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Die Assoziation zwischen Osteosonographiemesswerten und Atherosklerose in zwei großen populationsbasierten Studien (2017)

Lange, Verena Angelika

Osteoporose und Atherosklerose wurden lange als unabhängige Erkrankungen mit gemeinsamen Risikofaktoren betrachtet, jedoch wurde in den letzten Jahren auch ein unabhängiger Zusammenhang zwischen beiden Erkrankungen postuliert. Bisherige Studien zur Assoziation zwischen Osteoporose und Atherosklerose sind oft auf postmenopausale Frauen beschrankt und es gibt es nur wenige Studien, die die Knochengesundheit anhand von Osteosonographiemesswerten beurteilen. Ziel der vorliegenden Arbeit war zu untersuchen, ob es eine unabhängige Assoziation zwischen den Steosonographiemesswerten an der Ferse und der IMT der A. carotis, dem Vorhandensein von Plaques der A. carotis und dem ABI gibt. Grundlage für die Analyse bilden die Daten von SHIP-2 und SHIP-Trend. Multivariate logistische Regressionsmodelle zeigten einen von klassischen kardiovaskularen Risikofaktoren (Hypertonie, Dyslipidamie, Diabetes mellitus) unabhängigen Zusammenhang zwischen den Osteosonographiemesswerten und dem Vorkommen von Plaques der A. carotis bei Männern. Bei Frauen konnte jedoch keine entsprechende Assoziation detektiert werden. Darüber hinaus konnten keine Assoziationen zwischen den Steosonographiemesswerten und der IMT der CCA oder dem ABI in vollständig adjustierten Modellen detektiert werden. IMT und Plaques sind Marker für Atherosklerose, die sich sowohl in ihrer Pathogenese, im Risikofaktorprofil sowie in ihrer Vorhersagefähigkeit fur kardiovaskulare Ereignisse unterscheiden. Plaques stellen dabei den härteren Endpunkt der Atherosklerose dar, was erklären konnte, warum unabhängige Assoziationen zwischen den Osteosonographiemesswerten und Plaques beobachtet wurden aber nicht zur IMT. Geschlechtsspezifische Unterschiede im Knochenstoffwechsel und der kardiovaskularen Gesundheit sind denkbare Ursachen für die ausschließlich bei den Männern beobachteten Assoziationen. Der pathophysiologische Zusammenhang zwischen Osteoporose und Atherosklerose ist Gegenstand aktueller Forschung. Diskutiert werden u.a. Einflüsse von Vitamin D, RANK/RANK-L und OPG, MGP, FGF-23 und Klotho, Fetuin A und Cathepsin K. Während sich die vorliegende Studie durch die große Anzahl an Probanden beider Geschlechter, einem breiten Altersbereich und einer umfassenden Berücksichtigung von Confoundern auszeichnet, lasst das querschnittliche Studiendesign keine Ruckschlusse auf Kausalität der beobachteten Assoziation zu. Weitere Limitationen stellen u.a. die Einnahme von kardioprotektiver Medikation, die eingeschränkte Vergleichbarkeit mit früheren Studien aufgrund unterschiedlicher Messmethoden und die Beschränkung der Analysen zum ABI auf eine Subgruppe dar. Die beobachtete signifikante Assoziation zwischen sinkendem QUS-basierten SI und dem Vorkommen von Plaques bei Männern weist darauf hin, dass Männer, die klinische Zeichen einer Osteoporose aufweisen, ein erhöhtes Risiko für atherosklerotische Erkrankungen, unabhängig von kardiovaskularen Risikofaktoren, wie Alter, BMI, Rauchen, Bewegungsmangel, Diabetes mellitus, Hypertonie und Dyslipidamie haben, sodass diese von einer frühzeitigen Evaluation des atherosklerotischen Risikos profitieren konnten. Insgesamt ist der Zusammenhang zwischen Osteoporose und Atherosklerose komplex und in nachfolgenden Studien wäre es von großem Interesse speziell das männliche Geschlecht in den Fokus zu rucken. Darüber hinaus ist die Betrachtung einzelner Signalstoffe von großem Interesse, um die gegenseitige Beeinflussung beider Erkrankungen tiefgreifender zu verstehen.

Enzalutamid-abhängige Modulation der Hitzeschockprotein- und Steroidrezeptorexpression in Prostatakarzinomzellen (2017)

Abazid, Alexander

Enzalutamid ist seit 2012 ein zugelassenes Medikament für die Hormontherapie nach Docetaxel-Behandlung bei kastrationsresistenten Prostatakarzinom (CRPC). Als bekannter Wirkmechanismus gilt der Antagonismus am Androgenrezeptor (AR) und die Verhinderung der Translokation in den Nukleus, sowie die Inhibition der Transkription am AR. In dieser Arbeit wurde der Wirkmechanismus von Enzalutamid auf zellulärer und molekularer Ebene präzisiert. In der Wachstumskinetik zeigt sich eine Wachstumshemmung sowohl der AR-positiven LNCaP Zellen, als auch der AR- negativen PC-3 Zellen. Zur Untersuchung des antiproliferativen Effektes von Enzalutamid betrachtet diese Arbeit AR-assoziierte Wachstumsfaktoren, den AR selbst und Östrogenrezeptoren. Als Einflussgrößen gelten die AR-assoziierten Proteine, wie Hitzeschockprotein (HSP) 27, HSP70, HSP90α/β und die Co-Chaperone HSP40 und HSP 70/90 organizing Protein (HOP). Hierbei zeigte vor allem HSP27 aber auch HSP90β eine deutliche Suppression der Protein-Expression in beiden Zelllinien. Die Untersuchung der Proteinexpression der Co-Chaperone, HSP40 in beiden Zelllinien und HOP in LNCaP Zellen, ergab ebenfalls eine deutliche Supression. Diese Proteine, insbesondere HSP27, haben aufgrund ihrer zellulären Funktion Einfluss auf die Proliferation der PC-Zellen, somit kann ein supprimierender Effekt unter Enzalutamid die Erklärung für das eingeschränkte Wachstum der LNCaP Zellen aber auch der hormonresistenten PC-3 Zellen sein. In LNCaP Zellen konnte der supprimierende Effekt von Enzalutamid auf die AR-Expression bestätigt werden. Als weiteren möglichen Proliferationsfaktor wurde in dieser Arbeit der Östrogenrezeptor (ER) mit seinen Isoformen ERα, ERβ1 und ERβ2 untersucht. Es zeigte sich dabei eine deutliche Suppression des ERβ1, welcher in einem möglichen Zusammenhang mit dem AR stehen kann. Die Suppression der ERβ1-Expression zeigte sich aber auch deutlich in AR-negativen PC-3 Zellen, was auch als antiproliferativer Effekt gewertet werden kann. Die Untersuchung der weiteren ER-Isoformen unter Einwirkung von Enzalutamid zeigten keine Effekte. Das Resultat dieser Arbeit ist, dass Enzalutamid nicht nur ein Hormonrezeptorantagonist ist, sondern auch auf AR-unabhängige Signalkaskaden Einfluss hat. Enzalutamid zeigt im Zellmodell einen deutlich antiproliferativen Effekt, was mit seiner effektiven Wirkung bei CRPC korreliert und auch an den in dieser Arbeit betrachteten Faktoren liegen kann.

Uterine Leiomyosarkome - Epidemiologie, Klinik, Diagnostik und operative Therapie – Pilotstudie zur Berechnung eines präoperativen Leiomyosarkom-Scores (2017)

Lehnhoff, Hanka

Mittels der vorliegenden Dissertation sollten, anhand eines größeren Patientinnenkollektivs, uterine Leiomyosarkome (LMS) umfassend charakterisiert werden um als Vergleichsmaterial zu regelhaften Leiomyomen (LM) für die Errechnung eines präoperativen LMS-Risiko-Scores zu dienen. Zu diesem Zweck wurden insgesamt 240 LMS-Beratungsfälle des Deutschen klinischen Kompetenzzentrums für genitale Sarkome und Mischtumoren der Universitätsmedizin Greifswald (DKSM) aus dem Zeitraum August 2009 – September 2017 retro- und prospektiv erfasst und analysiert. Von diesen wurden 154 Fälle einer vorangegangenen Promotion (126) des DKSM entnommen. Letztere wurden mit erweiterten bzw. neu hinzugekommenen Kriterien aktualisiert. Um eine vergleichende Auswertung mit LM zu ermöglichen, war es erforderlich, die relevanten Kriterien in ein Schema zu integrieren, das simultan bei den LM-Analysen der anderen Arbeitsgruppen des DKSM zur Anwendung kam. Das mediane Alter von 52 Jahren und die höchste Inzidenz zwischen 50 – 59 Jahren decken sich mit Angaben aus der Literatur. Der Anteil postmenopausaler Frauen lag mit 60,8 % über den ermittelten Werten anderer Autoren. Die anamnestischen Angaben, wie eine Tamoxifenexposition, eine vorausgegangene medikamentöse Therapie mit Ulipristalacetat (UPA) und vorausgegangene Operationen wegen Varianten des LM und eines STUMP (glattmuskulärer Tumor mit unsicherem malignem Potential) spiegeln die Literaturangaben nur bedingt wider. Ein Therapieversagen von UPA bei symptomatischen LM scheint ein Hinweis auf ein uterines Sarkom zu sein. Allerdings wurden in dieser Untersuchung insgesamt nur 8 entsprechende Fälle gefunden. Eine vorausgegangene Operation wegen Varianten des LM bzw. eines STUMP fand sich nur in 2,1 % der Fälle. Betreffs der Blutungsstörungen wurden bei 44 % der prämenopausalen Frauen intermenstruelle Zusatzblutungen und bei 45,2 % Blutungen in der Postmenopause beschrieben. Zudem wurden tumorbezogene Symptome ohne jegliche Blutungsstörungen, wie uterine oder Unterbauchschmerzen, ein vermehrter Harndrang sowie ein Druckgefühl oder eine Zunahme des Abdominalumfanges in 46,3 % der Fälle beobachtet. In mehr als der Hälfte der Fälle (53,4 %) lag ein schnelles Tumorwachstum vor. Der Wert lag in der Postmenopause sogar bei 55,5 %. In 45,5 % wurde das LMS als weich bzw. auffällig weich beschrieben. In 99,6 % aller Fälle wurde eine diagnostische Sonografie durchgeführt. Dabei zeigte sich in 82 % ein als auffällig bezeichneter Befund. Der Durchmesser der beobachteten LMS betrug median 9 cm. Am häufigsten wiesen die LMS eine Größe zwischen 6 – 10 cm auf. Der Anteil der solitären LMS (keine zusätzlichen LM) lag bei 51,7 %. Der mittlere Durchmesser der solitären LMS betrug 10,3 cm. Bei 73 der Fälle (30 %) wurde eine diagnostische Abrasio oder eine direkte Biopsie durchgeführt. Unter diesen wurde nur in 38,4 % primär die richtige Diagnose gestellt. Die Literaturangaben zur Stadienverteilung der LMS decken sich nicht mit eigenen Ergebnissen, nach denen sich 79,6 % der Fälle im Stadium I und nur 0,4 % im Stadium IV befanden. Ebenfalls widersprechen die eigenen Daten den Angaben bezüglich einer Lymphknotenbeteiligung. In insgesamt 80,4 % (n = 189 Fälle) wurde keine Lymphonodektomie (LNE) durchgeführt. Insgesamt 10,9 % der LMS mit einer LNE (n = 46 Fälle) wiesen positive Lymphknoten auf. Die Literaturangaben zur Netz- und Zervixbeteiligung konnten bestätigt werden. Von 235 operierten Frauen fand nur in 21 Fällen (13,2 %) eine Netzresektion statt. In 4 dieser Fälle war das Netz vom Tumor befallen. In 15,1 % der Fälle der vorliegenden Arbeit wurde ein Zervixbefall im Sinne einer Infiltration durch einen korporalen Tumor bzw. einer primären Lokalisation in der Zervix gefunden. In insgesamt 67,7 % aller Fälle wurde das LMS primär nicht erkannt und konsekutiv unter der falschen Indikation operiert. In 66,0 % bildete ein LM die Operationsindikation bei der Enddiagnose LMS. Dementsprechend wurden nur 35,7 % der LMS mittels totaler Hysterektomie ohne Uterus- und/oder Tumorverletzung operiert. In 71,3 % der Fälle lagen Daten zur Mitosenzahl je 10 HPF vor. Der errechnete Mittelwert aller LMS betrug 20,7 M/10 HPF und speziell die der spindelzelligen LMS 21,7 M/10 HPF. Diese Zahlen decken sich mit den Angaben aus der Literatur. Das gilt gleichermaßen für die Expression des Ki67-Antigens (im Mittel 37,2 %). Die 5-Jahres- Überlebenswahrscheinlichkeit (Nomogramm Overall Survival Probability nach Zivanovic) lag bei 144 berechenbaren Fällen median bei 48 %. In den vorliegenden Fällen konnten in 8,3 % primäre Fernmetastasen nachgewiesen werden. Diese fanden sich mit 65,1 bzw. 25,3 % am häufigsten in der Lunge und/oder der Leber. Eine Ausbreitung in die Knochen sowie in die Knochen plus simultan in jegliche anderweitigen Strukturen lag nur in jeweils 6,0 % vor. Die gewonnenen Ergebnisse wurden in der Zentrale des DKSM zur Berechnung des LMS-Risiko-Scores mittels Vergleich mit 670 prospektiv analysierten LMS aus 2 weiteren Promotionen verwendet. Der Score ist zwischenzeitlich publiziert worden.

Assoziation zwischen Thyreotropin und dem Lipidprofil bei Kindern und Jugendlichen in Deutschland (2017)

Witte, Tilman

Zielstellung: Es gibt noch keine populationsbezogene Studie, die den Zusammenhang zwischen Thyreotropin (TSH) und den Lipidparametern Gesamtcholesterin, Low-Density-Lipoprotein-(LDL)-Cholesterin, High-Density-Lipoprotein-(HDL)-Cholesterin und Triglyzeriden bei Kindern und Jugendlichen unter-sucht hat, trotz der möglichen Auswirkungen eines erhöhten Lipidprofils auf die Entstehung von kardiovaskulären Erkrankungen. Teilnehmer und Methoden: Es wurden Eigenschaften und Laborparameter von insgesamt 6 622 drei- bis zehnjährigen Kindern und 6 134 elf- bis 17-jährigen Heranwachsenden der Studie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen in Deutschland (KiGGS) analysiert. Primäre Expositionsvariable dieser Querschnittsstudie war der mit einer Elektroluminiszenz-Methode gemessene TSH-Spiegel im Serum. Primäre Outcomevariablen waren die Gesamtcholesterin-, LDL-Cholesterin-, HDL-Cholesterin- und Triglyzeridspiegel im Serum, die über enzymatische Farbanalysen bestimmt wurden. Die Variablen wurden mithilfe von altersspezifischen Grenzwerten kategorisiert. Ergebnisse: Signifikante positive Assoziationen lagen bei Kindern zwischen Serum-TSH-Spiegeln und allen Nicht-HDL-Cholesterinspiegeln (Gesamtcholesterin-, LDL-Cholesterin- und Triglyzeridspiegeln) vor (β = 0,90, 95 %-Konfidenzintervall [KI]: 0,53 – 1,27; β = 0,78, 95 %-KI: 0,44 – 1,13; und β = 0,90, 95 %-KI: 0,52 – 1,27), gleichermaßen bei Jugendlichen (β = 0,90, 95 %-KI: 0,47 – 1,32; β = 0,67, 95 %-KI: 0,29 – 1,05; und β = 0,92, 95 %-KI: 0,49 – 1,35; p < 0,05). Stratifizierte Modelle deuteten darauf hin, dass diese Zusammenhänge besonders stark bei übergewichtigen und adipösen Kindern waren. Kinder mit erhöhten TSH-Spiegeln hatten im Vergleich zu Kindern mit TSH-Spiegeln im Referenzbereich höhere Nicht-HDL-Cholesterinspiegel. Fazit: Wie schon bei Erwachsenen bekannt, zeigt diese Studie bei Kindern und Jugendlichen einen positiven Zusammenhang zwischen den Serumspiegeln von TSH und Nicht-HDL-Lipiden. Längsschnittstudien könnten klären, ob ein erhöhter Serum-TSH-Spiegel, der von einem unvorteilhaften Lipidprofil begleitet wird, im Erwachsenenalter fortdauert.

Untersuchungen zum Mechanismus der oralen Absorption von Trospiumchlorid an gesunden Probanden (2017)

Tadken, Tobias

In Deutschland leiden ca. 15 % der über 40-jährigen am Syndrom der überaktiven Blase (overactive bladder, OAB), welches durch plötzlich auftretenden, nicht aufhaltbaren Harndrang definiert wird. Trospiumchlorid (TC) ist ein kationischer, wasserlöslicher, antimuskarinerger Arzneistoff mit einer stark variablen Bioverfügbarkeit von ca. 10 %, der häufig zur Behandlung der OAB eingesetzt wird. Aufgrund seiner quartären Ammoniumstruktur überwindet er die Hirnschranke nicht und löst somit keine kognitiven Nebenwirkungen aus, was einen entscheidenden Vorteil gegenüber anderen Anticholinergika darstellt. Zielsetzung dieser Arbeit war die Optimierung seines schlechten oralen Absorptionsverhaltens. TC überwindet die Enterozytenmembran als Substrat des Efflux-Carriers P-glycoprotein (P-gp) und des Aufnahmetransporters organic cation transporter 1 (OCT1). Durch die geringe Expression von P-gp in den proximalen Dünndarmabschnitten und einer gleichmäßigen Expression von OCT1 im gesamten Darm vermuteten wir ein „Absorptionsfenster“ für TC in diesem proximalen Dünndarmareal. In zwei nach ähnlichem Design durchgeführten kontrollierten, randomisierten, cross-over Studien der Phase I versuchten wir dieses vermutete „Absorptionsfenster“ mit der Simulation gastroretentiver Darreichungsformen für TC gezielt zu bedienen. Das TC sollte dabei mit Hilfe der Antrum-Motilität über einen längeren Zeitraum, in portionierten Mengen aus dem Magen in den Dünndarm befördert werden. In der offenen, vier-armigen GI-Studie (gastric infusion) benutzten wir dafür eine Magensonde über die 30 mg in Wasser gelöstes TC in einem Zeitraum von 6 h in den Magen infundiert wurden (GI). Im Vergleich dazu stand die orale Einnahme einer 30 mg schnell freisetzenden TC-Filmtablette (immediate release, IR). Die Applikationen erfolgten jeweils im nüchternen Zustand (fasted) und nach dem Verzehr einer standardisierten fettreichen Mahlzeit (FDA; fed). In der NaHCO3-Studie (Natriumbikarbonat) simulierten wir unter Ausnutzung der verzögerten Magenentleerung nach Verzehr einer fettreichen Mahlzeit eine physiologische Form der gastroretentiven Darreichung von TC. Durch Zugabe einer NaHCO3-Kapsel zu TC (IR-TC + NaHCO3) als Brausesubstanz in Kontakt mit Magensäure, sollte TC gleichmäßig mit dem Mageninhalt vermischt werden, um interindividuelle Unterschiede in der TC-Bioverfügbarkeit zu verringern. Im Vergleich standen die intravenöse Gabe von TC (IV-TC) und die Komedikation eines NaHCO3-Placebos (IR-TC + NaHCO3-Placebo). Die geplanten Ansätze zur Verbesserung des Absorptionsverhaltens von TC gelangen in beiden Studien leider nicht. Mit Hilfe von pharmakokinetischem modelling der aus der GI-Studie gewonnenen Daten, postulierten wir mögliche Gründe. So fanden wir heraus, dass es im menschlichen Darm zwei „Absorptionsfenster“ für TC geben muss. Ein schmaleres mit geringerer Permeabilität im Jejunum und ein breiteres mit höherer Permeabilität im Caecum/Colon ascendens. Ursächlich hierfür könnten die lokale Häufigkeit und das Wechselspiel der in diesen Arealen vorkommenden Transportproteine P-gp und OCT1 sein. Der Versuch durch Gastroretention ein proximales „Absorptionsfenster“ zu bedienen erwies sich daher nach pharmakokinetischer Modellanalyse als Fehlkonzept. In zukünftigen Studien sollten weitere Darreichungsformen erprobt werden, die insbesondere auf eine Freisetzung des TCs im zweiten „Absorptionsfenster“ mit einer höheren Permeabilität für TC abzielen.

Sexualhormone und quantitativer Ultraschall an der Ferse in der Allgemeinbevölkerung (2017)

Pätzug, Konrad

In vorangegangenen Studien wurde ein Zusammenhang der Sexualhormone mit dem Frakturrisiko nahegelegt. Wir haben darauf aufbauend untersucht in welchem Zusammenhang die Sexualhormone mit den quantitativen Ultraschallparametern der Ferse in Frauen und Männern Vorpommerns stehen. Für die vorliegende Studie wurden Testosteron, Estron und Androstendion mittels LC/MS-Verfahren und darüber hinaus Dehydroepiandrosteron-Sulphat und das Sexualhormon-bindende-Globulin in Immunoassays gemessen. Unter Einbezug relevanter Confounder wurden die Assoziation der Sexualhormone zu den quantitativen Ultraschallparametern der Ferse geprüft. Interessanterweise zeigte sich neben der positiven Assoziation von freiem Testosteron zur frequenzabhängigen Ultraschalldämpfung, eine inverse Assoziation von Dehydroepiandrosteron-Sulphat zum Stiffness Index des Knochens, die sich weder mit Blick auf das aktuelle biochemische Verständnis noch auf die Studienlage eindeutig erklären lässt.

