitten durch das Kiefergelenk wurden in zwei weiteren Bereichen die Weichgewebsdicke gemessen. Beide Weichgewebsdicken wurden vom kranialen Scheitelpunkt des Kondylus 45° zur Frankfurter Horizontalen nach anterior (HW 45 ant) und 45° zur Frankfurter Horizontalen nach posterior (HW 45 post) vermessen. Die Differenz (HWD) von anteriorer (HW 45 ant) und posteriorer (HW 45 post) Weichgewebsdicke lässt Rückschlüsse auf die anterio-posteriore Verteilung des Weichgewebes um den Kondylus zu. Ist die Differenz (HWD) positiv, so befindet sich mehr Weichgewebe anterior des Kondylus. Ist die Differenz (HWD) negativ, so befindet sich mehr Weichgewebe posterior des Kondylus. Die Differenz (HWD) war bei Männern rechts um 0,55 mm (p<0,001) und links um 0,41 mm (p<0,001) geringer als bei Frauen. Die Weichgewebsdifferenz (HWD) nahm unabhängig vom Geschlecht pro Lebensjahr rechts um 0,018 mm (p<0,001) und links um 0,011 mm (p<0,001) ab. Die Form des Kondylus hatte Einfluss auf die größte Weichgewebsdicke (HW) kranial des Kondylus. Flache Typ A-Kondylen hatten rechts 0,13 mm (p=0,355) und links 0,44 mm (p<0,001) größere Weichgewebsdicken (HW) kranial des Kondylus als elliptische Typ B-Kondylen. Runde Typ C-Kondylen hatten rechts 0,74 mm (p<0,001) und links 0,56 mm (p<0,001) geringere Weichgewebsdicken (HW) kranial des Kondylus als elliptische Typ B-Kondylen. Die Methodik der vorliegenden Arbeit ist geeignet um Formen des Processus condylaris mandibulae reproduzierbar festzulegen und um das Weichgewebe kranial des Processus condylaris mandibulae reproduzierbar zu vermessen.

The glioblastoma multiforme (GBM) not only presents the most common tumor of the central nervous system in adults, it is also the most aggressive brain tumor. Although patients suffering from GBM standardly receive a combination of multiple treatments including surgery, radiotherapy and chemotherapy, its prognosis is still poor with a median survival time of only 12-15 months. Therefore, new and effective treatment methods are urgently needed. A signaling molecule which is both involved in proliferation, migration and invasion of a broad range of healthy and malignant cells is the lipid mediator sphingosine-1-phosphate (S1P). Previous studies have confirmed that sphingosine-1-phosphate (S1P) receptor 1 (S1PR1) is involved in the regulation of proliferation, invasion, metastasis, vascular maturation and angiogenesis of GBM cells, and is closely related to the occurrence and development of tumors. Thus, ACT-209905 (provided by Actelion Pharmaceuticals) as a selective S1PR1 modulator was applied to gain insights into the molecular processes activated by S1PR1 in GBM cells using two human (LN18, U87MG) and one murine (GL261) GBM cell line. In our in vitro cell viability analyses, we found that ACT-209905 significantly reduced viability of LN18 cells in a concentration dependent manner. A combined administration of ACT-209905 with S1PR2 inhibitors (Compound 16, Compound 16ME – both provided by ONO Pharmaceuticals, and JTE-013 – commercially available) showed a stronger effect than the single administration demonstrating that both S1PR1 and S1PR2 are involved in growth of GBM cells and may interact with each other. Our results also demonstrated that ACT-209905 can induce apoptosis in GBM cells since caspase 3 activity was induced by the S1PR1 modulator which might therefore play an important role in inhibiting the proliferation of GBM cells. Further, we found a significant inhibitory effect of ACT-209905 on the migration and invasion of LN18 and U87MG GBM cells arguing for a participation of S1PR1 signaling in migration and invasion of GBM cells, too. Stimulation of S1P receptors results in the activation of several kinases such as AKT1 and ERK1/2, correspondingly our immunoblot analyses showed a strong activation of both kinases by S1P which was reduced by ACT-209905 in LN18 cells but not in GL261 cells suggesting that different pathways are activated by S1P in these GBM cell lines. Further studies have to be performed to clarify the role of AKT1 and ERK1/2 in the inhibitory effects of ACT-209905 on GBM proliferation, migration and invasion. Currently, GBM stem cells are discussed as a reason for resistance against the radiochemotherapy and the recurrence of the tumor. Our immunoblot analyses showed that Nestin and CD133, two marker proteins for GBM stem cells, were higher expressed in GBM cells treated with ACT-209905 compared to control or S1P treated LN18 cells. Further investigations in the future might contribute to the elucidation of an involvement of the S1P receptors in the stem cell behavior of GBM cells. Paradoxically to the up-regulation of CD133 and Nestin by ACT-209905, treatment of LN18 stem-like neurospheres with ACT-209905 showed a significant cytotoxic effect of the compound which was even more pronounced in the stem-like neurosphere cells compared to the adherent parental LN18 cells. Overall, the studies of this work improve our understanding of the complex mechanisms of S1P signaling in GBM cells and might drive the development of its pharmacological modulation as a new therapeutic principle in GBM. Furthermore, an extended knowledge about the molecular effects of ACT-209905 on GBM cells will broaden the understanding for possible future applications and clinical indications.

Die der Konsolidierung hippocampus-abhängiger, deklarativer Gedächtnisinhalte zugrundeliegenden neurophysiologischen Prozesse im Schlaf (z.B. langsame Oszillationen, engl. Slow Oscillations und Spindeln) unterliegen im Laufe des Lebens altersbedingten Veränderungen. Einige Studien konnten eine Leistungsverbesserung bei jungen Probanden aufzeigen, die während des nächtlichen, frühen nonREM Schlafs (non-rapid eye movement) eine Stimulation mit schwachem, transkraniell verabreichtem Gleichstrom (so-tDCS) erhielten. Ob eine nächtliche Anwendung von so-tDCS mit einem ähnlichen Studienprotokoll die schlafabhängige Gedächtniskonsolidierung bei einer älteren Probandenpopulation in gleicher Weise moduliert, war eine grundlegende Überlegung der vorliegenden Studie. Da bisherige Studien zu so-tDCS allerdings ein divergentes Bild in den kognitiven Leistungen zeigten, sollten anhand von posthoc Analysen verschiedene Faktoren (Aufgabencharakteristika, interinidviduelle Unterschiede), die die Ansprechbarkeit modulieren können, exploriert werden.