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Das Renin-Angiotensin-System (RAS) ist ein Hormonsystem, das über die Bindung von Angiotensin-Peptiden an ihre spezifischen Rezeptoren vielfältige physiologische Prozesse beeinflussen kann. In den letzten Jahren gelangte die alternative Angiotensin-Converting-Enzym 2 (ACE2)/Angiotensin (Ang)-(1-7)/Mas-Rezeptor-Achse des RAS aufgrund ihrer protektiven Rolle bei pathophysiologischen Zuständen in den Fokus der Forschung. Wenig untersucht war bislang die Relevanz der lokalen ACE2/Ang-(1-7)/Mas-Achse für die Funktion von Langerhans-Inseln, besonders in Hinblick auf die Produktion und Sekretion von Insulin. Daher sollte im Rahmen der vorliegenden Arbeit der Einfluss des Mas-Rezeptors und seines Liganden Ang-(1-7) auf die β-Zell-Funktion bestimmt und verantwortliche molekulare Mechanismen aufgeklärt werden. Dazu wurden isolierte Langerhans-Inseln von Wildtyp (WT) und Mas-defizienten Mäusen genutzt, die zunächst umfassend hinsichtlich der Expression der Komponenten der ACE2/Ang-(1-7)/Mas-Achse charakterisiert wurden. Dann wurde der Einfluss des Ang-(1-7) sowie der Ang-(1-7)-Antagonisten D-Ala7-Ang-(1-7) (A779) und D-Pro7-Ang-(1-7) (D-Pro) auf die Insulinproduktion und Glucose-stimulierte Insulinsekretion (GSIS) bestimmt. Isolierte Inseln von Mas-defizienten Mäusen zeigten im Vergleich zu WT-Inseln eine signifikant reduzierte GSIS. Entsprechend bewirkte in WT-Inseln die Inkubation mit A779 und D-Pro eine Reduktion der GSIS, wohingegen der Mas-Ligand Ang-(1-7) diese signifikant steigern konnte. Diese Befunde unterstreichen die Bedeutung der ACE2/Ang-(1-7)/Mas-Achse für die Modulation der Insulinsekretion in Langerhans-Inseln. Unter Verwendung pharmakologischer Hemmstoffe wurden zugrunde liegende Signal-Transduktionswege untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sprechen für die Beteiligung von cyklischem Adenosinmonophosphat (cAMP) an der Mas-abhängigen Regulation der Insulinsekretion. Ergebnisse weiterführender Experimente machen wahrscheinlich, dass diese Ang-(1-7)-stimulierte Insulinsekretion hauptsächlich über das exchange protein directly activated by cAMP 2 (EPAC2) verläuft. Auch nach Langzeit-Applikation von Ang-(1-7) in vivo zeigte sich ein stimulierender Effekt von Ang-(1-7) auf die GSIS von WT-Inseln. Es wurden auch Hinweise auf Mas-Rezeptor-unabhängige Ang-(1-7)-Wirkungen erhalten, die Gegenstand weiterführender Untersuchungen sind. Der Einfluss von Ang-(1-7) und A779 auf die Glucosetoleranz in vivo war dagegen marginal. Um weitere Signalwege und Komponenten zu identifizieren, die an der Mas-abhängigen Regulation der GSIS beteiligt sind, wurde eine Massenspektrometrie-basierte Proteomanalyse von Langerhans-Inseln aus WT- und Mas-defizienten Mäusen ohne und unter Einwirkung von Ang-(1-7) und A779 durchgeführt. Die Kandidaten mit signifikanten Mengenänderungen wurden anschließend über die Ingenuity® Pathway Analyse (IPA) in molekulare Netzwerke und funktionelle Kategorien eingeordnet. Die stärkste Beeinflussung konnte bei den funktionellen Kategorien Zelltod und Zellüberleben, gastrointestinale Erkrankungen, Erkrankungen des endokrinen Systems, Stoffwechselerkrankungen und Zellzyklus festgestellt werden. Die Sekretions-Maschinerie wurde als ein wahrscheinlicher Angriffspunkt der Ang-(1-7)/Mas-vermittelten Signale in den Langerhans-Inseln identifiziert, da einige