Zelluläre und molekulare Wirkung von kaltem physikalischem Plasma auf Ovarialkarzinomzellen (2017)

Besic, Ilma

CAP-Behandlungen bieten neue Möglichkeiten in der Krebstherapie. Die Wirkungen von CAP sind bei verschiedenen Krebsentitäten nachgewiesen worden und zeigen sich hauptsächlich als Hemmung der Proliferation. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass CAP antiproliferativ auf OC-Zellen wirkt. Dieser Antitumoreffekt betraf alle vier untersuchten OC-Zelllinien und war abhängig von der Behandlungsdauer. Weiterhin wurde nachgewiesen, dass der antiproliferative Effekt von CAP auch indirekt über CAP-behandeltes Medium übertragen werden konnte. Beim Medium RPMI/1640 zeigte sich der signifikante antiproliferative Effekt ebenfalls abhängig von der Behandlungsdauer des Mediums. Ferner wurde der Einfluss von CAP auf die Zellbeweglichkeit untersucht. Wiederum konnte eine Hemmung der Zellmotilität in allen vier OC-Zelllinien nachgewiesen werden, obgleich sich hierbei leichte Unterschiede zwischen den Linien andeuteten. Als weiterer molekularer Mechanismus wurde die Modulation von intra- und extrazellulären Konzentrationen des zytoprotektiven Faktors HSP27 ausgemacht. Dieses Protein vermittelt pro-onkogene Effekte und spielt eine wichtige Rolle bei der Therapieresistenz. Wie gezeigt werden konnte, sank nach CAP-Behandlung die intrazelluläre Konzentration von HSP27 während die extrazelluläre Konzentration anstieg. Die zellulären Funktionen dieser HSP27-Freisetzung sind jedoch bisher noch unklar und sicherlich sehr interessant für zukünftige Projekte. Insgesamt kann festgestellt werden, dass CAP geeignet ist, um OC-Zellen zu inaktivieren. Die Behandlung führt zu antiproliferativen und antimetastatischen Effekten sowie zu einem intrazellulären Absinken von proonkogenem HSP27. Vorbehaltlich weiterer Untersuchungen, insbesondere auch zu der Funktion von sekretiertem HSP27, und vorbehaltlich der Evaluierung der CAP-Behandlung im klinische Kontext ist ein Einsatz von CAP in der gynäkologischen Onkologie sehr vielversprechend. Hierbei wäre sowohl eine direkte CAP-Behandlung von Tumorgewebe als auch eine indirekte Behandlung durch CAP-aktiviertes Medium denkbar.

Zum Einfluss von Eisenchelatoren auf die intestinale Mikrozirkulation bei systemischer Inflammation und experimenteller Sepsis (2017)

Kostek, Lisanne

Eisen als wichtigstes Spurenelement im menschlichen Körper bedingt, dass für nahezu alle Erkrankungen, insbesondere chronische und akute Entzündungsreaktionen eine fein regulierte Eisenhomöostase von besonderer Bedeutung ist. Ziel dieser Arbeit war es den Einfluss von zwei neuen Eisenchelatoren, DIBI und MAHMP auf die intestinale Mikrozirkulation bei experimenteller Sepsis zu evaluieren. Im Rahmen einer Sepsis können Eisenchelatoren eine mögliche neue Therapieoption darstellen, indem sie zum einen in verschiedenen Kompartimenten freies Eisen binden können, welches folglich nicht mehr zur Generierung reaktiver Sauerstoffspezies zur Verfügung steht, und zum anderen die Bioverfügbarkeit freien Eisens für Stoffwechselprozesse und Zellteilung pathogener Keime reduzieren. Hierzu führten wir intravitalmikroskopische Untersuchungen des Darmes an zwei murinen Modellen der experimentellen Sepsis durch. Wir konnten zeigen, dass bei Endotoxinämie eine Behandlung mit MAHMP die Leukozytenaktivierung reduziert, die intestinale Kapillarperfusion verbessert und vor einen histologischen Mukosaschaden schützt und somit anti-inflammatorisch wirkt. Im CASP-Modell führte die Behandlung einer polybakteriellen Peritonitis mit DIBI zur signifikanten Reduktion der Leukozytenaktivierung. Dies begründen wir hauptsächlich durch eine antibakterielle Wirkung von DIBI, welche durch extrazelluläre Eisenrestriktion quantitativ das Bakterienwachstum reduziert, und folglich über eine Reduktion Toxin-vermittelter, intrazellulärer Signaltransduktionskaskaden sekundär antiinflammatorisch wirkt.

Prospektive klinische, paraklinische und sonographische Charakterisierung von 521 vermuteten Leiomyomen aus einem stationären Bereich im Rahmen des Forschungsprojekts „Charakterisierung von Leiomyomen und uterinen Sarkomen“ zur Erstellung eines Sarkom-Risiko Scores (2017)

Riechmann, Christine ; Köller, Martina

Gegenwärtig gilt eine präoperative Differenzierung zwischen Leiomyomen (LM), den LM-Varianten/STUMP und den uterinen Sarkomen, insbesondere den Leiomyosarkomen (LMS) und low-grade endometriale Stromasarkomen als schwierig. Konsekutiv wird ein hoher Anteil von uterinen Sarkomen unter der Indikation von LM inadäquat operiert. Die Zielsetzung dieser Studie bestand darin anhand eines größeren Patientinnenkollektivs histologisch gesicherte regelhafte LM anamnestisch, klinisch und paraklinisch zu charakterisieren. Des Weiteren wurden die in diesem Rahmen gefundenen LM-Varianten/STUMP und uterine Sarkome gesondert analysiert. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden mit den unter weitgehend identischen Erhebungs- bzw. Analyseverfahren erhobenen LM-Daten von Krichbaum aus Münster und den durch weitere Promovenden der Promotions- und Forschungsgruppe für genitale Sarkome (PFGS) rekrutierten Sarkomdaten verglichen. Diese Daten sollten als Basis für die Errechnung eines durch das DKSM (Deutsche klinisches Kompetenzzentrum für genitale Sarkome und Mischtumoren) entwickelten Sarkom-Scores dienen. Zusätzlich erfolgte eine Analyse verschiedener Laborwerte (LDH, Neutrophilen/Lymphozyten-Ratio: NLR, Lymphozyten/Monozyten-Ratio: LMR) und der Ultraschallbefunde einschließlich der Dopplersonographien. Insgesamt sollten Charakteristika gefunden werden, die zur Diskriminierung von LM und uterinen Sarkomen geeignet sind. Es wurden insgesamt 526 vollständige Datensätze von LM-Operationen, die im Zeitraum von Dezember 2015 bis Oktober 2016 in der Frauenklinik des Krankenhauses Sachsenhausen/Frankfurt durchgeführt worden sind, prospektiv erfasst. Es wurden 470 Fälle mit histologisch gesicherten, regulären LM, sowie 36 zellreiche LM, 4 mitotisch aktive LM, 5 LM mit bizarren Kernen und 1 Lipoleiomyom, 1 Angioleiomyom und 1 myxoides LM in dieser Arbeit ausgewertet. Zusätzlich wurden 8 uterine Sarkome (3 LMS, 3 low grade endometriale Stromasarkome, 1 undifferenziertes uterines Sarkom und 1 Adenosarkom) analysiert. Von den 526 Patientinnen wurden 521 (470 LM, 46 LM-Varianten und 5 uterine Sarkome) unter der Diagnose LM aufgenommen und operiert. Bei den Parametern Alter, Tumorgröße, Menopausestatus, intermenstruelle Blutung, auffällige Sonographie, schnelles Tumorwachstum und Solitärtumor zeigte sich ein hochsignifikanter Unterschied (p < 0,001) zwischen den LM-Pat. der vorliegenden Promotion und von Krichbaum auf der einen und den 236 LMS der Promovenden der PFGS auf der anderen Seite. Es ergaben sich Hinweise, dass LMS eine höhere LDH und NLR sowie eine niedrigere LMR aufweisen. Erhöhte LDH-Werte sowie eine erhöhte NLR und eine erniedrigte LMR kamen auch bei den LM vor. So wiesen die Patientinnen mit einer Tumorgröße > 5 cm, aber auch mit stark degenerativ veränderten LM signifikant höhere LDH-Werte, als Frauen mit einer Tumorgröße ≤ 5 cm (p = 0,04334) und LM ohne degenerative Veränderungen (p= 0,0052) auf. Die NLR von Frauen ≥ 35 Jahre war signifikant höher, als bei denen mit < 35 Jahren (p = 1,4 x 10-5) und die LMR war bei ≥ 35 Jahren signifikant niedriger, als bei den Frauen < 35 Jahren (p = 0,0007). Bei der Thrombozytenzahl ergaben sich gleichfalls Hinweise, dass LMS (n = 3; Mittelwert: 398 Tsd/μl) und LM (n = 469; Mittelwert: 279,42 Tsd/μl) unterschiedlich hohe Werte aufweisen. Aufgrund der geringen Fallzahl der Sarkome ließen sich die Ergebnisse statistisch nicht sichern. Die Sonographie ist die wichtigste diagnostische Untersuchung zur Unterscheidung zwischen LM und LMS. 9,79 % der LM und 82,63 % der LMS des DKSM wiesen einen auffälligen Sonographiebefund auf. Dopplersonographisch ließen sich bei den uterinen Sarkomen bzw. LMS wegen der niedrigen Zahl der uterinen Sarkome lediglich Trends erkennen. Die uterinen Sarkome zeigten eine eher zentrale Durchblutung und ein LMS (1 von 2 Pat.) hatte eine stärker ausgeprägte Durchblutung, während die LM (n = 290) eher peripher (81,03 %) und weniger stark durchblutet waren. Nur 5,17 % der LM zeigten eine auffallend starke Durchblutung. Im Rahmen dieser Studie wurde der RI zentral und peripher im Tumor und in der A. uterina gemessen. Der zentrale RI der uterinen Sarkome (4 Messwerte) lag mit einem Mittelwert von 0,43 unter dem der LM (162 Messwerte) mit 0,58. Bei den LMS (2 Messwerte) wurden mit einem mittleren RI zentral von 0,35 sehr niedrige Werte gemessen. Zum Teil wiesen auch LM einen niedrigen RI auf. Der RI zentral (p = 0,0002) und der RI peripher (p= 1,59 x 10-7) waren bei LM mit einer Tumorgröße > 5 cm hochsignifikant niedriger, als bei einer Tumorgröße ≤ 5 cm. Dies traf bei dem RI der A. uterina nicht zu (p= 0,3805). Auch der RI zentral (p = 0,0411) und der RI peripher (p = 1,74 x 10-5) der solitären LM war signifikant niedriger, als der RI, der im größten Tumor bei multiplen LM gemessen wurde. Die Daten dieser Analyse mit 470 LM und die Daten der Promotion Krichbaum mit 199 LM wurden direkt für die Berechnung des präoperativen LMS-Risiko-Scores verwendet. Letztere erfolgte unter Hinzufügung der LMS-Daten des DKSM im Institut für Bioinformatik der Universitätsmedizin Greifswald. Dieser Score wurde zwischenzeitlich zur Publikation eingereicht.

Current biogeochemical processes and element fluxes in surface sediments of temperate marginal seas (Baltic Sea and Black Sea) (2017)

Lipka, Marko

The aims of this study were to quantify the key mineralization processes and the resulting nutrient release potentials of different sediment types, their ranges of extent and dependency on varying environmental conditions such as seasonal variations or shifts in oxygen availability. Benthic phosphate fluxes and flux potentials were of particular interest as P is an essential nutrient for algal growth in marine systems and phosphate is often limiting primary production, hence strongly promotes the production of new biomass. A major P source in marine environments are mineralization products of early diagenetic processes. To gain insight into the pathways of organic matter mineralization and subsequent secondary reactions, key reactants in the solid and the dissolved phase were considered in typical sediments of the Baltic Sea and the Black Sea. Seven study sites in the German Baltic Sea region, representative of the major depositional environments, including coarse and fine grained sediments, both rich or poor in organic carbon, were intensively studied. The investigations were conducted on a seasonal basis during ten ship-based expeditions between July 2013 and March 2016, covering spring- and autumn algal blooms, stagnation periods with bottom water hypoxia and winter dormancy. Hypoxic conditions frequently developed in the bottom waters of the Bay of Mecklenburg, Stoltera and the Arkona Basin sites, shallower stations like the Tromper Wiek, the Oder Bank and the Darss Sill were usually not affected by hypoxia. Increased nutrient concentrations in the bottom waters coincided with oxygen depletion. High salinity dynamics were observed in the bottom waters above the studied sediments, which were due to frequent salt water inflows from the North Sea. Bottom water temperature variability was seasonally conditioned. The studied sands showed 2-3 orders of magnitude higher permeability values and about one order of magnitude lower organic matter contents compared to the studied muds. Occasionally, strongly increased organic matter contents were observed in the sands, likely induced by downward mixing of plankton bloom derived particles. The organic matter was found to be essentially supplied by marine phytoplankton, indicated by its elemental composition and isotopic signature. Additionally, an adapted approach of the Keeling plot method was made to characterize the source material of organic matter mineralization. In marine environments, dissolved inorganic carbon concentrations often increase with depth together with an isotopic carbon signature shift to lighter values due to organic matter mineralization. The Keeling plot method was commonly used to determine the isotopic signature of carbon sources for ecosystem respiration. Conventionally, the influence of respiratory depletion of 13CO2 on the isotopic composition of the atmosphere was studied in terrestrial and limnic biogeochemistry. The same approach was applied on organic matter mineralization in sediments and the water column during this study. Mixing of bottom water derived background DIC and DIC released into the environment during organic carbon decomposition was assumed. In a modification of previous approaches, where changes in concentration and δ13C of DIC were followed over time, vertical profiles were analyzed in this study, which represent time-dependent variations superimposed by transport processes . DI13C gradients in the water column of the Black Sea and pore water profiles in the Black Sea and the Baltic Sea were used to estimate the 13C signature of the mineralized organic carbon via Keeling plot analysis. The Black Sea water column revealed a δ13C signature of the organic matter source close to the signature of typical particulate organic matter in the ocean and previously reported values for the Black Sea euphotic zone. In the pore waters of Black Sea sediments (from short and long sediment cores), Keeling plot analysis clearly demonstrates that the released DIC at depth can be derived from different sources. An isotopically very light carbon source (< –60 ‰) was associated with anaerobic oxidation of methane in the Black Sea. Marine organic matter was the principal source for DIC in the deeps of Baltic Sea basins, while the calculated carbon source isotopic signature in sediments of sand flats and bays was shifted to heavier δ13C signatures compared to marine organic matter. These shifts were attributed to potential dissolution of sedimentary carbonates or organic inputs of terrestrial C4 vascular plants like maize and other agricultural plants. The carbon source isotopic composition calculated via Keeling plot analysis correlated well with directly measured δ13C signatures of surface sediments POM. Organic matter mineralization activity in the southern Baltic Sea sediments was studied via gross sulfate reduction rate analysis and total oxygen uptake measurements in sands and muds. Oxygen penetration depths were less than 4 mm in both, muddy and sandy sediments. Oxygen uptake rates were similar in muds (10.2 mmol m–2 d–1) and sands (10.7 mmol m–2 d–1), while significantly higher rates were measured in the coastal near sites of the Bay of Mecklenburg (about 12 mmol m–2 d–1) than in the deeper Arkona Basin (about 9 mmol m–2 d–1). Substantial sulfate reduction was measured in the muddy (about 4 mmol m–2 d–1) and the sandy (about 1 mmol m–2 d–1) study sites. Highest sulfate reduction rates (4.4 – 5 mmol m–2 d–1) were detected in the muds of the Bay of Mecklenburg during summer, about twice as high as in the Arkona Basin muds. Increased mineralization activity of the coastal near muds of the Bay of Mecklenburg is attributed to enhanced input of fresh organic matter during algal blooms. About twofold higher oxygen consumption and sulfate reduction rates were measured in summer compared to winter in sandy and muddy sediments. The studied sites were usually characterized by a typical biogeochemical zonation with oxic, suboxic and sulfidic zones. The concentration profiles in the muds reflected sulfate reduction and secondary redox-reactions, liberating dissolved carbon, nitrogen, phosphorus and hydrogen sulfide into the interstitial waters. Orders of magnitude lower concentrations were detected in the sands, while their top centimeters were mostly irrigated and mineralization products only accumulated below. A several centimeter thick suboxic zone was sustained by active downward transport of oxidized material in the southern Baltic Sea coastal sediments, presumably mainly through bioturbation. Especially sulfur and iron species were involved in the secondary reactions between the metabolites of early diagenetic processes occurring in the suboxic zone. Partly high temporal variability was observed in the form of vertical migration of the sulfidic zone and a corresponding expansion and shrinking of the suboxic zone. The Arkona Basin site showed the most stable geochemical zonation over time, while the Luebeck Bight site and especially the Mecklenburg Bight site showed striking dynamics. The consequent redox-regime shifts within the surface sediments might promote mineralization of organic matter as higher sulfate reduction rates and higher total oxygen uptake were measured in these more dynamic muds. The vertical shifts of the redox-gradients can largely be explained by temporal and spatial variability of bioturbation activity, but also anthropogenic activities may play a role. Bottom trawling, may be the dominant mixing process at the Mecklenburg Bight site. In the sands, less reactive iron and manganese contents were available compared to the studied muds, which may be due to frequent irrigation of the top centimeters leading to a loss of pore water reservoirs like dissolved Fe and Mn. Another mixing process, storm induced sediment resuspension, was suggested to be important for the sediments in the study area. A severe sediment resuspension event at the silty Tromper Wiek site was indicated by steep gradients in pore water concentration and particulate mater content profiles in the top ∼ 5 cm sediments. Carrying out non steady state modeling (Bo Liu, IOW), the successive re-development of the pore water profiles towards a steady-state was simulated and the time span necessary to establish measured pore water profiles after the sediment disturbance event was approximated. In the predicted time span, daily average wind speeds reached an annual high of the category ‘gale’ which was probably sufficient to resuspend and irrigate the surface silt-type sediments. This study showed that sediment mixing processes have a strong influence on early diagenetic reactions, solute release potentials and actual fluxes from the sediments. Also the sediment mixing via bottom trawl fishing can be regarded as an event-like disturbance. The newly developed approach of non-steady-state modeling of pore water sets (Bo Liu; IOW) can help to answer the question, how long it takes to reach a steady-state after a sediment disturbance event. The concentration profiles in interstitial waters were used to calculate net transformation rates via the transport-reaction models REC and PROFILE. The calculations revealed net release of H4SiO4 and PO4 within the top 20 cm of the studied muds, while net DIC and NH+4 consumption and sulfate production was clearly evident within the top ∼ 5 cm. Intensive reoxidation of sulfide that was produced via sulfate reduction was also indicated by large deviations between the modeled net sulfate transformation rates and experimentally derived gross sulfate reduction rates. These surface near transformations were probably associated with microbial chemosynthesis. The studied sands of the southern Baltic Sea were usually characterized by very low pore water gradients, probably due to their frequent irrigation. Accordingly, calculated transformation rates were one to two orders of magnitude lower in the studied sands compared to the muds of the southern Baltic Sea. However, during a situation with a stratified water column, substantial pore water reservoirs with the typical concentration trends were present in the sandy Darss Sill sediments. Integrated production rates of PO4, Mn2+ and H4SiO4 derived from these concentration profiles were in the same order of magnitude as in the muddy Arkona Basin. Intensive pore water irrigation is also capable to transport fresh organic matter into the sediment as was occasionally indicated by strongly increased surface near TOC in the sands. Considerable gross sulfate reduction rates and total oxygen uptake rates were measured in the sandy Oder Bank sediments, where pore water concentration profiles rather suggested absence of diagenetic processes. The studied sands were, hence, not unreactive substrates but usually rather unable to preserve the mineralization products. This reflects the often limited significance of pore water evaluations in irrigated sandy sites but also the high mineralization potentials of coastal sands. Early diagenetic processes and the impact of intense benthic-pelagic exchange in such shallow marine environments is still poorly understood, as they were rarely investigated in the past and are methodologically more difficult to investigate. The Baltic Sea deeps Gotland Deep and Landsort Deep were mainly controlled by sulfate reduction and shallow anaerobic oxidation of methane. Calculated rates of net sulfate reduction and net sulfide production were equivalent, indicating a lack of sulfide re-oxidation reactions. Phosphate liberation rates were low in the surface sediments, but strong linear concentration gradients indicated liberation at depth. The euxinic Black Sea sediments were purely controlled by sulfate reduction via anaerobic oxidation of methane at the sulfate-methane transition zone in sediment depths of up to several meters. Subsequent diffusive concentration gradients clearly dominated pore water profiles in the surface sediments. Benthic solute reservoirs of the top 10 cm pore waters were generally higher in the muds than in the sands of the southern Baltic Sea. The smaller reservoirs in the sands were cause by intensive exchange between pore water and bottom water in these permeable sediments. The three studied muddy sites of the southern Baltic Sea showed great dissimilarities with respect to their pore water compositions. Large observed pools of dissolved Fe2+ and PO4 clearly point to reduction of reactive Fe and release of adsorbed P pools. Multi-dimensional scaling analysis showed that seasonal variability played only a minor role for the observed variability of the benthic solute reservoirs. Principal component analysis revealed that the studied sediments can be characterized by essentially two factors based on their pore water reservoirs of the top 10 cm: 1) their mineralization and accumulation efficiency and 2) their secondary reactions in the suboxic zone, reflecting fundamental differences in their sedimentation conditions and mixing processes. While the sands were similar to each other due to their overall low reservoirs, sands, silts and muds mainly differed in their mineralization and accumulation efficiency. Large variability was also observed within the studied muds regarding their predominating redox metabolites. Highest dissimilarities were evident between the neighboring sites Mecklenburg Bight (mostly suboxic) and Luebeck Bight (mostly sulfidic). Therefore, the biogeochemical state in the studied sediments were shown to be mainly controlled by their sediment type and the transport of reactive iron into the sediments. The supply of organic matter to the sea floor controlled the overall mineralization activity, while the sediment permeability determined the accumulation efficiency of the sediment. Mixing of surface sediments together with the complex relation of oxygen, sulfur, iron and phosphorus in the solid and aqueous phase is controlling benthic nutrient fixation/liberation reactions. Salinity variability showed no noticeable effects on early diagenetic processes. During four sampling occasions in the Arkona Basin, bottom water salinity showed strong variability which was also effecting pore water concentration profiles in more than 15 cm depth. However, concentration profiles of typical organic matter mineralization products remained remarkably stable. Also gross sulfate reduction rates seemed to be unaffected by the variable pore water sulfate concentrations. Nutrient fluxes across the sediment-water interface were obtained by the interpretation of vertical pore water concentration profiles via different models (diffusive fluxes) and via incubation of intact sediment cores (total fluxes). Benthic diffusive fluxes represent potential release of solutes into the water column. They were often strongly associated with the benthic reservoirs, thus fluxes were highest in the muds, considerably lower in the organic-poorer silts, and generally close to zero in the sands. The dissimilarities between diffusive fluxes in the different sediments were mainly controlled by the sediment type. Highest variability was observed within the muds, controlled by their different diagenetic pathways due to different sediment mixing intensities. In the muddy sediments, diffusive PO4 fluxes were much higher than mineralization of organic matter with the common element ratios of marine organic matter can provide, indicating active recycling of phosphorus within the muds due to recurring adsorption and re-release on reactive iron oxyhydroxide phases. Especially in the strongly mixed Mecklenburg Bight sediments, pore water dissolved PO4 was primarily controlled by the release of adsorbed P. Actual PO4 release into the bottom waters (determined via core incubation experiments) was only measured under extended bottom water oxygen deficiency conditions. The same applied to the redox-sensitive solutes Fe2+, Mn2+ and sulfide. For the less redox-sensitive solutes, diffusion usually accounted only for a fraction of the total interfacial flux. The proportion of advective to diffusive transport was estimated with different methods. Bioturbation induced sediment mixing was quantified by comparing the diffusive H4SiO4 fluxes derived from pore water modeling with the total fluxes derived from the core incubations. The studied muds showed infauna induced advection proportions of about 35 – 100 %. Only when infauna was absent, diffusion became the dominant transport process across the sediment-water interface. In the studied sands, advection was the dominating transport process, since their generally low surface near reservoirs lead to diffusive fluxes close to zero. However, it remains unclear whether bioturbation or hydrodynamic irrigation are responsible for that. An attempt was made to estimate the effect of hydrodynamic irrigation for a range of reasonable bottom water velocities from the sediment bedform geometry after Neumann et al. (2017). However, resulting potential hydrodynamic irrigation was found to be rather low compared to reported values from the literature and may significantly underestimate actual irrigation of the sandy sediments. In a new non steady-state multi-element diagenetic modeling approach (Bo Liu, IOW), vertical δ13C pore water profiles were used to estimate the significance of advective transport processes. Mixing processes at the sediment-water interface were expressed as multiple of pure diffusion (ε). By adjusting this mixing coefficient as boundary condition for best fits of predicted to measured pore water profiles, the degree of these mixing processes was estimated. In the Arkona Basin surface sediments, this approach revealed best fits assuming a mixing depth of 3.5 cm with a tenfold higher total mixing degree based on diffusional transport. The calculated mixing depths and intensities were similar to bioturbation depths and rates obtained via traditional methods (Morys, 2016). The novel modeling approach is a promising method to evaluate surface sediment mixing processes. Increased mineralization activity during productive seasons lead to increased oxygen consumption and therefore frequent bottom water hypoxia. The effects of hypoxic bottom water conditions on the early diagenetic processes in the sediments were studied via prolonged core incubation experiments. Shifts to bottom water oxygen deficiency had various consequences for benthic reservoirs and fluxes. The oxygen consumption decreased during hypoxic incubation phases. Decreased bioturbation activity diminished advective transport so that total fluxes of redox-insensitive solutes (e.g. H4SiO4) were decreased. Reactive iron and manganese oxides act as barrier (“iron curtain”) in the suboxic zone, preventing redox-sensitive solutes from their release into the water column. After a shift to bottom water hypoxia, these reactive oxides are re-dissolved and liberated into the water column. Prolonged incubation experiments suggested that the Mn-oxide reservoirs were depleted first before the Fe-oxides with the adsorptively bound phosphate were liberated. The release of nutrients (especially phosphorus), dissolved inorganic carbon, and redox- sensitive compounds (e.g. hydrogen sulfide) strongly varied in the different studied environments, covering coastal-near oxic, temporary hypoxic and euxinic conditions. In environments, where advection through hydrodynamic irrigation or bioturbation do not occur, like in anoxic or euxinic systems, surface-near pore water gradients reflect total solute interfacial fluxes. They depend on the supply of organic matter to the sea floor, the mineralization rates in the sediments and the composition of the overlying bottom water. In the Black Sea, much of the organic matter mineralization was performed already in the water column and not in the sediments, leading to a decreasing export of organic matter to the sediment and increasing concentrations of mineralization products in the bottom water with increasing water depth. Accordingly, benthic fluxes across the sediment-water interface of the deep Black Sea sites were the lowest of the entire study, essentially reflecting the low mineralization rates of AOM in deeper layers. Highest fluxes in the Black Sea were observed at the continental slope at intermediate water depths, but were still lower than in the Baltic Sea deeps. In contrast, highest DIC fluxes were detected in the oxygen depleted Baltic Sea deeps Gotland Deep and Landsort Deep. These basins are shallow enough that reactive organic matter reaches the sea floor, where it is mineralized via sulfate reduction close to the sediment surface. Strong concentration gradients and therefore high diffusive interfacial fluxes across the sediment-water interface were evident. As bioturbation was absent, these diffusive fluxes were representative for total interfacial fluxes unlike in sediments with additional advective flux components. In more complex environments, like coastal oxic sediments, inhabited by macrofauna, overflowed by currents and affected by resuspension events, the sediment surface represents an interface between turbulent and calm conditions, high and low concentrations and/or different redox-states. Such gradients are the basis for intensive exchange processes. The surface sediments in the coastal sites of the southern Baltic Sea were characterized by active organic matter mineralization via sulfate reduction and mixing induced secondary reactions taking place in the suboxic zone. This included the removal of dissolved sulfide due to iron oxide reduction with simultaneous liberation of PO4 into the interstitial waters. High surface near P reservoirs existed due to internal P cycling within the sediments, which was in turn driven by continuous re-oxidation of the reduced iron by downwards transported oxygen. These reservoirs were only actually released into the water column during bottom water oxygen deficiency situations, when the iron re-oxidation was inhibited. This also applies for sediments of the Gulf of Finland and the deeper Baltic Sea basins Bornholm Basin and Gdanks basin, where temporary hypoxic conditions are responsible for recurrent benthic phosphate release. The widespread occurring phosphate adsorption on sedimentary solid iron phases is a much debated ecosystem service of marine sediments. As discussed in this work, the sedimentary P liberation rates and pools of readily bio-available dissolved phosphate can be substantial in Baltic Sea muddy sediments. Actual phosphate fluxes across the sediment-water interface, though, are relatively small because phosphate is scavenged by adsorption on iron oxyhydroxides that are usually an integral part of coastal marine sediments if overlain by oxic bottom waters. Although muddy sediments often show only an oxic layer of only few millimeters thickness, adsorption capacities of iron oxyhydroxides are large enough to substantially retain P from being liberated into the water column. Falling under reducing conditions, iron oxyhydroxides are re-dissolved, liberating high amounts of PO4 into the surrounding waters. While permanently oxic sediments will preserve adsorbed P, permanently anoxic sediments steadily release mineralized P into the water column. However, sedimentary environments of oscillating redox conditions are predestined for high, burst-like benthic P fluxes. Especially in a quasi isolated environment like the Baltic Sea, with high nutrient inputs but only few sinks, these internal recycling processes promote eutrophication in the long-term. Further expanding hypoxia and anoxia in the Baltic Sea with a subsequent loss of benthic fauna and altered nutrient dynamics in the surface sediments may be the consequence.