regulierte Proteine sekretionsassoziierte Signalwege, vesikelassoziierte Faktoren, Komponenten des Endoplasmatischen Retikulums und des Golgi-Apparates sowie Regulatoren des Zytoskeletts betreffen oder als potenziell übergeordnete Regulatoren vorhergesagt werden konnten. Als eines der interessantesten Proteine wurde dabei das Golgi-reassembly stacking protein 2 (GORASP2) identifiziert, das für die akkurate Golgi-Stapelung in der Zelle verantwortlich ist und auch in die unkonventionelle Proteinsekretion involviert ist. Eine Mas-Rezeptor-abhängige Beeinflussung von GORASP2 und damit der Insulinsekretion erscheint möglich und sollte in weiterführenden Analysen verifiziert und hinsichtlich der molekularen Prozesse detailliert untersucht werden. Die vorgelegten Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass die ACE2/Ang-(1-7)/Mas-Achse des RAS sowohl in vitro als auch in vivo einen positiven Einfluss auf die β-Zell-Funktion ausübt. Inwieweit sich daraus neue Ansatzpunkte für die Behandlung von Erkrankungen mit gestörter β-Zell-Funktion ergeben können, müssen Folgeuntersuchungen zeigen. Denkbar wäre die Steigerung der GSIS bei Typ-2-Diabetes mellitus mittels stabilen Ang-(1-7)-Agonisten. Diese Möglichkeit zeigt die Wichtigkeit zur weiteren Erforschung der ACE2/Ang-(1-7)/Mas-Achse in Langerhans-Inseln und ihrer genauen Wirkungen auf die Funktion von β-Zellen.

Hepeviruses are small viruses with a RNA-genome of positive polarity that form the family Hepeviridae. The family includes two genera: members of the genus Piscihepevirus were detected in fish species and members of the genus Orthohepevirus were found in different mammal and bird species. The genus Orthohepevirus contains four different species, namely Orthohepevirus A, B, C and D. The species Orthohepevirus A contains five human pathogenic genotypes, with three of them being zoonotic. The species Orthohepevirus C contains mammal-associated pathogens, which were identified in rats and carnivores. The human pathogenic genotypes are responsible for a self-limiting acute hepatitis in humans, which could become chronically in immunocompromised individuals. The main route of transmission is the consumption of undercooked meat and direct contact with HEV-positive excreta or blood. In Germany, hepatitis E is a notifiable disease since 2001 with an increased number of cases per year. Rats are the reservoir of rat-associated HEV (ratHEV), but also the zoonotic HEV-3 genotype was detected in rats. The European rabbit (Oryctolagus cuniculus) was identified as a reservoir host of a subgenotype of human pathogenic HEV-3 (HEV-3ra). For the development of small mammal animal models, the objective of this study was to evaluate different small mammal populations for novel hepeviruses and to study the presence of HEV and sequence divergence of ratHEV and rabbitHEV in rat and rabbit populations from Europe. Approximately 3000 rodents from Germany and the Czech Republic were screened by broad spectrum HEV-RT-PCR. As a result, 13 common voles (Microtus arvalis) and one bank vole (Myodes glareolus) were detected to be HEV-RNA positive. Comparison of the obtained sequences, complete genome determination and phylogenetic analysis indicated the finding of a novel common vole-associated HEV (cvHEV), which shows a high sequence divergence towards other members of the species Orthohepevirus C, but