Das gesunde Brustparenchym in der dreidimensionalen dynamischen MR-Mammografie in der Normalbevölkerung - Korrelation zwischen Brustdichte und Brustparenchymenhancement (2017)

Barbey, Friederike

Als Folge des demographischen Wandels in Deutschland erkranken immer mehr Menschen an chronischen Erkrankungen und Tumorleiden, wobei über 70.000 Frauen pro Jahr die Diagnose Mammakarzinom erhalten. Diese Sachlage erklärt, warum sich aktuell viele Studien mit molekularen Pathomechanismen der Mammakarzinom-Entstehung sowie der Optimierung und Weiterentwicklung medikamentöser Therapieregime bei Mammakarzinom-Patientinnen befassen. Aber auch die Verbesserung der diagnostischen Möglichkeiten ist wesentlicher Bestandteil derzeitiger Forschung. Während die Mammografie über einen langen Zeitraum als die Methoden der Wahl zur Mammakarzinom-Diagnostik angesehen wurde, wird der kontrastmittelgestützten Magnetresonanzmammografie (ceMRM) derzeit ein immer höherer Stellenwert beigemessen. Da alle Untersuchungsmodalitäten in Abhängigkeit von individuellen anatomischen und physiologischen Gegebenheiten der weiblichen Brust in ihrer Sensitivität und Spezifität deutlich eingeschränkt sein können, ist es umso wichtiger individuelle Untersuchungskonzepte zu finden. Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit bei 461 Probandinnen die Parameter Brustdichte (BD) und Brustparenchymenhancement (BPE) mittels ceMRM qualitativ und quantitativ bestimmt, da diese bekanntermaßen erheblichen Einfluss auf die am häufigsten verwendeten Modalitäten, Mammografie und ceMRM, nehmen können. Des Weiteren wurde der Zusammenhang zwischen BD und BPE sowie der potenzielle Einfluss des Menopausen-Status auf beide Parameter untersucht. Zur Validierung der Auswertung und qualitativen Einschätzung der Ergebnisse wurden im Voraus beide Parameter hinsichtlich ihres Inter- und Intra-Reader-Agreements anhand von 49 Probandinnen untersucht. Basierend auf den initial durchgeführten Analysen zu anthropometrischen und anamnestisch erhobenen Parametern konnte beurteilt werden, inwieweit das Probandinnenkollektiv eine repräsentative Stichprobe aus der weiblichen Bevölkerung darstellt und ob somit eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf die weibliche Bevölkerung sinnvoll und möglich erscheint. Zusätzlich konnten potenzielle Confounder ausgeschlossen werden, was insofern relevant ist, als dass sich damit das Risiko fälschlicherweise angenommener Zusammenhänge minimiert. Übereinstimmend mit der aktuellen Literatur zeigte sich in den qualitativen und quantitativen Analysen sowohl die BD als auch das BPE bei postmenopausalen Frauen verglichen mit prämenopausalen Frauen signifikant vermindert; eine Konstellation, die unter anderem dem Einfluss des postmenopausalen Absinkens der Sexualhormone geschuldet ist. Ferner ergaben sich intraindividuell signifikante Unterschiede in der Brustzusammensetzung mit höheren rechtsseitigen Brustdichten, für die derzeit noch keine abschließende pathophysiologische Erklärung gefunden werden konnte und die im Widerspruch zu dem bekanntermaßen vermehrt linksseitigen Auftreten von Mammakarzinomen stehen. Als Kernpunkt dieser Arbeit können die im Anschluss durchgeführten Analysen bezüglich eines Zusammenhanges von BD und BPE in Abhängigkeit vom Menopausen-Status angesehen werden. Hierbei ergab sich weder in der qualitativen noch in der quantitativen Auswertung ein signifikanter Zusammenhang oder eine Übereinstimmung von BD und BPE. Die Ergebnisse der bisher lediglich sehr vereinzelt zu dem Thema veröffentlichten Studien decken sich nur bedingt mit den hier beschriebenen, wobei sich die Probandenkollektive allerdings auch in erheblichen Maß von dem hier untersuchten unterscheiden. Sowohl das Studiendesign, die Art der Probandinnen-Rekrutierung als auch die Ein- und Ausschlusskriterien und die endgültige Probandenzahl unterscheiden sich hierbei in erheblichem Maß, was demzufolge einen Vergleich mit dieser Arbeit nur eingeschränkt möglich macht. Das Fehlen einer Assoziation zwischen BD und BPE in der ceMRM bedeutet, dass beim Vorliegen einer mammografisch hohen BD nicht automatisch von einem zusätzlich starken BPE in der ceMRM ausgegangen werden kann und umgekehrt. Andere Einflussfaktoren, wie z. B. der Menopausen-Status, die Zyklusphase, Körpergewicht und BMI, oder auch die Einnahme von Hormonpräparaten sind für die starke interindividuelle Variabilität des BPE ebenfalls verantwortlich. Weitere Studien sind zukünftig erforderlich, um den Einfluss dieser Confounder auf das BPE näher zu untersuchen und um weitere Confounder zu identifizieren. Unsere Daten sind insbesondere für Hochrisikopatientinnen und Patientinnen mit einem intermediären Risiko für die Entwicklung eines Mammakarzinoms von Bedeutung, da für diese in den aktuellen Leitlinien die jährliche ceMRM in der intensivierten Vorsorge empfohlen wird. Dabei handelt es sich mehrheitlich um junge, prämenopausale Frauen mit gehäuft mammografisch hoher BD und gehäuft ausgeprägtem BPE, wodurch eine erschwerte diagnostische Beurteilbarkeit resultieren kann. Um zusätzliche diagnostische Sicherheit zu erlangen, erscheint es daher im klinischen Kontext sinnvoll, individuell einen Modalitäten-Wechsel bzw. die Kombination mehrerer Modalitäten in der Diagnostik in Erwägung zu ziehen, wenn sich in einem Untersuchungsverfahren deutliche Beurteilungseinschränkungen der radiologischen Aufnahmen ergeben. Der individualisierte Einsatz einer oder mehrerer geeigneter Modalitäten könnte somit entscheidenden Einfluss auf eine frühzeitige Diagnosestellung nehmen und eine Verbesserung der Prognose erkrankter Frauen durch einen Therapiebeginn in einem früheren Tumorstadium ermöglichen.

Einfluss der sympathischen Innervation auf L-Typ-Ca2+-Kanal abhängige Signalwege in renalen Widerstandsgefäßen (2017)

Heumann, Philipp

Die neonatale sympathische Denervierung steigert die Agonist-induzierte Gefäßkontraktion. Dieser Effekt kommt möglicherweise durch modifizierte Signaltransduktionsmechanismen zustande. Dazu könnten Veränderungen in Rho-Kinase(ROCK)- und L-Typ-Ca2+-Kanalabhängigen Signalwegen gehören, welche den Rezeptoren der vasoaktiven Agonisten nachgeschaltet sind. In der vorliegenden Studie wurde untersucht, ob die verstärkte Aktivierung der ROCK und/oder L-Typ-Ca2+-Kanäle zur gesteigerten Noradrenalin(NA)-induzierten Gefäßkontraktion bei renalen Widerstandsgefäßen neonatal sympathektomierter Ratten beitragen. Für die experimentellen Untersuchungen wurden normotensive männliche Wistar-Ratten (Crl:Wi) verwendet. Diese wurden neonatal sympathektomiert oder scheinsympathektomiert. Es folgte die Untersuchung isolierter renaler Widerstandsarterien 9 bis 12 Wochen alter Tiere mittels Small-Vessel-Myographie. Die Expression der L-Typ-Ca2+-Kanäle isolierter renaler Widerstandsgefäße wurde mittels Western-Blot untersucht. Zusätzlich wurde das Ruhemembranpotential der glatten Gefäßmuskelzellen mittels Mikroelektroden registriert. Die neonasale sympathische Denervierung führte im Vergleich zur Scheinsympathektomie zu einer gesteigerten NA-Sensitivität bei Gefäßen normotensiver Ratten. Sowohl die Inhibition der ROCK als auch die Blockade von L-Typ-Ca2+-Kanälen führte zur Rechtsverschiebung der NA-Konzentrations-Wirkungs-Kurve. Diese Effekte waren bei Gefäßen sympathektomierter Tiere im Vergleich zu scheinbehandelten Kontrollen deutlicher ausgeprägt. L-Typ-Ca2+-Kanalaktivierung mittels S-(-)-BayK8644 löste bei Nierenarterien sympathektomierter Ratten starke Gefäßkontraktionen aus. Die Gefäße der Kontrollen reagierten hingegen nur schwach auf S-(-)-BayK8644. Der Proteingehalt der a1-Untereinheit der L-Typ-Ca2+-Kanäle glatter Gefäßmuskelzellen unterschied sich nicht zwischen beiden Gruppen. Das Ruhemembranpotential glatter Gefäßmuskelzellen unterschied sich statistisch signifikant zwischen beiden Gruppen (p < 0,05) und betrug –57,5 ± 2,2 mV bei renalen Widerstandsgefäßen sympathektomierter Tiere und –64,3 ± 0,3 mV bei Kontrollen. Die Depolarisation der glattmuskulären Zellmembran durch kaliumreiche Organbadlösung steigerte die S-(-)-BayK8644-induzierte Kontraktion der Gefäße sympathektomierter Tiere und löste Kontraktionen bei Gefäßen der Kontrolltiere aus. Die Aktivierung von KATP-Kanälen führte zum vollständigen Verschwinden der S-(-)-BayK8644-induzierten Kontraktion bei Gefäßen sympathektomierter Tiere. Diese Befunde zeigen, dass die sympathische Denervierung renaler Gefäße zu einer Depolarisation des Membranpotentials der Gefäßmuskelzellen führt, die zu einer gesteigerten Aktivierbarkeit L-Typ-Ca2+-Kanal-abhängiger Signalwege beiträgt.

Die Schnittstelle zwischen präklinischer und klinischer Traumaversorgung: Eine Analyse der Abläufe in einem Traumanetzwerk (2017)

Richter, Marcel

Im Rahmen der durchgeführten Arbeit wurde die Schnittstelle Schockraum bei der Traumaversorgung aus Sicht der beteiligten Einrichtungen im Bereich des TraumaNetzwerkes Berlin evaluiert. Die Versorgung von schwerverletzten Patienten bedarf eines gut funktionierenden und eng aufeinander abgestimmten Netzwerkes aus präklinischer Versorgung durch den Rettungsdienst und weiterer klinischer Versorgung des Patienten in Traumazentren. Die entscheidende Schnittstelle zwischen den Bereichen Präklinik und Klinik stellt der Schockraum eines Traumazentrums dar. Aufgrund der hohen Komplexität der Abläufe und Strukturen an eben dieser Schnittstelle sind zwingend Maßnahmen zur Qualitätssicherung mit dem Ziel der Optimierung von Abläufen und Strukturen erforderlich. Bisherige Mechanismen zum Qualitätsmanagement für Rettungsdienste und Kliniken erfassen die wesentliche Schnittstelle zwischen beiden Bereichen nur ungenügend. Das gewählte Studiendesign stellt Screeningtool dar, um Schwachstellen an der Schnittstelle zwischen Präklinik und Klinik aufzudecken. Detaillierte Aussagen zu konkreten Prozeduren sind mit Hilfe des genutzten Tools aufgrund der hierfür benötigten deutlich umfangreicheren Datenerhebung nicht möglich gewesen, zumal die einfache Anwendbarkeit im notfallmedizinischen Kontext im Vordergrund steht. Aus den gewonnenen Ergebnissen konnten verschiedene qualitätssichernde Maßnahmen abgeleitet werden. Allen beteiligten Einrichtungen wurde nach Abschluss der Studie ein individueller Ergebnisbericht zur Verfügung gestellt. Zusammenfassend konnte festgestellt werden, dass die Abläufe an der Schnittstelle Schockraum insbesondere unter dem Aspekt der zeitlichen Abläufe und der Kooperation zwischen den verschiedenen Bereichen im Wesentlichen gut funktionierten. Die präklinische Versorgung durch den Rettungsdienst wurde von den Kliniken insgesamt als gut eingeschätzt, wobei in einzelnen Bereichen der Patientenversorgung Defizite mit einem sich daraus ableitbaren Nachschulungsbedarf aufgedeckt werden konnten. Als unproblematisch und weitgehend korrekt stellte sich die Auswahl der Zielklinik dar. Auch mit Blick auf die Notarztbeteiligung und die Voranmeldung von Patienten in der Zielklinik konnten keine wesentlichen Defizite aufgedeckt werden. Als limitierende Faktoren dieser Studie ist die Zahl der eingeschlossenen Fälle zu sehen, so dass bei deutlich höheren Fallzahlen belastbarere Aussagen zu erwarten wären. Auch Aussagen über das Outcome der Patienten lässt die Studie nicht zu. Das genutzte Screeningtool ist dafür geeignet, um auch in anderen Rettungsdienstbereichen in anderen Bundesländern angewendet zu werden.

Zur Prävalenz von Raumforderungen im Ober- und Unterkiefer – Eine bevölkerungsrepräsentative MRT-Studie aus Nordvorpommern (2017)

Hlady, Stefanie

Zysten oder solide Raumforderungen der Kieferknochen werden häufig als Zufallsbefunde entdeckt oder das zumeist symptomarme Wachstum einer Kieferzyste veranlasst viele Patienten erst bei Anzeichen einer akuten Symptomatik den Zahnarzt aufzusuchen. Dies führt dazu, dass Raumforderungen, wie z.B. Kieferzysten zum Teil erst in einem späten klinischen Stadium gesehen werden. Die Prävalenz der Raumforderungen und Kieferzysten wird in der Literatur sehr unterschiedlich angegeben. Methodische- oder Bevölkerungsunterschiede könnten hierzu beitragen. Ziel dieser Untersuchung war es, dass Auftreten und die Häufigkeit von Raumforderungen in Vorpommern bevölkerungsrepräsentativ, standardisiert mit einem MRT zu erfassen und mit anderen Studien zu vergleichen. Die vorliegende Studie basiert auf Datensätzen des SHIP-MRT-Projektes der Universitätsmedizin Greifswald von 2448 Probanden beiderlei Geschlechts. Als Grundlage dienten drei MRT-Bildserien, welche in axialer, koronarer und sagittaler Ausrichtung von jedem Teilnehmer vorlagen. Diese Bildserien wurden von zwei unabhängigen Observern gesichtet und die Befundungen in einer Webmaske eingetragen. Aus der Kohorte von SHIP 2 stammten 821 Probanden und 1627 Probanden kamen aus der 2008 gezogenen SHIP Trend Kohorte. Es wurden insgesamt 1340 Raumforderungen bei einem Patientengut von 2448 Probanden beobachtet wurden. Davon wurden 887 Raumforderungen in der SHIP Trend und 453 Raumforderungen in der SHIP 2 Studie befundet. Es wurden in der SHIP Trend Studie 524 Raumforderungen bei den Männern und 363 Raumforderungen bei den Frauen festgestellt. In der SHIP 2 Studie wurden 235 Raumforderungen bei den männlichen Probanden und 218 Raumforderungen bei den weiblichen Probanden beobachtet. Des Weiteren wurden in der SHIP Trend Studie 432 Raumforderungen bei männlichen Probanden und 311 Raumforderungen bei den weiblichen Probanden im Oberkiefer befundet. Im Unterkiefer wiesen 92 Männer und 52 Frauen pathologische Veränderungen auf. In der SHIP 2 Studie zeigte sich ebenfalls, dass mehr Raumforderungen im Oberkiefer als im Unterkiefer vorkommen. Es wurden fünfmal mehr Raumforderungen im Oberkiefer im Vergleich zum Unterkiefer befundet. Hinsichtlich der altersabhängigen Prävalenz zeigte sich eine Zunahme der Raumforderungen im Oberkiefer in der SHIP Trend Studie bis zum 59. Lebensjahr. Die 21- bis 29-Jährigen wiesen die geringsten Vorkommen auf. Im Unterkiefer konnte in der SHIP Trend Studie ebenfalls ein Anstieg der Anzahl der Raumforderungen bis zum 59. Lebensjahr beobachtet werden. Die SHIP-2 Studie zeigte im Oberkiefer eine Zunahme bis zum 69. Lebensjahr. Die höchste Prävalenz ist zwischen dem 60. und 69. Lebensjahr mit 120 Raumforderungen im Oberkiefer. Im Unterkiefer stellt sich ein Anstieg bis zum 49. Lebensjahr mit 15 Raumforderungen dar. Als anatomische Besonderheiten wurden 14 nasopalatinale Zysten, eine solide Raumforderungen im vorderen Nasenboden, eine zystisch sublinguale Raumforderungen und eine zystische Raumforderungen im Bereich der Tonsilla palatina als Zufallsbefunde beobachtet. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass jeder zweite Proband der vorliegenden Studie eine Raumforderung aufweist, dies entspricht einem Vorkommen von 55,4%. Es wurden mehr Raumforderungen im Oberkiefer (51,04% SHIP Trend; 51,55% SHIP 2) als im Unterkiefer (10,87% SHIP Trend; 7,55% SHIP2) gefunden. Bei Vergleichen mit der Literatur besteht Übereinstimmung darüber, dass mehr männliche Probanden betroffen sind als weibliche (1,44:1 SHIP-Trend; 1,1:1 SHIP- 2). Fraglich ist jedoch noch, ob es geschlechtsspezifische Faktoren gibt, welche die Zystenentwicklung bei Männern begünstigen. In Folgestudien sollte aufgezeigt werden, ob Assoziationen zum Geschlecht, dentalen Engständen, zur Kieferform oder zu Erkrankungen (Kieferhöhlenpathologien, Parodontitis, entzündliche Erkrankungen) bestehen.