shares a high sequence similarity to a HEV-genome derived from a kestrel (Falco tinnunculus). The finding of cvHEV-RNA in a bank vole might be caused by a spillover infection. The cvHEV genome shares the hepevirus-typical open reading frames, but also has unique cvHEV-specific attributes in its genome. The investigation of 420 Norway rats (Rattus norvegicus) and 88 Black rats (Rattus rattus) identified HEV-RNA in Norway rats from eight of nine and Black rats from two of four European countries. In a single Norway rat from Belgium, a HEV-3-strain with high sequence similarities to rabbitHEV (HEV-3ra), was detected. The investigation of zoo animals revealed a ratHEV spillover infection in a Syrian brown bear (Ursus arctos syriacus). This infection was most likely caused by ratHEV-infected free-living, wild rats from the same zoo. Investigation of wild rabbit populations trapped in and around Frankfurt am Main, Germany, showed anti-HEV antibodies (34.7%) and rabbitHEV-RNA (25%). A high sequence similarity of rabbitHEV in the animals trapped at the urban site was observed, whereas a high sequence divergence was seen for the animals trapped at the rural trapping sites. In conclusion, hepeviruses are widespread among different small mammal populations in Europe. The broad geographical distribution of these hepeviruses should be taken into account in further public health risk assessments. Further investigations are needed to characterize the presence of cvHEV in more detail, especially by taking the population dynamics of common voles into account. The detected HEV-strains could be taken as basis for the establishment of novel HEV-animal models, which might replace the so far used swine and non-human primate models.

Seit Jahrzehnten ist bekannt, dass subklinisch verlaufende Infektionen während der Schwangerschaft zu vorzeitiger Wehentätigkeit, vorzeitigem Blasensprung, Frühgeburt und erhöhter maternaler und kindlicher Infektionsmorbidität führen können. Nach Mutterschafts-Richtlinien ist eine serologische Screeninguntersuchung auf Röteln, Lues, Hepatitis B, sowie Chlamydien obligat. Dagegen werden Untersuchungen auf weitere pränatal relevante Infektionen wie Gruppe B-Streptokokken und Mykoplasmen/ Ureaplasmen nur bei Indikation oder als privat zu zahlende Gesundheitsleistungen (IGeL) angeboten. Die Fragestellung dieser Untersuchung lautete: (1) Wie unterscheidet sich die Screening-Inzidenz von gesetzlich vorgeschriebenen und fakultativen Infektions-untersuchungen in der Schwangerschaft? (2) Führen die hier untersuchten Infektionen in der Schwangerschaft vermehrt zu Frühgeborenen oder zur stationären Behandlung des Neugeborenen? (3) Liegt in dem fakultativen GBS- und Mykoplasmen-/Ureaplasmen-Screening die Gefahr potentiell vermeidbarer Infektions-assoziierter Komplikationen? Im Rahmen des populationsbasierten Survey of Neonates in Pommerania (SNiP-Studie) wurden zwischen Januar 2003 und November 2008 bei 5268 Müttern und ihren Neugeborenen Daten zu Chlamydien-, Syphilis-, Hepatitis-B-Virus, Röteln-, Mykoplasmen-/Ureaplasmen- und GBS-Untersuchungen erhoben. Die statistische Analyse erfolgte mit Hilfe des Chi-Quadrat Tests nach Pearson sowie mit dem Exakt-Test nach Fisher, dem Likelihood Test, der Korrelation nach Spearman und der multivarianten Regressionsanalyse. In SNiP lag die Teilnahme an den gesetzlichen Screenings für Syphilis