Die Behandlung der chronischen plantaren Fasziitis mittels Elektrothermischer Denervierung – mittel- bis langfristige Ergebnisse der subjektiven Schmerzreduktion (2017)

Wischer, Ronald

In der Klinik und Poliklinik für Orthopädie Greifswald wurden 43 Patienten zu ihrer Zufriedenheit mit der erhaltenen Elektrothermische Denervierung (ETD) befragt. Die Intervention erhielten die Patienten bei zugrunde liegender Erkrankung an Plantarer Fasziitis eines oder beider Füße. Die Befragung wurde über einen hierfür erarbeiteten Fragebogen, Visuelle Analogskalen (VAS) und dem anerkannten AOFAS-Score für den Rückfuß postalisch durchgeführt. Gleichzeitig mit dem Anschreiben wurden freiwillige Nachuntersuchungen in der Poliklinik für Orthopädie Greifswald angeboten, welche uns unter anderem zur Vervollständigung des AOFAS-Score dienten. Dreißig Studienteilnehmer erklärten sich für diese erweiterte Untersuchung bereit und wurden unter der Aufsicht von Oberarzt Dr. med. G. Engel nachuntersucht. Die grundlegende Frage nach den mittel- bis langfristigen Ergebnisse der ETD, im Vergleich zu minimalinvasiven Fasziotomien und Stoßwellentherapie, bei Plantarfasziitis wurde durch die Auswertung von 49 erhobenen Datensätzen und den zusätzlich 30 AOFAS-Scores von ETD-behandelten Füßen bearbeitet. Die durchschnittliche Zeit zwischen Intervention und Follow-up betrug 16,33 Monate, bei einer Spanne von einem bis 63 Monaten. Das arithmetische Mittel der subjektiven Wirkdauer zum Zeitpunkt der Datenerhebung entsprach 11,5 Monate. Die Spanne der Wirkdauer reichte von wenigen Tagen bis hin zu über fünf Jahren. Relativiert wird sie durch die durchschnittliche Zeit seit der Intervention von 16,33 Monaten und die anhaltende Wirkung bei Patientenfüßen, die erst kurzfristig vor der Datenerhebung mittels ETD behandelt wurden und weshalb hier deutlich kürzere Zeitspannen in die Berechnung des Mittelwertes einfließen. Als Ergebnis der Zufriedenheit zeigte sich bei 87,87 Prozent der Füße eine Besserung der Schmerzproblematik. Dieser Level an Zufriedenheit fällt in die durchschnittlichen Werte von endoskopischen Fasziotomien und Stoßwellentherapien. [34, 35] Bei Vorteilen in der Durchführung im Gegensatz zu invasiveren, operativen Heilungsansätzen, im reduzierten Auftreten von Wundheilungsstörungen und im Zeitaufwand der otwendigen Rehabilitation. [29] Im Vergleich zur Stoßwellentherapie zeigte sich die ETD als geringfügig aufwendiger in der Durchführung und in Hinsicht auf mögliche Infektionen im Behandlungsgebiet. [1, 17] Die durchschnittlich 16,33 Monate nach der Intervention erhobenen Schmerzintensitäten von 2,0±2,764 Skaleneinheiten auf der VAS zeigen im Vergleich zu erhobenen VAS-Werten vor der Behandlung (8,0±1,839) eine signifikante Reduktionen. Die Signifikanz der chmerzreduktion durch ETD ist als sehr hoch einzuschätzen, bei vorliegenden P-Werten unter 0,01 Prozent (p < 0,0001 im unpaarem t-Test). Das klinische Ergebnis anhand des durchschnittlichen AOFAS-Score von 80,0±20,53 Punkten bei 30 nachuntersuchten Patienten war als gutes klinisches Outcome zu werten. [33] Hierbei zeigte sich, dass ein besseres klinisches Ergebnis auch mit einer längerfristigen Wirkdauer der ETD vergesellschaftet ist. Erreicht wird dies über die verbesserten Parameter der Schmerzfreiheit, Mobilität und Stabilität nach wirkungsvoller Denervierung. Zusammenfassend zeigt sich die Elektrothermische Denervierung als ein wirksames Mittel in der Behandlung von chronischen Plantarfasziitis-Patienten, die sich über längeren Zeitraum gegenüber konservativen Behandlungsansätzen als therapieresistent herausgestellt haben. Eine hundertprozentige Wirksamkeit kann die Therapie mittels ETD erwartungsgemäß nicht garantieren. Ihre Anwendung sollte jedoch als Behandlungsmöglichkeit bei vorliegender Indikation stets geprüft und dem Patienten als bestehende Therapiemöglichkeit aufgezeigt werden. Eine Fortsetzung und Erweiterung des Patienten-Follow-up wäre zur Konkretisierung der erhaltenen Ergebnisse dieser Arbeit denkbar. Ebenfalls würde zur klareren Positionierung gegenüber den etablierten Heilungsansätzen eine prospektive Vergleichsstudie mit höherer Probandenzahl Aufschluss geben.

Comparison of the Irritation Potency of Selected Wound Antiseptics in the Hen’s Egg Test on Chorioallantoic Membrane (HET-CAM) to Predict their Compatibility to Wounds (2017)

Abu Elrub, Qasim

Introduction: Antiseptics are used for the prophylaxis of infections of acute wounds and for the treatment of critically colonized chronic wounds as well as localized infections of acute and chronic wounds. If an antiseptic with too much tissue toxicity and/or too little efficacy is used, the wound healing can be delayed. Objective: The aim was to compare the irritation potency of frequently used wound antiseptics by using the hen's egg test on the chorioallantoic membrane (HET-CAM). Additionally, the influence of antiphlogistic active additives which might increase the tolerability was examined. To allow a more extensive comparison, antiseptics classified as obsolete such as hydrogen peroxide, creams on PVP- iodine base, silver sulfadiazine, chlorhexidine and nitrofural as well as the non-antiseptic wound treatment agents dexpanthenol and hemoglobin spray were also examined. Method: The HET-CAM was used as a semi-in-vivo method to test the tolerability of wound antiseptics to tissues by observing the reactions that occur in the blood vessels of the highly vascularized CAM such as hemorrhage, lysis and coagulation. The irritation score (IS) was calculated and differentiated in 4 ranges according to Spielmann (1991). Results: The vascular injuries of the CAM were considered as an indirect indicator of the tolerability. It is accepted that agents with no or low irritation potential on the CAM are to be preferred in the clinical practice if they are clinically effective. Severe CAM reaction was observed after short-term application of octenidine based wound gel (active ingredient octenidine 0.05%) (IS: 10.3) and chlorhexidine digluconate 0.5% solution (IS: 9.5). Moderate reaction was observed for the combination of octenidine 0.05% in aqueous solution with panthenol 1.34% and allantoin 0.2% (IS: 8.7), hydrogen peroxide 1.5% in aqueous solution (IS: 6.1) and hydrogen peroxide 0.5% solution (IS: 5.5). Slight reaction was observed for hydrogen peroxide 1.5% solution in combination with sodium thiocyanate 0.698% (IS: 2.6), sodium thiocyanate 0.698% solution (IS: 2.1) and Dermacyn® (active ingredient NaOCl/HOCl each 0.004) (IS: 1.2). Polihexanide 0.04% in Ringer solution (IS: 0.9), Polihexanide 0.05% in Lipofundin, Granulox® (active agent hemoglobin 10%) (IS: 0) and dexpanthenol 5% solution (IS: 0) showed no reaction. In the long-term observation (24 hours after application), Dermacyn® showed the best results (59% of irritation remained alive after 24 hours). The addition of dexpanthenol and allantoin reduced the irritability only slightly, whereas the decrease of IS of hydrogen peroxide by addition of sodium thiocyanate was almost significant (p 0.0596). Conclusion: It is suggested that agents with no or low irritation potential on the CAM are to be preferred in the clinical practice if they are clinically effective. It is suggested that further in vivo and in vitro studies are to be undertaken with these agents. Solely regarding local tolerability, polihexanide and hypochlorite are the antiseptic agents of choice of the tested preparations. The wound oxygenizer hemoglobin spray is tolerated without irritation as well as the negative control 0.9% NaCl solution. Because of their other disadvantages in conjunction with their irritability, the outdated cream formulations on basis of silver sulfadiazine, PVP- iodine, chlorhexidine and nitrofural cannot be recommended for wound antisepsis.

Untersuchung von Return-to-Play-Kriterien nach vorderer Kreuzbandrekonstruktion - Vergleich zwischen Semitendinosus- und Hamstringtransplantat- (2017)

Lofski, Nadine

Die Diskussion über die Rückkehr zum Sport nach vorderer Kreuzbandplastik wird in der Literatur aktuell kontrovers geführt. Der ideale Zeitpunkt und die Kriterien der Wiederaufnahme der sportlichen Aktivität nach Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes sind bis heute nicht eindeutig geklärt. Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, ob sich die eigens entwickelte Testbatterie von Sprungtests als Kriterium hierfür eignet. Des Weiteren sollte das Outcome von Patienten nach Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes mittels entweder Semitendinosus- oder Hamstringtransplantat verglichen werden. Hierzu wurden insgesamt 97 Patienten untersucht. Die Studienteilnehmer wurden in zwei verschiedene Patientengruppen eingeteilt. In Gruppe 1 (n=45) wurden jene Patienten eingeteilt, die keine Knieverletzungen hatten. Es handelt sich hierbei um eine gesunde Kontrollgruppe. In Gruppe 2 (n=52) wurden alle Patienten erfasst, die nach Ruptur des vorderen Kreuzbandes eine Kreuzbandrekonstruktion erhalten hatten. Innerhalb der zweiten Gruppe erfolgte je nach erhaltenem Transplantat noch eine Zuordnung in zwei Untergruppen: Gruppe 2A (n=28) wurden dabei jene Patienten zugeordnet, die ein Semitendinosustransplantat erhielten, während Gruppe 2B (n=24) aus Patienten mit Hamstringtransplantat gebildet wurde. Die Patienten mit Kreuzbandrekonstruktion wurden im Rahmen der vorliegenden Studie das erste Mal in der 10. postoperativen Woche untersucht. Eine weitere Nachuntersuchung erfolgte nach einem mittlerem Follow-up von 13,6 Monaten (6-41 Monate) nach der Kreuzbandrekonstruktion. Zum Vergleich der beiden Gruppen wurden subjektive Beurteilungen des Knies, instrumentelle Stabilitätsmessungen (KT-1000-Arthrometer), Funktionsscores sowie Kraftmessungen und eine eigens entwickelte Testbatterie von Sprungtests herangezogen.

Wirkt sich eine proximale Stenose in den Koronararterien auf die Entstehung atherothrombotischer Ereignisse in distal gelegenen Koronarsegmenten aus? (2017)

Schmuck, Timo

Sowohl bei einer Auswertung der Patienten mit den Thrombusgraden TIMI I –V als auch jener mit der Graduierung TIMI II –V ist eine deutliche Signifikanz in Bezug auf das geringere Vorhandensein einer proximalen Stenose in Infarktgefäßen zu verzeichnen. In beiden Patientengruppen zeigte die durchgeführte Analyse ein häufigeres Auftreten von proximalen Stenosen in den Kontrollgefäßen als in den Infarktgefäßen. Auch die zweite angewandte Methode – die Vermessung der Abstände zwischen den Stenosen – bestätigte diese Ergebnisse. Die Resultate deuten darauf hin, dass eine Verengung des Gefäßdurchmessers in proximal gelegenen Gefäßabschnitten sich auf die Entstehung von Plaquerupturen und die damit verbundene Entstehung von Gefäßverschlüssen auswirkt.

Charakterisierung und Etablierung eines Mausmodells zur Evaluation von Ursachen und Mechanismen der postoperativen Immundysfunktion (2017)

Klöcker, Christian

Die postoperative Immundysfunktion ist ein bis heute noch nicht verstandenes Phänomen. Das Mausmodell der postoperativen Immundysfunktion (SID-Modell) leistet hierbei einen Beitrag zur Klärung der zugrunde liegenden Mechanismen. Diese Arbeit charakterisiert das SID-Modell und kombiniert es mit dem klinischen Modell des orthotopen Pankreaskarzinoms. Klinisch sichtbare und immunologisch nachweisbare Prozesse der postoperativen Immundysfunktion, wie sie am Menschen regelhaft beobachtet werden, sind auch im SID-Modell nachweisbar. Die Operation nach dem Modell der SID erzeugt einen postoperativen paralytischen Ileus, der bis zu einer Woche anhält. Begleitend zu dem paralytischen Ileus treten die charakteristischen Darmwandödeme und dilatierten Darmschlingen auf. Weiterhin kommt es zu einer Migration von neutrophilen Granulozyten in die Darmwand. Auch vom Aspekt des Traumas entspricht das Modell der SID einem großen chirurgischen Eingriff, was durch den Nachweis der erhöhten systemischen und lokalen HMGB1-Konzentrationen gezeigt wird. Die komplexen immunologischen Vorgänge im SID-Modell lassen sich anhand ausgewählter Zytokine und Stresshormone nachvollziehen und sind den immunologischen Prozessen nach großen chirurgischen Interventionen am Menschen sehr ähnlich. So führt das Modell der SID an mehreren Stellen zu einem ausgeprägten Eingriff in den Regelkreis der hypothalamo-hypophysär-adrenalen Achse und des Immunsystems. Der perioperative Stress aktiviert die hypothalamo-hypophysär-adrenale Achse, die wiederum durch Glukokortikoide die Konzentration pro-inflammatorischer Zytokine minimiert. Diese begünstigen ihrerseits die Freisetzung von Glukokortikoiden. Dem entgegen fördert das durch ein operatives Trauma freigesetzte HMGB1 die Sekretion pro-inflammatorischer Zytokine aus Immunzellen. Es steht somit nun ein Modell zur Verfügung, das das Phänomen der postoperativen Immundysfunktion der Grundlagenforschung zugänglich macht. Zusätzlich zur erfolgreichen Charakterisierung zeigt sich ein interessanter klinischer Bezug zum orthotopen Pankreaskarzinom-Modell. Dabei löst das SID-Modell einen erheblichen negativen Einfluss auf das Überleben von Mäusen mit einem Pankreaskarziom aus. Das SID-Modell könnte eine häufig existierende Situation am Menschen, bei denen sich ein Karzinom oder Metastase chirurgisch nicht vollständig resezieren ließ, abbilden und der Entwicklung neuer Strategien, wie etwa einer perioperativen Immunmodulation, dienen.

Die Effekte von kaltem atmosphärischen Plasma auf humane Osteosarkom-Zellen (2017)

Gelbrich, Nadine

Das Osteosarkom (OS) ist der häufigste primäre maligne Knochentumor bei Adoleszenten sowie jungen Erwachsenen und betrifft hauptsächlich die Metaphysen langer Röhrenknochen, v. a. des distalen Femurs und der proximalen Tibia. Die leitliniengerechte Therapie des malignen OS setzt sich aus einer prä- und postoperativen Polychemotherapie sowie der radikalen Tumorresektion zusammen. Das funktionelle Endresultat der Therapie hängt vom Umfang der Tumorresektion ab. Die Extremitäten-erhaltende Resektion der betroffenen Knochenregion ist einer Amputation vorzuziehen, obgleich diese mit einem erhöhten Risiko für den Verbleib von Tumorzellen einhergeht. In dieser Arbeit zeigte die Behandlung von OS-Zellen mit CAP eine Hemmung der Proliferation von OS-Zellen U-2-OS und MNNG/HOS. Die Zugabe von N-Acetylcystein (NAC) führte zur Neutralisierung des CAP-abhängigen antiproliferativen Effekts. Western-Blot-Analysen intrazellulärer Peroxiredoxine (Prx) demonstrierten die Induktion zellulärer Redox-Mechanismen, welche als antioxidative Schutzsysteme und wichtige Regulatoren von Signaltransduktionsprozessen und Apoptose fungieren. In der Folge konnte gezeigt werden, dass CAP zu einer Induktion von Apoptose führt, welche durch spezifische Veränderungen der Kernmorphologie nachgewiesen wurde. Hierbei wurden signifikante Unterschiede zwischen CAP- und Kontroll-behandelten OS-Zellen bezüglich Kernfläche, Kernumfang, max. und min. Kerndurchmessers sowie der Signalintensität pro Zellkern gezeigt. Des Weiteren bestätigten Western-Blot-Analysen des Apoptosefaktors p53 und seine Phosphorylierung eine Induktion von Apoptose CAP-behandelter U-2-OS- und MNNG/HOS-Zellen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit demonstrieren neben der CAP-induzierten Wachstumshemmung und Induktion von Apoptose in Krebszellen auch eine erfolgsversprechende Anwendung von CAP in der Behandlung des malignen Osteosarkoms, in der eine kombinierte CAP-/ Polychemotherapie als potentielle Zusatzoption die aktuelle Therapie ergänzen könnte.

Barrieren und fördernde Faktoren zur Verbesserung der frühen Detektion und schnellen Initialtherapie der (schweren) Sepsis und des septischen Schocks : eine sozialwissenschaftliche Analyse (2017)

Matthäus-Krämer, Claudia Tanja

Die zwei für die Dissertation ausgewählten Studien gruppieren sich um die Thematik der Identifikation von Barrieren und fördernden Faktoren zur Verbesserung der frühen Detektion und schnellen Initialtherapie der schweren Sepsis / des septischen Schocks. Vorausgehend zu den im Folgenden präsentierten Untersuchungen wurde die erste Interventionsphase einer im cluster-randomisierten Design angelegten Studie, in der unter der Beteiligung von 44 Kliniken untersucht wurde, a) inwiefern eine zeitgerechte antimikrobielle Therapie einen Einfluss auf die 28-Tage-Sterblichkeit von Patienten mit schwerer Sepsis / septischem Schock hat und b) ob eine multimodale Intervention, die u.a. die Etablierung eines Change Teams umfasst, die Einhaltung der Sepsis-Leitlinien stärker beeinflusst als das Implementieren üblicherweise durchgeführter Weiterbildungen in einer Kontrollgruppe, beendet (MEDUSA: Medical EDUcation for sepsis Source control & Antibiotics). Hierbei zeigte sich, dass es zwischen der Interventions- (IG) und der Kontroll-gruppe (KG) keinen signifikanten Unterschied hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit, leitliniengerecht innerhalb der ersten Stunde eine antimikrobielle Therapie zu erhalten, gab (IG: 39.6%; KG: 36.0%; p=0.12). Bezüglich der Abnahme von mindestens zwei Blutkultursets vor der Gabe eines Breitband-antibiotikums wurde zunächst ein stetiger Anstieg ersichtlich, der bei fast 70% stagnierte und konstant blieb, wohingegen die Einhaltung dieser Leitlinie in der KG über die Zeit hinweg zwischen 45% und 58% variierte (p=0.001). Innerhalb der IG war die 28-Tage-Sterblichkeit der Patienten höher als in der KG (p=0.001). Diese Differenz durchzog sich allerdings vom Studienbeginn bis zum Ende. Im Rahmen der sozialwissenschaftlichen Begleitforschung sollte untersucht werden, inwiefern es möglich ist, die Intervention in Vorbereitung auf die zweite Studienphase zu optimieren. Vor diesem Hintergrund wurden a) durch die MEDUSA Mitarbeiter dokumentierte Eindrücke aus 83 Besuchen in 16 Interventionskliniken inhaltsanalytisch nach Mayring ausgewertet sowie semistrukturierte Experten-interviews mit 17 Change Team Leitern am Ende der ersten Interventionsphase geführt, welche in Anlehnung an die Grounded Theory von Strauss & Corbin analysiert wurden. Hierdurch war es möglich, ein Rahmenmodell zu unterstützenden Bedingungen bei der Implementierung von Veränderungs-maßnahmen mittels Change Teams zu entwickeln, das sich aus fünf Kernkategorien zusammensetzt, denen einzelne unterstützende Bedingungen zugeordnet werden konnten: (1) das Zur-Verfügung-Stehen externer Unterstützungsleistungen, (2) aktivitätsfördernde Eigenschaften der Change Teams und deren Mitglieder, (3) unterstützende Implementierungsstrategien, (4) veränderungsförderliche Mitarbeiter-eigenschaften und (5) hilfreiche, strukturelle Begebenheiten in den Kliniken vor Ort. Ergänzend zu der zuvor beschriebenen Untersuchung war es darüber hinaus nötig, konkrete Ursachen zu identifizieren, die eine leitliniengerechte antimikrobielle medizinische Versorgung von Patienten mit Sepsis verhindern. Hierzu wurden fünf Fokusgruppen mit insgesamt 29 Mitarbeitern – 11 Ärzten und 18 Pflegekräften – zu Barrieren bei der Früherkennung und leitliniengerechten Therapie der Sepsis befragt. Die Auswertung erfolgte in Anlehnung an die Prinzipien des Framework Approach von Ritchie und Spencer. Basierend auf den identifizierten Ursachen für das zu späte Erkennen einer Sepsis als auch den Gründen für eine zeit¬verzögerte Therapie nach bereits erfolgter Identifikation war es möglich, ein Rahmenmodell zu entwickeln, in dem stationsinterne als auch -externe Kommunikationsdefizite und Übergabe¬schwierigkeiten über den gesamten Behandlungspfad eines Patienten hinweg übersichtsartig dargestellt sind. Hierbei stehen die fünf Kernbereiche: (1) Präklinik, (2) Rettungsdienst, (3) Notaufnahme, (4) Normalstation und (5) Intermediate Care Station / Intensivstation im Vordergrund. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die alleinige Etablierung eines Change Teams je Krankenhaus nicht ausreichend war, um eine signifikante Verbesserung der zeitgerechten Identifikation und leitliniengerechten Therapie der Sepsis zu erreichen.