bei 94,7 Prozent, für Chlamydien bei 91,3 Prozent, für Röteln bei 91,2 Prozent und für Hepatitis-B-Virus bei 96,1 Prozent. Im Gegensatz dazu erfolgte das fakultative Screening für GBS in 9,75 Prozent, für Mykoplasmen/Ureaplasmen in 9,64 Prozent und für Toxoplasmose in 74 Prozent der Fälle. Im Untersuchungszeitraum gab es einen Fall einer Syphilis-Infektion während der Schwangerschaft. Es fanden sich bei n = 229 / 5269 (4,3 %) Schwangeren ein positiver Chlamydiennachweis, bei n = 4360 / 5269 (82,8 %) lag eine Röteln-Immunität vor und n = 28 / 5269 (0,53 %) waren HBsAg positiv. Bei den fakultativ durchgeführten Screenings lag die Prävalenz des positiven GBS-Abstrichs bei n = 105 / 513 (20,47 %) und des positiven Mykoplasmen-/Ureaplasmen-Abstrichs bei n = 111 / 508 (21,85 %). Bei einer Frühgeborenenrate (Gestationsalter < 37 Wochen) von n = 653 / 5268 (12,4 %) zeigte sich ein positiver maternaler Nachweis von Chlamydien bei n = 40 / 593 (6,75 %) FG vs. n = 189 / 4215 (4,48 %) TG (p < 0,05), von GBS bei n = 25 / 108 (23,15 %) FG vs. n = 80 / 405 (19,75 %) TG (p < 0.01) und von Mykoplasmen/Ureaplasmen bei n = 36 / 108 (33,33 %) FG vs. n = 75 / 400 (18,75 %) TG (p < 0.01). Die Regressionsanalyse ergab einen signifikanten Einfluss der Chlamydien- [OR 1,576919; 95 Prozent KI 1,06835; 2,327584] und der Mykoplasmen-/Ureaplasmen- Besiedlung [OR 2,621366; 95 Prozent KI 1,566796; 4,38574], aber nicht der maternalen GBS-Besiedlung auf die Frühgeburt. Bei den Neugeborenen wurden n = 2 Chlamydienkonjunktividen (ICD A74.0) und n = 1 Chlamydieninfektion (ICD A74.9) trotz negativem pränatalem maternalen Chlamydienabstrichs sowie n = 92 Konjunktividen ohne Erregernachweis (ICD H10, H13.1, P39.1) dokumentiert. Für GBS-assoziierte neonatale Krankheiten wurden n = 4 GBS-Sepsen (ICD P36.0) und n = 1 GBS-Pneumonie (ICD P23.3) dokumentiert. In nur jeweils einem Fall gab es einen pränatal durchgeführten positiven maternalen GBS-Abstrich. Es gab n = 1 Mykoplasmen-Pneumonie (ICD J15.7), hier war pränatal kein maternaler Abstrich erfolgt. Des Weiteren wurden n = 215 Perinatalperioden-spezifische Infektionen ohne Erregernachweis (ICD P35-P39) belegt. In dieser populationsbasierten Untersuchung wurde ein fakultatives Infektionsscreening auf Gruppe B-Streptokokken und Mycoplasmen/Ureaplasmen nur bei jeder zehnten Frau durchgeführt, während die Screening-Inzidenz der gesetzlich vorgeschrieben Infektionsuntersuchungen bei über 90 Prozent lag. Es zeigte sich eine signifikante Häufung von Frühgeburten bei sowohl positivem Chlamydiennachweis als auch bei positivem Mykoplasmen-/Ureaplasmen- und GBS-Nachweis. Die Regressionsanalyse bestätigte einen signifikanten Einfluss der Chlamydien- und Mykoplasmen-/Ureaplasmen-Infektion auf die Frühgeburt. Auch wenn die fakultativen Untersuchungen häufiger bei Schwangeren mit Frühgeburts-bestreben durchgeführt wurden, sind über 80 Prozent der Schwangeren mit Frühgeborenen nicht getestet worden. Weitere Untersuchungen müssen klären, ob durch ein generelles Screening auf Mykoplasmen/Ureaplasmen und GBS die Frühgeborenenrate und die damit verbundenen Komplikationen zu senken sind. Jedoch hätten durch ein konsequentes, nach Mutterschafts-Richtlinien geregeltes GBS-Screening zwischen der 35. und 37. SSW drei Fälle einer GBS-Sepsis und ein Fall einer GBS-Pneumonie mit hoher Wahrscheinlichkeit erkannt und abgewendet werden können.