Analyse des operativen oder konservativ-funktionellen Vorgehens bei Achillessehnenverletzungen: Ergebnisse einer empirischen Untersuchung im Bereich der Unfallchirurgie und Orthopädie (2017)

Kellermann, Ivan

Die unterschiedlichen Behandlungsstrategien bei Verletzungen der Achillessehne werden in Fachkreisen intensiv und teils kontrovers diskutiert. Vor diesem Hintergrund wurde vorliegend eine Exploration der gegenwärtigen Versorgung von Patienten mit Achillessehnenschädigungen angestrebt. Die realisierte Methodik beinhaltete die Entwicklung eines standardisierten Fragebogens, der Items zur entsprechenden Exploration umfasste. Dieser Fragebogen wurde an Krankenhäuser in Deutschland (Fachabteilungen der Bereiche Chirurgie mit Schwerpunkt Unfallchirurgie, Chirurgie mit Schwerpunkt Orthopädie, Orthopädie mit Schwerpunkt Chirurgie, sowie Unfallchirurgie) geleitet. Es konnte ein Fragebogen-Rücklauf von N=112 erzielt werden. Darüber hinaus erfolgte eine Auswertung von Krankenblättern von Patienten mit Achillessehnenrupturen (N=70), die im Johanniter-Krankenhaus in Genthin-Stendal unfallchirurgisch versorgt wurden. Das empirisch gewonnene Datenmaterial wies insbesondere auf eine multimodale Diagnostik bei einem Verdacht auf Achillessehnenruptur hin. Bestätigte Abrisse lagen weit mehrheitlich im mittleren Bereich der Achillessehne vor. Eindeutig dominierten männliche Patienten sowie sportbedingte Rupturen. Häufig waren bereits vor dem Trauma Probleme im Sehnenbereich wie etwa Tendopathien aufgetreten. Die Daten legten einen den Achillessehnenabriss tendenziell begünstigenden Einfluss des Faktors Diabetes nahe. Als Behandlungsmodus bei Achillessehnenverletzungen war weit überwiegend das offene operative Vorgehen gegeben, wobei unter den Nahttechniken insbesondere den Verfahren nach Bunnell und Kirchmayr/ Kessler Bedeutung zukam. Gewisse Potentiale eines primär konservativen, nicht als Regelbehandlung eingesetzten Vorgehens wurden nach den empirischen Daten bei partiellen Rupturen der Achillessehne, namentlich unter der Voraussetzung einer hohen Patienten-Compliance, erkannt. Grundsätzlich dominierte nach den vorliegenden empirischen Daten bei Achillessehnentherapien die operative Strategie, wobei im Vergleich zu früheren Berichten in der Fachliteratur eine gewisse Zunahme der Akzeptanz auch gegenüber einer konservativen bzw. primär noninvasiven Therapie erkennbar war. Unabhängig von der gewählten Behandlungsstrategie bei Achillessehnenverletzungen kann gemäß den empirischen Rückmeldungen die Schlussfolgerung gezogen werden, dass eine zügig eingeleitete und in der Folge sukzessive verstärkte Mobilisierung des Sehnenbereiches in der Rehabilitationsphase dieser Patienten einen hohen Nutzwert hat.

Geschlechtsspezifische Prävalenz und Charakteristika von Verschattungen der Nasennebenhöhlen im MRT – Sinus maxillaris versus Sinus frontalis (2017)

Schneider, Lisa

Das Ziel dieser Arbeit war die Bestimmung der Prävalenz von Verschattungen der Sinus maxillares und frontales in Abhängigkeit von Geschlecht, Alter und Ausformung der Verschattung in einer repräsentativen Kohorte der deutschen Bevölkerung zu bestimmen. Als Datenbasis für die Auswertung mittels der Software MeVisLab dienten die umfangreichen SHIP-Trend und SHIP-2 Studien. Es wurden insgesamt 3022 Datensätze verwendet. Die technische Umsetzung gelang mit hoher Reliabilität. Bei der Auswertung stellte sich heraus, dass mehr als die Hälfte aller MRT-Datensätze (59,8%) eine Verschattung des Sinus maxillaris und/oder Sinus frontalis aufwiesen und dabei die Männer signifikant häufiger eine Verschattung der KH, als auch der STH zeigten (71,3%). Bei einer Gesamtverschattung der KH von 57,5% dominierten die basal einseitige Verschattung mit ca. 36% und die basal beidseitige Verschattung mit ca. 21%. Weiterhin tritt eine signifikante Häufung der Verschattungen bei den mittleren Altersklassen der 3. bis 6. Dekade der KH im Vergleich zu anderen Altersgruppen auf. Dies ließ sich aber nicht statistisch signifikant für die STH bestätigen. Eine Polyposis nasi (einseitig) wurde bei 1,8% der Probanden festgestellt, allerdings ohne geschlechtsspezifische Unterschiede. Über 78% der Stirnhöhlen der Probanden zeigten keine Pathologien. Ca. 10% waren einseitig verschattet, beidseitig nur 6%. Eine einseitige Aplasie der STH wurde bei ca. 2% festgestellt, eine beidseitige Aplasie nur bei ca. 1%. Die Messungen der Volumina der KH und STH bilden eine Grundlage für eine perspektivische (semi)automatischen Methodik zur Auswertung von Verschattungen der NNH. Dies könnte die aufwendige Bildauswertung im Klinikalltag verkürzen. Das hier benutzte Messprotokoll kann als möglicher Standard für zukünftige MRT Messprotokolle dienen. Die Vergleiche mit anderen Arbeiten lassen aufgrund deren geringen Anzahl und abweichenden Durchführung, Auswertung und Probandenauswahl nur bedingt Schlussfolgerungen zu. Allerdings zeigen sich tendenziell ähnliche Ergebnisse wie bei Casper [60], was sich durch die Verwendung einer ähnlichen Methodik zur Auswertung begründet. Die Anzahl an Verschattungen der NNH ergibt sich in den meisten Studien als viel zu klein, da dort nur klinische Fälle betrachtet werden. Im Gegensatz dazu ist die Anzahl von Verschattungen in der Arbeit von Casper und in dieser Arbeit wesentlich höher, allerdings fehlt beiden Arbeiten die Analyse der klinischen Relevanz. Dies wäre nur möglich, wenn solch eine Studie noch durch die klinische Symptomatik der Probanden ergänzt würde, um damit die Relevanz von Verschattungen differenzieren zu können. Zur Unterscheidung asymptomatischer Verschattungen und klinisch relevanter Erkrankungen ist dies im Rahmen zukünftiger Arbeiten zu fordern. Für diese Unterscheidung könnten zusätzlich körperliche Untersuchungen dienen, wie z.B. eine Endoskopie der NNH. Methodisch empfiehlt sich für weitere Studien eine Ausweitung der Betrachtung auf alle NNH, einschließlich der Siebbein und Keilbeinhöhle. Damit wäre eine umfassendere anatomische Betrachtung in einem ganzheitlichen Ansatz möglich.

Epidemiologische Studie zu vermindertem Speichelvolumen und Karies (2017)

Arendt, Lina-Ariane

Speichel leistet mit seinen reinigenden, antimikrobiellen und remineralisierenden Funktionen einen entscheidenden Beitrag zur oralen Homöostase. Dabei wirkt neben der Zusammensetzung vor allem die Menge des sezernierten Speichels kariesprotektiv. Allerdings ist die bisherige Studienlage bezüglich eines Zusammenhanges zwischen verminderter Speichelfließrate und Karies begrenzt. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung einer möglichen Assoziation zwischen der regelmäßigen Medikamenteneinnahme, dem Speichelvolumen und Kronen- sowie Wurzelkaries. In der vorliegenden Dissertation wurden querschnittliche Assoziationen zwischen der Medikamenteneinnahme, dem Speichelvolumen und Kronen- als auch Wurzelkaries untersucht. Dazu wurden Querschnittsdaten der Study of Health in Pomerania (SHIP-2 und SHIP-Trend-0) gepoolt und gemeinsam analysiert. Die Datenerhebung umfasste neben den soziodemografischen und verhaltensbedingten Risikofaktoren (Alter, Geschlecht, Bildung, Rauchstatus, Mundhygieneverhalten) die Speichelvolumina und dentalen Parameter Zahnzahl, DFS-Index, %DFS und RCI. Des Weiteren wurde im Rahmen der Medikamentenanamnese die Anzahl regelmäßig eingenommener Medikamente erfasst. Insgesamt wurden 6.069 Probanden im Alter von 20 bis 83 Jahren in die Analysen einbezogen. Das mittlere Alter lag bei 53,4 (SD 14,9) Jahren; der Anteil männlicher Probanden war 48,6%. In bivariaten Analysen konnte kein Zusammenhang zwischen dem Alter und dem Speichelvolumen gezeigt werden. Männer hatten größere Speichelvolumina als Frauen (p=0,04) und eine höhere Zahnzahl war mit einem um 138 µl niedrigeren Speichelvolumen assoziiert (p<0,001). Des Weiteren war die Einnahme einer höheren Anzahl von Medikamenten statistisch signifikant mit niedrigeren Speichelvolumina assoziiert. Allerdings waren die beobachteten Unterschiede sehr gering, sodass der vermeintliche und eingangs erwartete große Einfluss der Medikamenteneinnahme auf die Speichelvolumina nicht beobachtet werden konnte. Hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen Speichelvolumen und Karies konnten in voll adjustierten Regressionsmodellen für den DFS-Index dahingehend konsistente Ergebnisse gefunden werden, dass höhere Speichelvolumina signifikant mit niedrigeren DFS-Indizes assoziiert waren. Dabei hatten die Probanden mit hohem Speichelvolumen 1,54 kariöse und/oder gefüllte bzw. überkronte Flächen weniger als diejenigen mit niedrigem Speichelvolumen (p<0,001). Für den %DFS konnten hingegen keine statistisch signifikanten Assoziationen mit dem Speichelvolumen festgestellt werden. Insgesamt erschienen die Ergebnisse für die beiden Kariesdefinitionen damit inkonsistent und erlaubten keine spezifischen Schlussfolgerungen. Für die Assoziation zwischen dem Speichelvolumen und dem RCI zeigten sich in den voll adjustierten Modellen richtungskonsistente Ergebnisse. So lag für Probanden mit den höchsten Speichelvolumina eine signifikant verminderte Inzidenzrate (IRR=0,96) für den RCI vor im Vergleich zu denjenigen mit geringem Speichelvolumen. Insgesamt konnte nur bei Gegenüberstellung von Probanden mit sehr geringen sowie Probanden mit sehr hohen Speichelvolumina signifikante Assoziationen beobachtet werden, sodass die Vermutung nahe liegt, dass der Einfluss von Speichel auf Kronen- als auch Wurzelkaries vermutlich bisher überschätzt wurde. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass das Speichelvolumen durch verschiedene Faktoren, insbesondere durch die Medikamenteneinnahme, beeinflusst wird. Assoziationen zu Kronen- und Wurzelkaries waren eher fraglich, insbesondere unter Berücksichtigung der diskutierten methodischen Probleme.

Untersuchungen zur primär kalkulierten antiinfektiven Therapie von Patienten mit schwerer Sepsis und septischem Schock unter besonderer Berücksichtigung des Antibiotikums Meropenem (2017)

Fürstenberg, Hannes Martin Lothar

Trotz der Fortschritte der modernen Medizin beschränkt sich die kausale Therapie der schweren Sepsis und des septischen Schocks auf die Fokussanierung und die kalkulierte antiinfektive Therapie. Eine Antibiotikagabe sollte hierbei sofort nach Sepsisdiagnose und Gewinnung von Blutkulturen erfolgen. Weiterhin kann die Dosierung und Applikationsdauer der Antibiotika bei diesem Patientengut ein Problem darstellen. Ziele der vorliegenden Arbeit waren die Untersuchung des Einflusses einer frühen und adäquaten Antibiotikatherapie auf die Sterblichkeit und die Liegedauer der Patienten. Hierzu wurden im Rahmen einer prospektiven Untersuchung 950 Patienten zwischen 2006 und 2013 erfasst und untersucht. Zudem wurden 301 dieser Patienten, welche initial Meropenem erhielten, hinsichtlich verschiedener Dosierungs- und Infusionsregime gesondert betrachtet. Weitere Untersuchungsschwerpunkte waren die verabreichten Antiinfektiva, die nachgewiesenen Erreger und der Sepsisfokus. Als Ergebnisse der vorliegenden Arbeit können festgehalten werden: 1. Der Fokus hat Einfluss auf das Überleben der Patienten. Patienten mit urogenitalem Fokus wiesen in Subgruppenanalysen die niedrigste Sterblichkeit auf. 2. Carbapeneme waren die mit Abstand am häufigsten eingesetzten Antibiotika (33,6%), mit 65,4% machten die Betalaktamantibiotika die größte Substanzklasse aus. 3. Von den Patienten erhielten 50,7% eine Kombinationstherapie und bei 18,5% der Patienten erfolgte in den ersten 24 h eine Umstellung der Therapie. Es ergaben sich keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich Sterblichkeit und Liegedauer. 4. Insgesamt 122 (12,8%) Patienten wurden kalkuliert antimykotisch behandelt. Es erfolgte jedoch nur bei 27 (2,8%) Patienten in den Blutkulturen ein Pilznachweis, von diesen wurden initial 13 Patienten kalkuliert antimykotisch behandelt. Die Krankenhausliegedauer und die Sterblichkeit dieser Patienten lag signifikant höher als bei Patienten ohne Pilznachweis bzw. ohne Antimykotikagabe. 5. Von den 950 Patienten wurden 767 (80,7%) entweder nach Antibiogramm oder Leitlinie adäquat behandelt. Bezüglich der 90-Tage-Sterblichkeit zeigte sich eine niedrigere Sterblichkeit in der Gruppe von Patienten, welche eine nach Antibiogramm oder Leitlinie adäquate Therapie erhielten. 6. In der untersuchten Population betrug die mediane Dauer bis zur ersten kalkulierten Antibiotikagabe 40 min und die durchschnittliche Dauer 98,28 min. Die 90-Tage-Sterblichkeit und die Intensivliegedauer war in einigen Subgruppen niedriger, wenn die erste Antibiotikadosis innerhalb von 180 min nach Sepsisdiagnose verabreicht wurde. 7. In der bivariaten Betrachtung zeigt sich der Zusammenhang zwischen der Adäquatheit sowie dem Zeitpunkt des Beginns der antimikrobiellen Therapie deutlicher. In der Gruppe von Patienten ohne adäquate Therapie nahm die 28-Tage-Sterblichkeit alle 180 min um 4-5% zu. Die 90-Tage-Sterblichkeit nahm in diesem Zeitraum um 6,4-7,5% zu. 8. In der Subgruppenanalyse von Patienten welche mit Meropenem behandelt wurden, zeigten sich Vorteile hinsichtlich einer prolongierten Infusion (4 h) von insgesamt 6 g/d. In dieser Gruppe lag die Sterblichkeit signifikant niedriger. Die schwere Sepsis und der septische Schock sind ein intensivmedizinischer Notfall. Es lässt sich in Zusammenschau der Ergebnisse festhalten, dass im Sinne des „hit hard and early“- Prinzips eine frühe und adäquate, kalkulierte antiinfektive Therapie hinsichtlich des Überlebens und der Liegedauer von Patienten mit schwerer Sepsis und septischem Schock zu bevorzugen ist. Weiterhin sollten der Pharmakokinetik und -dynamik der Betalaktamantibiotika, wie z. B. Meropenem, nach initialer Bolusgabe mit einer prolongierten bzw. kontinuierlichen Infusion Rechnung getragen werden. In Kombination mit einem TDM können zudem Fehldosierungen vermieden werden.

Etablierung eines Routine-Therapeutischen-Drug-Monitorings (TDM) für Meropenem bei Patienten mit schwerer Sepsis oder septischem Schock (2017)

Jakob, André

Eine effektive antibiotische Therapie ist ein entscheidender Faktor für die Behandlung von Patienten mit schwerer Sepsis oder septischem Schock. Um die Effektivität der antibiotischen Behandlung zu verbessern, ist es bei zeitabhängigen Antibiotika wie Betalaktamen wichtig, die freie Serumkonzentration möglichst lange über der minimalen Hemmkonzentration (MHK) des Erregers zu halten. Sowohl kontinuierliche Applikationen, als auch eine Steuerung der Therapie durch ein therapeutisches Drug-Monitoring (TDM) können helfen, dieses Ziel zu erreichen. In der vorliegenden Arbeit wurden in zwei aufeinanderfolgenden Studienphasen sowohl der Einfluss unterschiedlicher Dosierungsregimes von Meropenem auf den Serumspiegel, als auch die Ergebnisse eines Routine-TDM hinsichtlich der Therapiesteuerung untersucht. Ziele der Arbeit waren es, ein Dosierungsregime zu finden, bei welchem möglichst wenige Unterdosierungen vorkommen und die Folgen eines Routine-TDM auf die Therapiesteuerung zu analysieren. Als Ergebnis der Arbeit kann festgestellt werden: 1. Eine initiale Bolusgabe von 0,5 g Meropenem, gefolgt von einer anschließenden kontinuierlichen Infusion von 6 g Meropenem über 24 Stunden, hatte im Median den höchsten Serumspiegel und die wenigsten Unterdosierungen im Vergleich zu allen anderen analysierten Dosierungsformen zur Folge. 2. Die Gabe eines initialen Meropenembolus hatte bei gleicher Gesamttagesdosis signifikant weniger Unterdosierungen und im Median einen signifikant höheren Serumspiegel zur Folge. 3. Durch die Einführung des Routine-TDM konnte eine sehr geringe Anzahl an Unterdosierungen (6 von 289 Serumspiegel, 2,1 %) festgestellt werden. Daraufhin folgten bei zwei dieser Patienten Dosisanpassungen, bei drei der Patienten folgten keine aus den Daten ersichtlichen Konsequenzen. 4. Der Unterschied der Mediane der Meropenemspiegel bei der Entscheidung zwischen Dosisreduktion oder Beibehaltung der Dosis war hochsignifikant. Das TDM hatte also einen nachweisbaren Einfluss auf die Therapiesteuerung. 5. Eine Dosiseinsparung durch das TDM konnte nicht nachgewiesen werden. Es lässt sich feststellen, dass nach den vorliegenden Daten die kontinuierliche Infusion in Kombination mit einer initialen Bolusgabe die beste Dosierungsform darstellt, um Unterdosierungen zu vermeiden. Mittels TDM können insbesondere bei Patienten mit variabler Pharmakokinetik wie Sepsispatienten zuverlässig Unterdosierungen erkannt werden und Dosisanpassungen erfolgen. In der vorliegenden Studie hatte das TDM einen nachweisbaren Einfluss auf die Therapiesteuerung. Hinsichtlich einer nur sehr geringen Anzahl an Unterdosierungen bei der gewählten Dosierungsform ist fraglich, ob ein Routine-TDM sinnvoll ist. Ein Einsatz bei ausgewählten Patientenpopulationen wie beispielsweise unter Nierenersatztherapie oder mit erhöhter glomerulärer Filtrationsrate erscheint jedoch empfehlenswert. Große prospektive, randomisierte Multicenterstudien zum Einfluss einer TDM-gesteuerten Therapie auf die Letalität bei diesen Patientenpopulationen sind dringend erforderlich.

Polymorphismen im Tetracycline transporter like protein (2017)

Lang, Manuel

Bei ersten Betrachtungen zum Zelltransport nahm man an, dass Stoffe passiv über die Zellmembran diffundieren. Nach weiteren Forschungen musste dies revidiert werden. Heute weiß man, dass dies fast nur über spezielle Proteine möglich ist. Diese Proteine sind Kanäle und Transporter welche aufgrund ihrer Funktion eine Schlüsselposition in der zellulären Homöostaste darstellen. Sie sorgen für die Aufnahme und den Ausstrom fast aller wichtigen Substanzen. Im Jahr 2007 wurde die Entdeckung eines neue Zelltransporters, TETRAN (Tetracycline transporter-like protein), veröffentlicht. In ersten Untersuchungen zeigte sich ein bevorzugter Transport von NSAIDs über die Zellmembran. NSAIDs haben bei unterschiedlichen Personen abweichende Wirkungen bzw. Nebenwirkungen deren Gund bis heute noch nicht endgültig geklärt ist. In dieser Arbeit konnten polymorphe TETRAN überexprimierende Zellen erzeugt werden und der Nachweis unterschiedlich starker Expression des Proteins in verschiedenen Geweben nachgewiesen werden. Unter anderem zeigte sich eine gute Expression in Plazentagewebe. Welches auch wegen guter Verfügbarkeit zur Reihensequenzierung von 25 Proben genutzt wurde. Es zeigten sich 28 Synonyme und 85 Veränderungen im Gencode welche Einfluss auf die Primärsequenz des Proteins haben. Diese wurden alle in einer berechneten Grafik des Proteins zusammengefasst und dargestellt. In drei Situationen bildete sich anstatt des Wechsels einer Aminosäure ein Stopcodon. Dies trat jedoch nie homozygot auf. So das immer ein vollständiges Protein vorhanden war. In Anlehnung an vergleichbare Studien könnte dies mit ein Grund der differenten Wirkung von NSAIDs sein. Umfangreichere Beweise können in weiteren Studien noch folgen.

Vergleichende Studie zu den Ergebnissen der Meniskusresektion und der Meniskusnaht unter Berücksichtigung MRT-morphologischer Ausgangsbefunde 2006 bis 2012 (2017)

Knoll, Anett

Die Meniskusläsion ist mit einer Inzidenz von 60 bis 70 pro 100 000 Einwohner [59] ein häufig gesehenes Krankheitsbild in der Orthopädie und Unfallchirurgie. Mit zunehmendem Verständnis über die Bedeutung des Meniskus für die Funktionalität und Biomechanik des Kniegelenkes [73] entwickelte sich die Meniskuschirurgie zu der am häufigsten durchgeführten minimal-invasiven Therapieform [2]. Heutzutage stehen mehrere Verfahren zur Verfügung, die bei symptomatischer Meniskusläsion durchgeführt werden können. Die am weitesten verbreiteten Therapievarianten sind die Meniskusresektion und die Meniskusrefixation [86, 98]. Aufgrund der mannigfaltigen Funktionen, die die Menisken im Kniegelenk übernehmen [2, 3, 13, 18, 32, 57, 59, 65, 95, 98, 105], sollte wenn immer möglich die meniskuserhaltende Therapie (Meniskusnaht) durchgeführt werden [86, 98], um die Menisken als funktionelle Struktur zu erhalten [102] und somit der Arthroseentwicklung vorzubeugen [2, 5, 11, 30, 32, 36, 37, 47, 49, 60, 65, 79, 94, 98, 105]. Im Rahmen dieser Studie wurden insgesamt 81 Probanden statistisch ausgewertet, die im Zeitraum von 2006 bis 2012 in der Abteilung für Orthopädie und orthopädische Chirurgie der Universitätsmedizin Greifswald operiert wurden. Hierbei wurden international gängige Scores wie der Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score, International Knee Documentation Committee Score, Tegner Aktivitätsscore und Kellgren and Lawrence Arthrosescore verwendet. Die Auswertung der Ergebnisse erfolgte sowohl für die Gesamtbehandlungsgruppen (Refixation – I; Resektion – II), als auch in kleineren Untergruppen. Als Untergruppen wurden Probanden mit einen ausgeprägtem Meniskusschaden (Untergruppe a bzw. b) oder dem Auftreten von Folgeoperationen (Untergruppe c bzw. d) festgelegt. Anschließend wurden Korrelationen zwischen Meniskusgrad, Alter, Geschlecht und BMI ausgewertet, um ihren Einfluss auf die Ergebnisse zu beurteilen. In der statistischen Auswertung zeigte sich in der Gesamtkohorte, dass die Behandlungsgruppe Resektion durchschnittlich höhere KOOS und IKDC Werte erreichte als ihre Kollegen in der Refixationsgruppe. Jedoch werden die Werte ausschließlich im Parameter KOOS Symptome signifikant mit einem mittleren Effekt. Alle anderen Parameter unterscheiden sich nicht signifikant unter den Behandlungsgruppen und es zeigen sich nur kleine Effekte. Somit sind Probanden die eine Meniskusrefixation erhalten haben etwas unzufriedener mit ihrem Kniegelenk als Probanden mit Resektion. Betrachtet man aber das Tegneraktivitätslevel präoperativ und postoperativ zeigt sich, dass in circa 69% der Fälle das präoperative Aktivitätslevel wiedererlangt und sogar in 7% der Fälle ein höheres Aktivitätslevel erreicht wird. Somit mehr als Dreiviertel der Probanden ein gutes bis sehr gutes Ergebnis erreichten. Diese Beobachtungen decken sich mit den Ergebnissen der internationalen Literatur bzw. im IKDC Score schneiden die Probanden dieser Studie besser ab als im internationalen Vergleich [5, 6, 19, 44, 45, 70, 90]. Die Auswertung des Ausmaßes der Läsion in den Behandlungsgruppen ergab, dass in der Resektionsgruppe Probanden mit einem ausgedehnten Meniskusschaden durchschnittlich schlechtere KOOS und IKDC Scores erreichten als Probanden mit isolierter Hinterhornläsion und in der Refixationsgruppe schnitten Probanden mit ausgedehnten Läsionsformen besser ab. Die Parameter werden jedoch nicht signifikant. Bei der Auswertung der Aktivitätslevel nach Tegner zeigt sich ein ähnliches Bild wie in der Gesamtkohorte. Zwischen 60% und 77% der Probanden erreichen ihr ursprüngliches Aktivitätslevel wie, wobei Probanden in der Resektionsgruppe mit isolierter Hinterhornläsion in 72,7% ihr ursprüngliches Aktivitätslevel wiedererlangen und 64% der ausgedehnten Läsionen. In der Refixationsgruppe zeigt sich wieder ein spiegelbildliches Ergebnis. 76,9% in der Untergruppe mit ausgedehnter Läsion und 60% in der Untergruppe mit isolierter Hinterhornläsion erreichen ihre präoperativen Aktivitätslevels. Eine ähnliche Studie in der internationalen Literatur konnte nicht zum Vergleich gefunden werden, jedoch lässt sich das Ergebnis mit dem Ausmaß des operativen Eingriffes (partielle Meniskusresektion vs. Subtotale Meniskusresektion) und der Eignung bestimmter Läsionsformen für bestimmte Therapieoptionen (drittgradige vs. viertgradige Meniskusläsionen) erklären. Die Komplikationsrate und Reoperationsrate in dieser Studie lag in der Refixationsgruppe bei 26% und in der Resektionsgruppe bei 12%. Diese Ergebnisse decken sich mit der internationalen Literatur. In beiden Behandlungsgruppen erreichen Probanden mit Folgeoperation durchschnittlich niedrigere Scores (KOOS, IKDC) als Probanden ohne Folgeoperation. Das Tegneraktivitätslevel wird zum Großteil wiedererlagt, wobei die Daten aufgrund der kleinen Kohortengröße der Refixationsgruppe nicht sicher auswertbar ist. In der internationalen Literatur konnten wiederrum keine ähnlichen Studien zum Vergleich gefunden werden, jedoch lässt sich das Ergebnis durch die Erkenntnisse in der gängigen Literatur erklären. Zuletzt wurden die Korrelationen zwischen Meniskusschädigungsgrad, Alter, BMI und Geschlecht ausgewertet. Hier zeigte sich eine signifikante Korrelation zwischen dem Meniskusgrad und den erreichten KOOS und IKDC Werten. Je höher der Meniskusschädigungsgrad, desto niedriger die Scores. Des Weiteren konnte ein Zusammenhang zwischen Body Mass Index und KOOS/IKDC Score gefunden werden. Ein hoher BMI beeinflusst die Scores signifikant. Das männliche Geschlecht scheint ebenfalls einen positiven Effekt auf das Outcome zu haben. Jedoch wird hier nur das Aktivitätslevel signifikant. Das Alter der Probanden scheint keinen Einfluss auf das Outcome zu haben. Alles in Allem kann man aus den erhobenen Daten keine sichere Aussage dazu treffen, welche Therapieoption überlegen ist. Es scheint als sei die Meniskusresektion mit einer höheren Patientenzufriedenheit verbunden. Jedoch sind die Resultate im Erlangen des ursprünglichen Aktivitätslevel in beiden Behandlungsgruppen sehr gut.

Technical considerations on the NOD/SCID model for the study of anti-CD36 antibodies (2017)

Fuhrmann, Julia

Since its introduction in 2006, the NOD/scid mouse model has greatly contributed to the understanding of the pathomechanisms of antibody-mediated thrombocytopenia. This progress has however been hampered by inter-laboratory differences. With this work, we make several suggestions to minimise these differences: We suggest that human platelets (blood group 0) be injected into the mice (age- and sex-matched, 8-16 weeks) via the tail vein. For antibody injection, scientists may choose between intraperitoneal and tail vein injection, each of which has strengths and drawbacks. In case of low antibody titer or low avidity antibodies, preincubation of the platelets with the patient serum prior to injection promotes platelet elimination where standard protocols fail. For subsequent sample preparation, we found that newly-launched ready-to-use kits present a good alternative to classical density gradient centrifugation by reducing man-hours and turnover time without affecting the quality of flow cytometry analysis. In a second part, we used the revised mouse model to study anti-CD36 mediated thrombocytopenia in vivo. Anti-CD36 antibodies have been suggested as frequent case for FNAIT in Asia. The mechanisms behind this remain partly unclear. After injecting anti-CD36 monoclonal antibody or anti-CD36 patient immunoglobulin into the system, circulating human platelets were rapidly cleared. Interestingly, the polyclonal patient immunoglobulins used were not uniform in their anti-platelet reactivity. On further examination, we found that the anti-CD36 antibodies induce platelet activation and aggregation, which we were able to inhibit by the addition of an Fcγ-receptor blocking agent. This suggests a possible role for Fcγ-receptor in the activation and elimination process. As our results from the experiments on the role of complement in the elimination process are however ambiguous, further studies are needed. The clinical relevance of anti-CD36 antibody-mediated platelet activation and aggregation for the high abortion rates in affected women has yet to be evaluated.

Einfluss der antiseptischen Spülung traumatischer Weichteilverletzungen mit 0,2% Lavasept auf die Rate postoperativer Wundinfektionen: Ergebnisse einer longitudinalen Kohortenstudie (2017)

Neuenschwander, Rudolf

Akute traumatische Wunden sind mit Bakterien kontaminiert und haben ein Infektionsrisiko von etwa 6 %. Daher wird die antiseptische Wundspülung vor chirurgischer Versorgung kontaminierter Wunden empfohlen. Hierfür werden unterschiedliche Antiseptika eingesetzt. Das Ziel dieser retrospektiven, nicht randomisierten Längskohorten-Studie bestand darin, den präventiven Effekt von vier verschiedenen Spüllösungen vor chirurgischer Behandlung auf die SSI-Rate bei traumatischen Weichteilwunden zu ermitteln. Über einen Zeitraum von drei Jahrzehnten wurde die prophylaktische Wundspülung bei Patienten mit kontaminierten traumatischen Wunden untersucht, die eine chirurgische Behandlung mit oder ohne primären Wundverschluss benötigten. Von 1974-1983 wurde entweder PHMB, PVP-I, 4 % Wasserstoffperoxid, oder unverdünnte Ringerlösung verwendet. Von 1984-1996 wurden nur PHMB oder PVP-I angewendet. Von 1997 bis Ende der Studie 2005 wurde nur noch PHMB angewendet. Die kombinierte Rate von oberflächlichen und tiefen Wundinfekten betrug 1,7% in der PHMB-Gruppe, 4,8% in der PVP-I-Gruppe, 5,9% in der Ringer-Gruppe, und 11,7% in der Wasserstoffperoxid-Gruppe. Verglichen mit allen anderen Behandlungsgruppen zeigte PHMB die höchste Effizienz, um Infektionen in traumatischen Weichteilwunden vorzubeugen. Bei Riss-Quetsch-Wunden war der Unterschied verglichen mit PVP-I nur für die tiefen Wundinfektionen signifikant. Bei Schnittwunden wurden sowohl A1- als auch A2-SSI signifikant in der Häufigkeit reduziert. Auf Grund des Stichprobenumfangs ist trotz des retrospektiven Studiendesigns kein Zweifel an der infektionspräventiven Überlegenheit von PHMB zur Spülung bei traumatischen Weichteilwunden gegeben. Die Infektionsraten der retrospektiven Studie können als Basis für die Fallzahlkalkulation für eine dringend benötigte prospektive klinische Studie zugrunde gelegt werden.

Prospektive, periprothetische DEXA-Messungen nach Knietotalendoprothesen-Implantation bei Varusgonarthrose im Bereich des Tibiakopfes mit zementierter Tibiakomponente - 2-Jahres-Nachuntersuchung (2017)

Boltz, Stefan

Die Arthrose des Kniegelenkes gilt heutzutage als eine der häufigsten Gelenkerkrankungen der Welt, wobei vor allem durch die steigende Lebenserwartung und die zunehmende Verbreitung von Adipositas mit einer stetigen Zunahme zu rechnen ist. Am häufigsten finden sich dabei arthrotische Veränderungen im medialen Kompartiment des Kniegelenkes im Sinne einer Varusgonarthrose. Die Therapie endet oftmals im künstlichen Gelenkersatz, wobei die Implantation eines ungekoppelten Oberflächenersatzes heutzutage zu den Standardeingriffen der orthopädischen Chirurgie zählt. Als wesentliche Komplikation gilt dabei die aseptische Implantatlockerung im Bereich der Tibiakomponente. Ziel dieser Arbeit war es deshalb, die periprothetische Knochendichte am Tibiakopf bei Varusgonarthrosen nach Implantation eines ungekoppelten Oberflächenersatzes mit zementierter Tibiakomponente zu erfassen und deren postoperativen Verlauf zu untersuchen. Für die densitometrischen Messungen kam die DEXA-Methode zum Einsatz, der Nachuntersuchungszeitraum betrug zwei Jahre. Die Untersuchungen fanden präoperativ sowie postoperativ im Abstand von sechs, zwölf und 24 Monaten statt. Es wurden 65 Kniegelenke von 64 Patienten eingeschlossen, wovon 44 Frauen und 21 Männer waren. Das Durchschnittsalter zum Zeitpunkt der Operation lag bei 65,3 Jahren. Für die Auswertung wurden jeweils medial, lateral und distal der Prothese eine „region of interest“ (ROI) definiert und das gesamte Kollektiv anhand von sechs Vergleichsmerkmalen in Subpopulationen unterteilt. Betrachtet wurden dabei das Alter zum Zeitpunkt der Operation, das Geschlecht, der präoperative Body-Mass-Index, die präoperative Achsstellung (Alignment), das Vorliegen einer Osteopenie/Osteoporose sowie das implantierte Prothesenmodell. Die Knochendichtemittelwerte dieser Untergruppen wurden zu allen Untersuchungszeitpunkten miteinander verglichen, um so mögliche Einflussfaktoren auf die periprothetische Knochendichteänderungen zu erfassen. Darüber hinaus wurde der Verlauf innerhalb des Gesamtkollektivs sowie jeder der Untergruppen betrachtet. Als wahrscheinlichste Einflussgrößen stellten sich der T-score entsprechend der WHO-Definition für das Vorliegen einer Osteopenie/Osteoporose sowie das Geschlecht heraus. Beim Vergleich der Gruppen mit bzw. ohne Osteopenie/Osteoporose fand sich mit Ausnahme der 2- Jahres-Nachuntersuchung in der medialen ROI zu allen Zeitpunkten in allen drei ROIs eine signifikant geringere Knochendichte in der Gruppe mit Osteopenie/Osteoporose. Beim Vergleich der Geschlechter zeigten sich signifikant geringere Knochendichtewerte in der überwiegend postmenopausalen Frauengruppe präoperativ in allen drei ROIs, darüber hinaus zu allen Untersuchungszeitpunkten in der distalen sowie nach einem und zwei Jahren in der lateralen ROI. Als weitere mögliche Einflussgrößen können BMI, Alter und das präoperative Alignment diskutiert werden, da sich für präoperativ übergewichtige und jüngere Patienten höhere Knochendichten in allen drei ROIs zu allen Untersuchungszeitpunkten zeigten als in den Vergleichsgruppen. Das Gleiche gilt mit Ausnahme der 1- und 2-Jahres-Nachuntersuchung der medialen ROI für die Population mit präoperativ größerer Varusfehlstellung. Die Vergleiche dieser Gruppen waren insgesamt jedoch statistisch nicht signifikant. Für die in dieser Arbeit betrachteten Prothesenmodelle ließ sich kein Einfluss auf die periprothetische Knochendichte nachweisen. Bezüglich der Dynamik der periprothetischen Knochendichteänderungen ließ sich sowohl beim gesamten Kollektiv als auch bei den Untergruppen „Frauen“, „BMI <30 kg/m2“, „Präoperatives Alignment >5°“, „keine Osteopenie/Osteoporose“ und „LCS-complete“ eine kontinuierliche Abnahme in der medialen und distalen ROI über den gesamten Untersuchungszeitraum hinweg beobachten. In der lateralen ROI zeigte sich eine Zunahme nach sechs, Abnahme nach zwölf und erneute Zunahme nach 24 Monaten. Bei den anderen Untergruppen zeigten sich jeweils abweichende Dynamiken. Einheitliche statistische Signifikanzen fehlen für alle diese Beobachtungen. Inwieweit ein präoperatives Osteopenie/Osteoporose-Screening vor allem bei der Risikogruppe postmenopausaler Frauen sinnvoll ist, kann mit dieser Arbeit nicht abschließend beantwortet werden, sollte aber Gegenstand weiterer Diskussionen bleiben.

Veränderung depressiver Symptome, psychiatrischer Behandlung und der Einnahme von Antidepressiva in Nord-Ostdeutschland zwischen 1997–2001 und 2008–2012 (2017)

Möckel, Franz

Die zentralen Fragestellungen dieser Arbeit lauten: (I) „Hat sich die Prävalenz depressiver Symptome zwischen 1997–2001 und 2008–2012 geändert?“, (II) „Ist eine erhöhte Anzahl an Besuchen bei einem Psychotherapeuten oder Psychiater auszumachen?“ und (III) „Wie veränderte sich die Prävalenz der Einnahme von Antidepressiva?“ Die Untersuchung dieser Fragen erfolgte mithilfe zweier Bevölkerungsstichproben in Ost-Mecklenburg-Vorpommern. Dabei handelt es sich um die SHIP-0 (1997–2001; n=4.308) und die SHIP-TREND (2008–2012; n=4.420). Um die Prävalenz der depressiven Symptomatik zu messen, wurden mehrere Fragen aus dem CID-S ausgewertet. Da in beiden Studien auch die Arztbesuche der Teilnehmer erfasst wurden, konnte somit gleichzeitig die Prävalenz der Besuche bei einem Psychotherapeuten oder Psychiater registriert werden. Im Rahmen der zwei Studien wurden auch die ATC-Codes der Medikamente, welche die Studienteilnehmer einnahmen, aufgezeichnet. Durch dieses Verfahren konnte die Prävalenz der Einnahme von Antidepressiva erfasst werden. Bei der Prävalenz depressiver Symptome konnte ein Anstieg von 13,2 % (SHIP-0) auf 27,7% (SHIP-TREND) verzeichnet werden. Die Inanspruchnahme von psychiatrischen oder psychotherapeutischen Leistungen stieg ebenfalls an. Hier konnte eine Erhöhung der Prävalenz von 2,8 % in der SHIP-0 auf 5,2 % bei SHIP-TREND festgestellt werden. Auch die dritte Fragestellung zur Einnahme von Antidepressiva in der Gesamtbevölkerung weist eine Erhöhung der Werte von SHIP-0 im Vergleich zu SHIP-TREND auf, denn der Wert stieg von 1,8 % auf 5,2 %. Aus diesen Daten ist zu schlussfolgern, dass es in der allgemeinen Bevölkerung zu einem massiven Anstieg depressiver Symptomatik gekommen ist. Somit ist zu vermuten, dass auch ein vermehrtes Aufkommen von Depressionen zu verzeichnen ist. Dieser Fakt wird von den Ergebnissen der Fragen II und III untermauert, da hier ein Anstieg der Behandlungsmaßnahmen von Depressionen festgestellt werden konnte.

Salivaproteomik – Optimierung, Etablierung und Realisierung von proteomischen Strategien zur Untersuchung von pathologie-assoziierten Proteinsignaturen in humaner Saliva aus populationsbasierten Studien (2017)

Golatowski, Claas

Die vorliegende Arbeit adressiert die Nutzbarkeit des humanen Speichelproteoms als diagnostisches Instrument im Kontext einer oralen Mukositis bei Kopf- und Halskarzinoms. Als häufigste Nebenwirkung einer Radio(chemo)therapie kann die Mukositis therapielimitierend sein und hat für betroffene Patienten meist eine Einschränkung ihrer Lebensqualität zur Folge. Trotz der guten Verfügbarkeit von Speichel existieren wenige Studien, welche zeigen, dass das Speichelproteom für die Diagnostik einer Krankheit oder zur Therapieentscheidung nutzbar ist. Das hat unter anderem seinen Grund in der Komplexität der massenspektrometrischen Methode. Die erste Veröffentlichung (Golatowski et al. 2013) erarbeitete deshalb einen Standard in der Probengewinnung von Speichel. Als Ergebnis steht die Empfehlung zur Nutzung eines Paraffin-Kaugummis, aufgrund des hohen Speichelvolumens und der guten Vergleichbarkeit mit der nichtstimulierten Salivation beim identifizierten Proteom. In einer zweiten Veröffentlichung (Jehmlich & Golatowski et al. 2014) wurden C18 Mikrosäulen verschiedener Hersteller bezüglich ihres Einflusses auf die Proteinidentifizierung verglichen. Die Säulen sind notwendig für die Entsalzung und Aufreinigung eines Peptidgemisches. Mit allen verwendeten Säulen konnten ähnliche Ergebnisse erzielt werden, wobei die ZipTip® µC18 sowie C18 Systeme der OASIS® HLB μElution 96er Well Platte und TopTip® C18 Pipettenspitzen leicht überlegen sind. In der letzten Arbeit (Jehmlich et al. 2015) wurden die gewonnenen Erkenntnisse genutzt, um die Speichelproben von Patienten mit Kopf- und Halskarzinom zu untersuchen. Insgesamt zeigten wir die Möglichkeit, alterierte Proteine zwischen zwei Patientengruppen massenspektrometrisch zu detektieren. Mit den gefundenen Daten konnte demonstrieren werden, dass massenspektrometrische Techniken geeignet sind, um schon vor Behandlungsbeginn Patienten zu identifizieren, die für die Entwicklung einer oralen Mukositis prädisponiert sind. Es ist hierbei die Proteinklasse der Metalloproteinasen hervorzuheben, da diese für einen therapeutischen Ansatz gegen Mukositis interessant sind. In Zukunft werden jedoch größere und voraussichtlich multizentrische Studien erforderlich sein, um ausreichend große Patientenkohorten zusammenzustellen und die Klassifikation speziell für Patienten ohne Mukositisrisiko sensitiver zu gestalten.