Ländliche Regionen in Deutschland weisen aktuell eine zunehmende psychotherapeutische Unterversorgung auf. Telemedizinische Konzepte könnten eine Strategie bieten dieser entgegenzuwirken. Insbesondere im Bereich der schweren psychischen Erkrankungen ist die Studienlage zu internet- und telefonbasierten Interventionen sehr heterogen und unzureichend für eine finale Einschätzung der Effektivität. In der vorliegenden Arbeit wird daher die Konzeptualisierung, Durchführung und Auswertung einer telemedizinischen Intervention basierend auf Telefon- und SMS-Nachrichten vorgestellt und diskutiert, die speziell für Menschen mit der Diagnose einer Schizophrenie oder bipolaren Störung entwickelt wurde. Als primäres Ziel der randomisierten kontrollierten Studie sollte eine leicht zugängliche, interindividuell adaptierbare und dabei ressourcenschonende Intervention zu einer verbesserten Situation der Probanden im Vergleich zur Kontrollgruppe führen. Die Medikamentenadhärenz innerhalb der Interventions- und Kontrollgruppe wurde dafür als primärer Endpunkt definiert. Die Probanden der Interventionsgruppe erhielten nach deren stationärer Entlassung über sechs Monate regelmäßig teilstrukturierte Anrufe und SMS-Nachrichten. 120 Probanden wurden in die Studie eingeschlossen und randomisiert. Die logistische Regressionsanalyse für den primären Endpunkt ergab einen signifikanten Effekt der Intervention auf die Medikamentenadhärenz nach sechs Monaten (OR: 4.11 CI: 1.47 – 11.45, p=.007). Die Medikation, Diagnose und soziale Erwünschtheit hatten keinen Einfluss auf diese Ergebnisse. Eine Analyse der Interventionseffekte auf das generelle Funktionsniveau und die wahrgenommene soziale Unterstützung der Probanden ergab keine signifikanten Veränderungen. Somit können wir zeigen, dass personalisierte Telekommunikation zu einer Verbesserung der Medikamentenadhärenz beiträgt und damit einen vielversprechenden Ansatz liefert, um eine entscheidende Lücke in der medizinischen Versorgung von Patienten mit schweren psychischen Erkrankungen zu überbrücken.

Die Stimulation des Vagusnervs ist eine vielversprechende therapeutische Methode der Neuromodulation zur Behandlung von akuten und chronischen Schmerzen, epileptischen Anfällen sowie Stimmungs-störungen und Angstzuständen. Dabei kann die Stimulation elektrisch mit Hilfe invasiver Elektroden sowie noninvasiv transkutan erfolgen. Als Ort für eine nicht-invasive Stimulation des Vagus-Nervs eignet sich insbesondere die Ohrmuschel, da dort die Haut unter anderem von vagalen Afferenzen innerviert ist (Peuker & Filler, 2002). In der folgenden Arbeit sollen zunächst kurz die Besonderheiten sowie die therapeutischen Anwendungen der Stimulation dieses Hirnnervs beschrieben werden. Auf Grundlage von vier Publikationen unserer Arbeitsgruppe wird die Vagusnervstimulation als möglicher Wirkmechanismus der Ohrakupunktur postuliert. Anschließend werden die Ergebnisse unserer experimentellen Studie zur Wirkung von tVNS auf die Wahrnehmung von wiederholten schmerzhaften Hitzereizen vorgestellt und diskutiert. Im letzten Teil der Arbeit wird auf der Grundlage der Ergebnisse zweier weiterer Untersuchungen zu den Effekten von Ohrakupunktur zur Reduktion von Prüfungsangst sowie prä-operativer Angst ein alternativer Wirkmechanismus der tVNS sowie dessen systematische Untersuchung in zukünftigen Studien vorgeschlagen.