Ergebnisse nach Wechseloperationen am Kniegelenk bei Patienten mit Knietotalendoprothesen unter Berücksichtigung klinisch-radiologischer Auswertungen im Zeitverlauf (2017)

Flieger, Robert

Die vorliegende Arbeit dokumentierte die klinischen und radiologischen Ergebnisse von 100 Patienten, die sich zwischen Oktober 2008 und Oktober 2010 einer Nachuntersuchung nach einer Wechseloperation in der Universitätsmedizin Greifswald unterzogen und sich zu einem Follow-up bereit erklärten. Die durchschnittliche Zeit bis zum Follow-up betrug 1-2 Jahre. Als Messinstrumente dienten der KSS-Score (Knee-Score & Function-Score), der HSS-Score sowie der Patella-Score. Des Weiteren wurde der subjektiv bewertete OP-Erfolg der Patienten herangezogen. Das Patientengut wurde hinsichtlich der verschiedenen Kategorien der Scores unterteilt und darüber hinaus auch hinsichtlich eines Patellarückflächenersatzes, vorhandener Voroperationen und soziodemografischer Faktoren klassifiziert und nach diesen Klassen ausgewertet. Die vorliegende Arbeit versuchte die Frage zu beantworten, ob hinsichtlich der Komplikationsrate ein Zusammenhang zwischen Knietotalendoprothesen mit Patellarückflächenersatz und ohne Patellarückflächenersatz besteht. Die Komplikationsrate im Patientengut lag bei 93 %, ein Unterschied zwischen Patienten mit und ohne Patellarückflächenersatz konnte nicht herausgestellt werden. Wird Schmerz als Komplikation gewertet, so zeigt sich, dass bezüglich der postoperativen Gabe von Analgetika – und damit des Auftretens von Schmerz – ein statistisch signifikanter Unterschied besteht. Patienten ohne Patellarückflächenersatz waren statistisch betrachtet häufiger auf eine postoperative Schmerzbehandlung durch Analgetika angewiesen als Patienten mit Patellarückflächenersatz. Eine weitere Frage bezog sich auf einen Unterschied im operativen Outcome bei Patienten mit und ohne Patellarückflächenersatz. Ein signifikanter Unterschied konnte hier nicht festgestellt werden. Bezüglich der Komplikationsrate und des operativen Outcomes lassen sich keine Schlussfolgerungen ziehen. Hinsichtlich der subjektiven Patientenzufriedenheit (OP-Erfolg) zeigen sich Ergebnisse, wie sie verschiedentlich in der Fachliteratur gezeigt werden. Knapp 4 von 5 Patienten zeigen sich zufrieden. Einen wesentlichen Unterschied zwischen Patienten mit und ohne Patellarückflächenersatz gibt es dabei jedoch nicht. Die radiologische Untersuchung trug nicht dazu bei, ein differenzierteres Bild zur Beantwortung der Forschungsfrage zu erhalten. Der radiologische Befund war in der Regel gut und spiegelte kaum die Ergebnisse der Scores wieder, was auch der kleinen Fallzahl geschuldet sein kann. Insgesamt konnten die Forschungsfragen nicht zufriedenstellend beantwortet werden, da die Datenlage hier nicht ausreichend war. Zusätzlich stellte sich im Verlauf der Arbeit heraus, dass kaum Studien zu Wechseloperationen, welche der Analyse der Daten zuträglich gewesen wären, vorliegen. Insgesamt ist die Datenlage hinsichtlich einer Wechseloperation und des Einflusses verschiedener Parameter auf den Outcome derzeit schwach. Die wenigen Studien, die sich auf Wechseloperationen beziehen, sind mit Blick auf das Studiendesign sehr unterschiedlich, sodass Schlussfolgerungen auf der Ebene einer Vermutung verbleiben. Weitere Studien in diese Richtung müssen durchgeführt werden, um die Daten zu verifizieren. Es lässt sich festhalten, dass keine eindeutige Ableitung getroffen werden kann, ob bei Patienten ein Patellarückflächenersatz vorzuziehen ist. Die Frage, ob ein Patient mit oder ohne Patellarückflächenersatz operiert werden soll, hängt vielmehr von verschiedenen Parametern ab und kann mit Blick auf die eigene Untersuchung und die herangezogenen veröffentlichten Studien noch immer nicht eindeutig beantwortet werden. Vieles weist darauf hin, dass eine patientenindividuelle Entscheidung zu treffen ist, die verschiedene Parameter zur Diskussion stellt.

Neurobiological Correlates of Emotion Regulation (2017)

Steinfurth, Elisa

Psychological health is a result of the effective interplay between explicit and implicit attempts to regulate ones’ emotions (Koole & Rothermund, 2011). Emotion regulation refers to processes that influence the intensity, the duration and the type of emotion experienced (Gross & Thompson, 2007). While explicit emotion regulation comprises effortful mental processes, implicit emotion regulation refers to processes that require no monitoring and terminate automatically (Gyurak, Gross, & Etkin, 2011). In the present thesis, explicit and implicit strategies to regulate emotions were investigated. In Study 1, a well-established paradigm (Gross & Levenson, 1993) was adapted to examine the up- and down-regulation of positive and negative emotions using two different explicit emotion regulation strategies. To infer on the neurobiological correlates, blood oxygen level dependent (BOLD) brain activity was recorded using functional magnetic resonance tomography. Furthermore, as a trait marker for the individual ability to regulate emotions, heart rate variability (HRV) was acquired during rest. In Study 2, implicit emotion regulation was examined. Therefore, a well-established fear extinction paradigm was compared to a novel approach based on the integration of new information during reconsolidation (Schiller et al., 2010). Autonomic arousal was measured via the skin conductance response during fear acquisition, fear extinction and after fear reinstatement. In Study 3, two dysfunctional emotion regulation strategies —worrying and rumination— were investigated. Excessive worrying and rumination are pathogenic characteristics of psychological disorders. Behavioral, autonomic and BOLD activity was recorded during worried and ruminative thinking as well as during neutral thinking. The results showed that explicit emotion regulation was associated with modulated BOLD activity in the amygdala according to the regulation direction independent of the applied strategy and the valence of the emotion. In addition, increased dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) activity was observed during regulation compared to passively viewing emotional pictures. The findings are in line with previous research (Eippert etal., 2007; Kim &Hamann, 2007; Ochsner etal., 2004) and support the key role of the dlPFC during the explicit regulation of emotions. Similarly, implicit emotion regulation was associated with a decreased autonomic fear response, which was sustained after fear extinction during reconsolidation. The findings underscore the notion, that this novel technique might alter the initial fear memory resulting in a permanently diminished fear response (Nader, Schafe, & LeDoux, 2000; Schiller et al., 2010). Dysfunctional emotion regulation was associated with increased autonomic activity and fear potentiated startle (during worry) as well as increased BOLD activity in the insula (during worry and rumination) and increased BOLD activity in the amygdala (during rumination). In addition, neural activity in brain areas associated with the default mode network was observed. These findings stress the preserved negative emotional activity and the self-referential nature of the examined dysfunctional strategies. The results of all three studies are integrated into a neuro-biological model of emotion regulation focusing on the interplay between subcortical and prefrontal brain areas.

Der atrophierte Unterkiefer – eine morphometrische Studie im Hinblick auf eine mögliche Insertion bikortikaler bzw. kurzer Implantate im reduzierten Unterkieferknochenangebot mit Hilfe der digitalen Volumentomographie (2017)

Enders, Tobias

Die vorliegende Arbeit stellt eine genaue Methode zur Vermessung des Unterkiefers anhand von digitalen Volumentomogrammen vor und beantwortet Fragen nach der Quantifizierung vertikaler und transversaler Dimensionen teilbezahnter bzw. zahnloser Unterkiefer. Es wird dargestellt, welches Knochenangebot atrophierte Unterkiefer aufweisen, um die Indikationsstellung für die funktionelle Rehabilitation durch dentale Implantate zu präzisieren. Dafür wurden 68 Patienten aus 715 DVT-Datensätzen, die zwischen 2008 und 2014 in einer kieferchirurgischen Praxis in Zwickau/Sachsen angefertigt wurden, nach entsprechenden Kriterien ausgewählt. Es erfolgte eine Einteilung in zwei Untersuchungsgruppen, sodass einer Gruppe bestehend aus 43 im Unterkiefer zahnlosen Patienten (Alter ca. 69,8 Jahre) einer zweiten Gruppe von 25 Patienten (Alter ca. 62,8 Jahre) mit anteriorem Restgebiss gegenübergestellt werden konnte. Jedes DVT wurde durch eine standardisierte Methode zunächst dreidimensional ausgerichtet und dann an sechs Seitenzahn- sowie fünf Frontzahnpositonen in zwei vertikalen und drei bzw. fünf horizontalen Strecken vermessen. Zur Bestimmung des methodischen Messfehlers wurden fünf DVT-Datensätze dreifach vermessen und entstandene Messdifferenzen ausgewertet. Ein nicht signifikanter durchschnittlicher Altersunterschied von ca. fünf Jahren trennt Gruppe 1 und Gruppe 2. Die Anzahl von Frauen überwiegt in beiden Gruppen. Die Knochenhöhe ist im seitlichen Frontzahnbereich zahnloser Patienten mit ca. 23 ± 1 mm am größten und die kaudale Kortikalis durchschnittlich 4,1 mm dick. In der Unterkiefermitte ist sie mit 6,2 mm 50% stärker. Nach distal fällt die Unterkieferhöhe kontinuierlich zur Position des ersten Molaren ab. Die Angulation der maximalen kranio- kaudalen Ausdehnung bewegt sich durchschnittlich zwischen 11° und 19° gegenüber der Axialachse und entspricht damit der von den Implantatherstellern vorgesehenen Standard-Sekundärteilen. Patienten mit anteriorem Restgebiss weisen in allen Messpositionen des Seitenzahnbereichs ca. 5,2 mm signifikant mehr Knochenhöhe auf als zahnlose Patienten. In allen Messungen beider Gruppen kann signifikant weniger Knochenhöhe bei Frauen als bei Männern festgestellt werden, dabei beträgt die Differenz durchschnittlich 2,2 mm. Es wird gezeigt, dass im Frontzahnbereich die Unterkieferbreite und im Seitenzahnbereich die Unterkieferhöhe reduziert ist. Den Ergebnissen dieser Arbeit zufolge kann durch Ausnutzen von 75 % der kaudalen Kortikalis im Frontzahnbereich deutlich häufiger implantiert werden. Bezogen auf die einzelnen Messpositionen können 25 % mehr Miniimplantate (Ø 2,1 mm) und 21 % mehr Standardimplantate (Ø 4,1 mm) inseriert werden. Sieben von 43 Patienten, bei denen eine Versorgung mit zwei interforaminalen Implantaten angestrebt wird, profitieren von einer bikortikalen Verankerung, da ansonsten ihr Knochenangebot für eine monokortikale Implantation nicht ausreicht. Weiterhin kann durch die bikortikale Verankerung bei 20 statt nur sieben von 43 zahnlosen Patienten die prothetische Versorgung auf vier interforaminalen Ø 4,1 mm Standardimplantaten realisiert werden. Das entspricht in dieser Studie 30 % mehr Patienten, die mit Implantaten versorgt werden können. Der therapeutische Nutzen der bikortikalen Verankerung ist zum einen die Möglichkeit der Verwendung längerer Implantate, zum anderen die Erweiterung der Indikation der Versorgung mit Implantaten bei reduziertem Knochenangebot. Bei der Analyse des Knochenangebotes im Seitenzahnbereich wird dargestellt, dass kurze Implantate mit einer Länge von unter 8 mm im Vergleich zu einer Länge von 10 mm zwei bis drei Mal bzw. bei ultrakurzen Implantaten (Länge 4 mm) sogar vier Mal so oft gesetzt werden können. Grundsätzlich gilt: Je kürzer das Implantat, umso häufiger kann es inseriert werden. Eine bikortikale Implantation im Seitenzahnbereich ist nur in Ausnahmefällen, d.h. bei ausreichendem Knochenangebot lateral des Canalis mandibulae, möglich. Auch hier wird mit der vorgelegten Arbeit gezeigt, dass dieser Platz vestibulär zu 7 % (zahnlose Unterkiefer) bzw. zu 18 % (Unterkiefer mit anteriorem Restgebiss) breiter als 6 mm ist. In der vorliegenden Studie wird eine reproduzierbare Methode vorgestellt, deren Messfehler unter Einsatz von softwarebasierten Werkzeugen der Längen- und Winkelmessung mit den Werten vorheriger Studien zur Genauigkeit der DVT korreliert. Angesichts der hohen Anzahl an zahnlosen Patienten, die nur durch die bikortikale Verankerung mit Implantaten versorgt werden können, sind weitere klinische Studien zum Langzeiterfolg erforderlich. Ferner sollten die genauen biomechanischen Auswirkungen der bikortikalen Verankerung verschiedener Implantatsysteme im Unterkiefer untersucht werden. Durch die wachsende klinische Bedeutung kurzer bzw. ultrakurzer Implantaten im atrophierten Unterkiefer-Seitenzahnbereich sind Langzeitstudien notwendig, um die Ergebnisse der bisherigen, maximal fünf Jahre umfassenden Beobachtungen erneut einschätzen, Komplikationen und Limitationen abwägen und verlässliche Aussagen zur Erfolgsrate treffen zu können.

Entwicklung einer Strategie für die Neuetablierung von Populationen der hochgradig gefährdeten mitteleuropäischen Diphasiastrum-Arten basierend auf Untersuchungen ihrer Reproduktionsbiologie und der besiedelten Standorte (2017)

Kaufmann, Rico

Die mitteleuropäischen Flachbärlappe (Gattung Diphasiastrum) sind in Deutschland alle hochgradig gefährdet und können ohne geeignete Artenhilfsmaßnahmen hier nicht dauerhaft überleben. In der vorliegenden Arbeit werden die Grundlagen für ein Artenhilfsprogramm geschaffen, indem die Reproduktionsbiologie untersucht worden ist und die ökologischen Ansprüche und Gefährdungsursachen ermittelt wurden, um entsprechende Hilfsmaßnahmen für die Arten zu entwickeln. Um Rückschlüsse auf das Reproduktionssystem der Eltern- und Hybridarten zu erhalten, wurde die genetische Diversität ermittelt. Dabei kam das fingerprinting-Verfahren AFLP zum Einsatz, womit Arten und genetisch verschiedene Individuen voneinander abgegrenzt werden können. Verwendet wurden die beiden Primer-Kombinationen EcoRI-AAG / VspI-CT und EcoRI-ACT / VspI-CAG. Die größte genetische Diversität der Elternarten weist D. complanatum auf, die überwiegend durch echte Fremdbefruchtung (outcrossing) entsteht, während die genetische Diversität der beiden anderen Elternarten D. alpinum und D. tristachyum gering ist und nur knapp oberhalb einer definierten Fehlerrate liegt. Die Proben der Hybridarten unterscheiden sich so stark voneinander, dass davon ausgegangen werden muss, dass dies immer wieder neu entstehende F1-Hybriden sind, wenngleich die Unterschiede bei D. oellgaardii vergleichsweise gering aufgrund der geringen genetischen Diversität der Elternarten D. alpinum und D. tristachyum ist. Die Sporenproduktion in den Sporenständen wurde unter anderem direkt durch Zählung von Sporen in den Sporangien unterm Stereomikroskop und Zählung der Sporangien in den Sporenständen ermittelt. Sporangien von L. clavatum enthalten demnach 27735 (± 7492) Sporen pro Sporangium, 105,2 (± 3,7) Sporangien pro Sporenstand und hochgerechnet etwa 2,1 bis 3,8 Millionen Sporen pro Sporenstand. Die terminale Fallgeschwindigkeit liegt für L. clavatum bei 2,16 (± 0,11) cm*s-1 und für D. complanatum bei 2,25 (± 0,10) cm*s-1. Die Sporen haben einen Durchmesser von 29,5 (± 2,0) μm bzw. 32,3 (± 2,5) μm. Die gemessene Geschwindigkeit liegt deutlich unter der theoretischen und lässt sich damit erklären, da Sporen keine perfekten Kugeln sind und aufgrund ihrer stark reliefierten Oberfläche Turbulenzen erzeugt werden, die den Fall verlangsamen. Die Anzahl der in Entfernungen bis 200 m zu einer sporenbildenden Population fliegenden Sporen wurde mithilfe von vertikalen klebenden Sporenfallen bei D. complanatum, D. tristachyum und L. clavatum bestimmt. Nur für die Population von L. clavatum mit 11358 reifen Sporenständen auf kleiner Fläche wurden weitere Berechnungen durchgeführt. Folgende Funktion beschreibt die Anzahl der durch die Luft fliegenden Sporen in einer Höhe von etwa 40 cm über dem Boden in Abhängigkeit zur Entfernung x: f(x) = 45878*x-2,302 (R² = 0,9979). Es konnten selbst in 200 m Entfernung noch einzelne Sporen an den Sporenfallen nachgewiesen werden. Da die maximale theoretische Ausbreitungsdistanz bei nur knapp 130 m liegt, selbst wenn ein konstant horizontal wehender Wind von 100 km/h angenommen wird, müssen aufwärtsgerichtete Luftströmungen eine entscheidende Rolle bei der Fernausbreitung spielen. Die Ansiedlungsversuche wurden im Thüringer Schiefergebirge am Grünen Band bei Brennersgrün (D. alpinum und D. tristachyum) und im Pöllwitzer Wald (D. complanatum) durchgeführt. Als Vergleichsart wurde wieder L. clavatum verwendet. Die Sprossverpflanzungen verliefen insgesamt erfolgreich mit einer Überlebensrate von 8% für D. alpinum, 17% für D. complanatum, 8% für D. tristachyum und 22% für L. clavatum. Der jährliche Rhizomzuwachs liegt bei 0,5 cm, 13,3 (± 1,8) cm, 7,5 cm bzw. 9,1 (± 4,0) cm für die entsprechenden Arten. Die Vegetationsbedeckung vorher abgeplaggter Flächen liegt zwischen 39 und 53% nach zwei Jahren, jedoch mit großen Unterschieden selbst zwischen benachbarten Flächen und wird hauptsächlich durch ein schnelles Mooswachstum bestimmt. Nach etwa fünf Monaten sind keine Sporen auf sterilem Nährstoffmedium gekeimt, obwohl diese unterschiedlich behandelt wurden, zum Beispiel mit Rauchgas, Hitze, konzentrierter Schwefelsäure oder durch Mörsern. Auch die Keimungsversuche an den Wuchsorten waren nach 2,5 Jahren erfolglos. Eine Erklärung kann ein Dormanzstadium unbekannter Dauer vor der Keimung sein. Der Anzahl der jährlich gebildeten vertikalen Sprossbüschel wurde indirekt für je eine Population für D. zeilleri (2,5/Jahr) und D. issleri (2,0/Jahr) bestimmt, indem der Quotient aus der Anzahl der Sprossbüschel an der längsten Rhizomverbindung und dem bekannten Alter des Standorts ermittelt worden ist. Die Zugehörigkeit von Rhizomstücken zu einem Klon wurde mit der AFLP-Methode abgesichert. Die meisten Populationen in Deutschland werden demnach mehrere Jahrzehnte alt, jedoch ohne beobachtete Verjüngung über Prothallien. Eine Erklärung könnten die immer noch sehr geringen pH-Werte in den Unterböden von 3,6 (± 0,24) sein, die giftige Al3+-Ionen pflanzenverfügbar machen.

Zur Rolle des Endocannabinoid-Systems in experimenteller Sepsis (2017)

Küster, Inga ; Kuschnereit, Rieke

Die vor kurzem veröffentlichten „Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock“ verdeutlichen die unveränderte Aktualität und Relevanz der Sepsis und des septischen Schocks. Patienten mit septischem Schock besitzen eine Krankenhaussterblichkeit von 40 %. Die dritthäufigste Ursache einer Sepsis ist eine abdominelle Infektion. Aufgrund des oft lebensbedrohlichen Verlaufs insbesondere bei alten, multi-morbiden, vorerkrankten oder immunsupprimierten Patienten ist es von enormer Bedeu-tung, die Pathogenese bzw. mögliche medikamentöse Therapiepfade zu erforschen. Das Endocannabinoidsystem besteht aus den Cannabinoidrezeptoren (CB1 und CB2) deren endogenen Liganden, sog. Endocannabinoiden (hauptsächlich Anandamid und 2-arachidonoylglycerol) und entsprechenden Enzymen für Transport und Abbau der Endocannabinoide. Das Ziel unserer Arbeit war es, am Tiermodell die Rolle des Endocannabinoid-Systems in der Sepsis zu untersuchen, um mögliche neue Therapieoptionen für die Sepsis entwickeln zu können. Endocannabinoide können hypo- sowie hypertensive Effekte auslösen. In dem von uns gewählten Versuchsmodell (CASP) wurde nach Aktivierung des CB1- bzw. CB2-Rezeptors kein signifikanter Einfluss auf die Hämodynamik beobachtet. Es zeigte sich in unseren Ergebnissen eine signifikante Minderung der Leukozytenadhärenz sowohl bei der Aktivierung des CB1-Rezeptors durch ACEA (2,5 mg/kg KG) als auch durch die Aktivierung des CB2-Rezeptors durch HU308 (10 mg/kg KG). In allen CASP-Gruppen zeigte sich eine signifikante Verringerung der FCD zum Zeitpunkt der Intravitalmikroskopie. Nach Gabe des CB1-Agonisten ACEA bzw. des CB2-Agonisten HU308 waren im Wesentlichen keine signifikanten Effekte im Vergleich zur unbehandelten CASP-Gruppe zu beobachten. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass das Endocannabinoid-System ein anti-inflammatorisches Behandlungspotential in der Sepsis aufweist. Ein akuter Einfluss auf Makro- oder Mikrozirkulation konnte in unseren Pilotexperimenten nicht beobachtet werden. Die anti-inflammatorischen Effekte der CB1- bzw. CB2-Aktivierung lassen jedoch langfristig Verbesserungen auch dieser Parameter erwarten und sollten daher in weiteren Studien untersucht werden.

Einfluss von Steroidhormonen auf die Auswirkungen von Sauerstofftoxizität im Zellkulturmodell unreifer Gliazellen (2017)

Hübner, Stephanie

Die Unreife des Zentralnervensystems (ZNS) bei Neugeborenen, aber besonders bei Frühgeborenen, führt zur Anfälligkeit für Schädigungen des ZNS. Auslöser neurologischer Entwicklungsstörungen bei Frühgeborenen sind daher neben der Unreife selbst vor allem Hyperoxie, Hypoxie-Ischämie und Infektionen. In der Fetalzone der fetalen Nebennierenrinde werden Fetalzonensteroide (hauptsächlich Dehydroepiandrosteron [DHEA]) gebildet, welche in der Plazenta für die Synthese der verschiedenen Östrogene notwendig sind. Die Frühgeburt geht mit dem Verlust dieser „feto-plazentaren Einheit“ einher und führt damit zu einem drastischen Absinken von Östrogenen und Progesteron im Frühgeborenen um den Faktor 100. Bisher wurde der Tatsache, dass die Fetalzonensteroide in hohen Konzentrationen bis zum Zeitpunkt der reifen Geburt weiter synthetisiert werden jedoch kaum Beachtung geschenkt. Da klinische Vorstudien zur Substitution von Estradiol (E2) und Progesteron bei Frühgeborenen keine eindeutigen Verbesserungen des neurologischen Outcomes zeigten, stellte sich die Frage, ob E2 dann noch protektiv wirken kann, wenn Fetalzonensteroide ebenfalls anwesend sind. Zur Untersuchung der Fragestellung wurde das Schädigungsmodell der Hyperoxie bei drei verschiedenen Typen unreifer Gliazellen verwendet. Dafür wurden zuerst die Rezeptoren bestimmt, die an der E2-vermittelten Protektion bei Hyperoxie-induziertem Zelltod beteiligt sind. Die am häufigsten vorkommenden Vertreter der Fetalzonensteroide DHEA, 16α-Hydroxy-Dehydroepiandrosteron (16OH-DHEA) und Androstendiol (Adiol) wurden untersucht, ob sie wie E2 ebenfalls protektiv wirken. Am Beispiel von DHEA wurden die an der Protektion beteiligten Rezeptoren untersucht. Da intrazelluläre Aromatasen die Fetalzonensteroide in potentere Östrogene umwandeln können, wurde das Ausmaß der Protektion nach Inhibition der Aromatasen untersucht. Die Fetalzonensteroid-Einzelbehandlungen wurden dann gegen die Kombination von E2 und Fetalzonensteroid in Bezug auf das Ausmaß der Protektion untersucht. Zusätzlich wurden genomische und nicht-genomische Aspekte untersucht. Bei OLN-93 Zellen (unreife Oligodendrozyten [OL], Ratte), Platelet-derived Growth Factor Receptor Alpha positive (PDGFRα+) Primärzellen (unreife OL, Maus) und C6 Zellen (unreife Astrozyten, Ratte) vermittelten klassische Östrogenrezeptoren (ER) die Protektion durch E2. In C6 Zellen waren zusätzlich nicht-klassische ER beteiligt. Die Fetalzonensteroide DHEA, 16OH-DHEA und Adiol induzierten dosisabhängig Protektion bei allen Zelltypen. Der Effekt von DHEA wurde dabei zelltypabhängig über klassische ERs und/oder den Androgenrezeptor (AR) vermittelt. Die Inhibition von Aromatasen führte in C6 Zellen bei 16OH-DHEA zum Verlust der protektiven Eigenschaften. Im Gegensatz dazu führte die Inhibition der Aromatasen in OLN-93 Zellen tendenziell zu einer Steigerung der Protektion aller Fetalzonensteroide. In den PDGFRα+ Primärzellen wurden keine Aromatasen bzw. deren Aktivität nachgewiesen. Die Kombinationsbehandlung mit E2 und Fetalzonensteroid führte bei OLN-93 Zellen zu einem synergistischen Effekt gegenüber den Fetalzonensteroid-Einzelbehandlungen. Das steht im Kontrast zu C6 und PDGFRα+ Zellen, wo die Kombinationsbehandlung keine synergistischen Effekte gegenüber den Einzelbehandlungen aufwies. In C6 und OLN-93 Zellen konnten zudem genomische und nicht-genomische Effekte von E2, sowie genomische Effekte von DHEA nachgewiesen werden. Während der Schutz vor apoptotischen Zelltod durch E2 in Frühgeborenen-Modellen vielfach beschrieben worden ist, konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass auch die Fetalzonensteroide in diesen Modellen zu protektiven Effekten führen. Die zelltypspezifische Reaktion auf die Fetalzonensteroide war dabei von der Wirkstärke der Bindung an die ERs und den AR, aber auch vom Vorkommen intrazellulärer Enzyme abhängig. Bei C6 und PDGFRα+ Zellen führte die Kombination von E2 und Fetalzonensteroid nicht zu synergistischen Effekten, da die E2- und Fetalzonensteroid-vermittelte Protektion hauptsächlich über die klassischen ERs wirkte, was wahrscheinlich zu einer Sättigung des am ER erzeugten Mechanismus führt. Das steht im Kontrast zu den OLN-93 Zellen, wo die Kombinationsbehandlung zu Synergien führte. Hier scheint DHEA gegenüber dem AR eine genauso ausgeprägte Wirkstärke zu besitzen wie E2 gegenüber den klassischen ERs, so dass die Protektion durch E2 über klassische ERs und die der Fetalzonensteroide über den AR ablaufen könnte. Die Ergebnisse zu genomischen und nicht-genomischen Effekte bedürfen weiterer Untersuchungen. Die Frühgeburt erzeugt ein einzigartiges hormonelles Milieu, welches so nur beim Menschen und anderen höheren Primaten vorkommt. Die hohen Konzentrationen an Fetalzonensteroiden in Frühgeborenen bis zum Zeitpunkt der reifen Geburt könnten zu einer permanenten Aktivierung von klassischen ERs führen, was sich bereits schützend auf das Gehirn von Frühgeborenen auswirken könnte. Da Fetalzonensteroide im µM-Bereich im Frühgeborenen akkumulieren, könnte eine Sättigung durch Bindungskonkurrenz am ER bei E2-Substitution stattfinden und so den klinischen Effekt einer Substitution von E2 bei Frühgeborenen abschwächen. Weiterhin stellt sich die Frage, ob die derzeit verwendeten Frühgeborenen-Modelle eine solide Grundlage für die Entwicklung neuer Therapieansätze bieten, da sie die großen Mengen an Fetalzonensteroiden nicht berücksichtigen.

Häufigkeit der schweren Sepsis und des septischen Schock auf Intensivstationen in Mecklenburg-Vorpommern (2017)

Bollmann, Jan Thomas

Bereits Hippokrates war sich der Gefahr der Sepsis bewusst. Damals noch ein Todesurteil, fordern die Sepsis-Patienten noch heute das medizinische Personal der Krankenhäuser. Hohe Sterblichkeiten, Fallzahlen und Kosten stellen immense Herausforderungen dar. Umso wichtiger sind gute Forschungsergebnisse, um die Sterblichkeit zu senken und die Krankheitsverläufe nachhaltig zu beeinflussen. 2007 konnte erstmalig eine hohe Prävalenz der schweren Sepsis und des septischen Schockes in Deutschland gezeigt werden. Da die Inzidenz nur geschätzt wurde, startete das Kompetenznetz Sepsis im Jahr 2013 die INSEP-Studie. Diese Arbeit beschäftigt sich mit Daten aus Mecklenburg-Vorpommern. Am 4. November 2013 litten 20,1 % der beobachteten Patienten an einer schweren Sepsis oder einem septischen Schock. Diese Daten reihen sich im Vergleich zu internationalen Daten im Mittelfeld ein und zeigen einen Anstieg gegenüber den deutschen Daten von 2007. Die Inzidenz während der Studiendauer betrug zwischen 268 und 288 / 100 000 Einwohner, liegt damit über vergleichbaren prospektiven Daten und entspricht etwa retrospektiven Daten. Eine Studie deutscher Abrechnungsdaten zeigte, dass nur 50,7 % der Patienten mit schwerer Sepsis und 74,3 % der Patienten mit septischem Schock auf Intensivstationen behandelt wurden, sodass die wahre Inzidenz bei etwa 500 \ 100 000 Einwohner liegen müsste. Während ihres Krankenhausaufenthalts verstarben 37,6 % der beobachteten Patienten mit einer schweren Sepsis oder einem septischen Schock, 42 % im Zeitraum von 90 Tagen. Die entspricht etwa 1800 Patienten pro Jahr. Basierend auf diesen Daten müssten die schwere Sepsis und der septische Schock als die Haupttodesursache in Mecklenburg-Vorpommern angesehen werden. Die in dieser Arbeit durchgeführten Berechnungen offenbaren einige Probleme in Bezug auf Repräsentativität und Übertragbarkeit. Dennoch erlauben sie die Grundannahme, dass die schwere Sepsis sowohl in der Inzidenz als auch in der absoluten Sterblichkeit in offiziellen Statistiken deutlich unterschätzt wird und verdeutlichen damit die Dringlichkeit weiterer Analysen.

Endogene Androgene und SHBG im weiblichen Geschlecht und deren Risiko für das metabolische Syndrom und Diabetes mellitus Typ 2 (2017)

Fenske, Benjamin

Dies ist die erste populationsbasierte Beobachtungs- und Langzeitstudie, bei der endogene Androgene mittels Flüssigchromatographie-Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) gemessen wurden, um einen potentiellen Zusammenhang zwischen Androgenen und SHGB sowie den kardiometabolischen Risikofaktoren bei Frauen in der allgemeinen Bevölkerung zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigen eine inverse Assoziation der SHBG-Konzentrationen mit dem MetS im multivariablen und mit T2DM im alters-adjustierten Modell im weiblichen Geschlecht auf. Niedrige SHBG-Konzentrationen könnten somit einen wesentlichen Risikofaktor für die Entwicklung dieser Outcomes bei Frauen darstellen. Im Gegensatz zu vorherigen Publikationen konnten wir allerdings keine Assoziation zwischen T und T2DM bzw. MetS in der allgemeinen Bevölkerung detektieren. Um diese Beziehungen des SHBG und der Sexualhormone hinsichtlich des inzidenten MetS und T2DM weiter aufzuklären, sollten weitere Meta-Analysen, vor allem in speziellen Risikogruppen, wie der des PCOS durchgeführt werden. Außerdem sollten in den zukünftigen Studien einheitliche Messung zur adäquaten Erfassung der entsprechenden Hormonkonzentration durch LC-MS/MS etablieren werden, wie es die Arbeitsgruppe der „Endocrine Society“ bereits empfiehlt [3].

Antibakterielle Wundauflagen beschichtet mittels Atmosphärendruckplasma unter Verwendung von Silber und Zinkoxid als bakterizide Wirkstoffe (2017)

Spange, Sebastian

Gegenstand der hier vorgestellten Arbeit ist die Beschichtung von Wundauflagen mit Zinkoxid- und Silberhaltigen antibakteriellen Schichten. Die Aufbringung der Schichten erfolgt dabei auf den Wundauflagen mittels Atmosphärendruckplasma. Die Matrix der Schichten besteht aus Siliziumdioxid, in welcher die Wirkstoffe eingelagert sind. Auf diesem Weg hergestellten Wundauflagen wurden hinsichtlich ihrer antibakteriellen Wirkung und zytotoxischen Eigenschaften charakterisiert. Ziele waren ein minimaler Einsatz an Wirkstoffen und die Nutzung eines modernen Beschichtungsverfahrens. Der zytotoxische Einfluss der Wundauflagen wurde an 3D-Hautmodellen im Vergleich zu den am Markt befindlichen Produkten validiert.

Die Bedeutung des P-Glycoproteins an der Blut-Hirn-Schranke in der Therapie des Morbus Alzheimer mittels aktiver Immunisierung gegen β-Amyloid 1-42 (2017)

Brückmann, Sascha

Einleitung: Die Immunisierung gegen β-Amyloid in der Therapie des Morbus Alzheimer führt im Mausmodell zur Verbesserung von β-Amyloid-Clearance und Kognition. In klinischen Studien an Alzheimer-Patienten wurde eine gesteigerte β-Amyloid-Clearance beobachtet, jedoch blieb die Verbesserung der Kognition aus. Stattdessen fand sich eine verstärkte Amyloidangiopathie kombiniert mit einer Zunahme intrazerebraler Blutungen. Die alters-korrelierte Dysfunktion von P-Glycoprotein, welches β-Amyloid aktiv über die Blut-Hirn-Schranke transportiert, könnte diese Phänomene erklären. Material und Methoden: Zunächst wurde ein transgenes Alzheimer-Mausmodell mit kombiniertem Knockout von P-Glycoprotein generiert. Versuchstiere dieses Stammes wurden zusammen mit einer Kontrollgruppe mit funktionalem P-Glycoprotein über einen Zeitraum von 56 Wochen aktiv seriell gegen β-Amyloid 1-42 immunisiert. Dann wurden die Anti-β-Amyloid-Antikörperbildung, die β-Amyloid-Last im Hirngewebe und an den Hirngefäßen, die mikrogliale Aktivität sowie Mikroblutungen und entzündliche Veränderungen an Gefäßen und Meningen qualitativ und quantitativ evaluiert. Ergebnisse: Bei Tieren mit intaktem P-Glycoprotein führte die Immunisierung zur signifikanten Reduktion der senilen Plaques sowie des löslichen und unlöslichen β-Amyloids. Bei Tieren mit Knockout von P-Glycoprotein war dieser Effekt wesentlich abgeschwächt, gleichzeitig bestand eine stärkere intrazerebrale Amyloidangiopathie als bei Tieren mit intaktem P-Glycoprotein. Die mikrogliale Aktivität und entzündliche Veränderungen waren in beiden Stämmen identisch ausgeprägt. Diskussion: Der Knockout von P-Glycprotein an der Blut-Hirn-Schranke führt im transgenen Mausmodell nach aktiver Immunisierungstherapie gegen β-Amyloid 1-42 zu einer gestörten β-Amyloid-Clearence. Rückkopplungseffekte zwischen der Dysfunktion von P-Glycoprotein und der Amyloidangiopathie bilden dabei einen selbstverstärkenden Feedback-Mechanismus. Dies kann die diskrepanten Ergebnisse einer Anti-β-Amyloid-Immunisierungstherapie zwischen Tiermodell und klinischen Studien mit Alzheimer-Patienten erklären. Gleichzeitig ergibt sich ein Behandlungs- und Präventionsansatz für den Morbus Alzheimer durch eine Kombinationstherapie aus Anti-Aβ-Immunisierung und P-Glycoprotein-Induktion.

MRSA-Transmissions-Prävention mittels PCR-basierten Aufnahmescreening mit effektivierten Risikofaktoren und Beprobungsmethoden (2017)

von Podewils, Sebastian

Da unentdeckte MRSA-Träger ein erhöhtes Transmissionsrisiko bedeuten, ist eine frühzeitige und zuverlässige Erkennung entscheidend für die Prävention nosokomialer MRSA-Infektionen als auch für die Einleitung von schnellen und damit kostensparenden Hygienemaßnahmen. Hierbei übernimmt das Aufnahmescreening eine wichtige Funktion. Der Umfang und die Ausübung dieses Screenings obliegen dabei einer Risikobewertung durch die ausführende Einrichtung. Auf der dermatologischen Station des Universitätsklinikums Greifswald, mit einem hohen Anteil an akuten und chronischen Wunden, konnten hohe Prävalenz-, Inzidenz- und MRSA-Raten nachgewiesen werden. Dies hat im Mai/ Juni 2006 zu einem MRSA-Ausbruch geführt von dem 43% aller Patienten betroffen waren. Interventionsmaßnahmen, wie die Einführung eines generellen Aufnahmescreening im Zusammenspiel mit der Greifswalder 2-Filter-Strategie und den zugehörigen Infektionskontrollmaßnahmen zeigten sich sehr wirkungsvoll, sodass es zu keiner weiteren nosokomialen MRSA Transmissionen kam und die MRSA-Prävalenz gesenkt werden konnte. Die während der folgenden 4 ½ jährigen Interventionsperiode erhobenen Daten (z. B. MRSA-Prävalenz-, Inzidenz-, nosokomiale Inzidenz- und MRSA-Rate) wurden retrospektiv ausgewertet. Zur Sensitivitätssteigerung des Abstrichverfahrens wurde der lokalisationsspezifische Nachweis von MRSA-Positivität, der Zeitpunkt des ersten kulturellen Nachweises sowie der zeitliche Mehrwert einer PCR-basierten Testung untersucht und ausgewertet. Es konnte gezeigt werden, dass die höchste MRSA-Detektionsrate mit dem Abstreichen von Nasen, Wunden und Hautläsionen erreicht werden konnte (100,0%) und dass eine genaue PCR (hohe Sensitivität und Spezifizität) dazu beitragen kann, die Isolations- und Sanierungstage von Verdachtspatienten zu verringern. Aus wirtschaftlichen Gründen und mit Ausnahme von Patienten mit kurzer Krankenhausverweildauer ist eine PCR-Diagnostik auf dermatologischen Stationen als Bestandteil des Aufnahmescreenings für Patienten mit Wunden, anderen akuten und chronischen Hautläsionen und in Ausbruchssituationen zu empfehlen. Da ein generelles Screening aller Patienten unwirtschaftlich erscheint, wurde zur Analyse der Screening-Effizienz untersucht, welche Risikofaktoren (RF) sich als zielführend erweisen, um die Sensitivität eines selektiven Screenings gegenüber einem generellem Screening nicht substantiell zu beeinträchtigen. Hierzu wurden Patientendemographien, die Haupt- und Nebendiagnosen und das Vorhandensein von „klassischen“ RF (Robert Koch Institut) untersucht. In vorliegender Untersuchung wären insgesamt 35% der MR¬SA-positiven Patienten im Screening-Prozess, welcher nur „klassische“ RF nach den nationalen Empfehlungen verwendet, nicht erkannt worden. Daher wurden zur Ermittlung der Effektivität klassischer und potentiell neuer RF die MRSA-Ergebnisse sowohl mit den klassischen RF als auch mit sonstigen dermatologisch relevanten Diagnosen korreliert. Es konnten, neben dem bereits bekannten klinischen RF Ulkus, noch zwei weitere neue RF ermittelt werden: Diabetes Typ II und atopische Dermatitis, die signifikant mit einer MRSA-Kolonisation verbunden waren. Durch Hinzufügen dieser beiden neuen Risikofaktoren würde sich die Detektionsrate um 18,3% erhöhen. Es ist zu behaupten, dass das Screening von Patienten mit Wunden nicht zu einer erhöhten Screening-Sensitivität führt, sofern atopische Dermatitis oder Diabetes mellitus Typ II oder ein anderer klassischer Risikofaktor nicht auch vorhanden ist. Dementsprechend lässt sich ein Aufnahmescreening empfehlen unter Berücksichtigung aller klassischen RF, allerdings ohne Wunde, aber mit Diabetes mellitus Typ II und atopischer Dermatitis. Allerdings sollte dies so lange nicht als verbindliche Empfehlung ausgesprochen werden bis weitere Studien mit größeren Untersuchungsgrößen durchgeführt wurden.

Die zelluläre Funktion von mikroRNA-1 auf das Zellwachstum von Ovarialkarzinomzellen (2017)

Hettenbach, Daria

Das OC ist trotz intensiver Forschungstätigkeiten auch heute noch schwierig rechtzeitig zu diagnostizieren und im Anschluss an die Diagnose nicht befriedigend zu therapieren. miRNAs, einzelsträngige, nicht kodierende Ribonukleinsäuren und Regulatoren der Genexpression auf posttranskriptionaler Ebene, werden maßgeblich mit der Entstehung von Tumoren in Verbindung gebracht. miR-1 wurde in der Vergangenheit wiederholt als Tumorsuppressor charakterisiert, jedoch gab es bisher noch keine experimentelle Studie zur möglichen Funktionalität von miR-1 im OC. Während die transiente Überexpression von miR-1 in einem ersten Versuch kein reproduzierbares Ergebnis lieferte und somit noch keine Aussage bezüglich der Funktion von miR-1 im OC zuließ, wurden stabil miR-1 überexprimierende Zelllinien generiert. Hier konnte gezeigt werden, dass eine hohe Expression von miR-1 nicht mit geringem Zellwachstum korreliert. Darüber hinaus wurde in folgenden Versuchen die Zellmotilität der miR-1 überexprimierenden OC-Zellen mittels Scratch Assays überprüft. Es zeigte sich auch hier keine Inhibition der Migrationsfähigkeit der Zellen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit demonstrieren, dass miR-1 ihre Funktion als Tumorsuppressor im OC verloren hat. Der Grund dafür liegt womöglich in einer nachgeschalteten Signalkaskade, deren Dysregulation es zu klären gilt. Dies könnte dazu beitragen, die molekulare Maschinerie des OC zu verstehen und neue Therapieoptionen des OC zu entwickeln.

Refining risk factors via metabolomics - a general methodology and its application (2017)

Hertel, Johannes

Aiming at the goal of individualized medicine, this dissertation develops a generic methodology to individualize risk factors and phenotypes via metabolomic data from the urine. As metabolomic data can be seen as a holistic representation of the metabolism of an organism at certain time point, metabolomic data contain not only information about current life-style factors like diet and smoking but also about latent genetic traits. Utilizing this integrative attribute, the dissertation delivers a metric for biological age (the metabolic age score) which was shown to be informative beyond chronological age in three independent samples. It was associated with a broad range of age-related comorbidities in two large population-based cohorts, predicted independently of classical risk factors mortality and, moreover, it predicted weight loss subsequently to bariatric surgery in a small sample of heavily obese individuals. Subsequently to this work, the dissertation built a definitional framework justifying the procedure underlying the metabolic age score, delivering a general framework for the construction of individualized phenotypes and thereby an operationalization of individualization in statistical terms. Conceptualizing individualization of the process of differentiation of individuals showing the same phenotype despite different underlying biological traits, it was shown formally that the prediction error of a statistical model approximating a phenotype is always informative about the underlying biology beyond the phenotype if the predictors fulfill certain statistical requirements. Thus, the prediction error facilitates the meaningful differentiation of individuals showing the same phenotype. The definitional framework presented here is not restricted to any kind of data and is therefore applicable to a broad range of medical research questions. However, when utilizing metabolomic data, technical factors, data-preprocessing, pre-analytic features introduce unwanted variance into the statistical modeling. Thus, it is unclear whether predictive models like the metabolic age score are stable enough for clinical application. The third part of this doctoral thesis provided two statistical criteria to decide which normalization method to remove the dilution variance from urinary metabolome data performs best in terms of erroneous variance introduced by the different methods, aiding the minimization of biological irrelevant variance in metabolomic analyses. In conclusion, this doctoral thesis developed a general, applicable, definitional framework for the construction of individualized phenotypes and demonstrated the value of the methodology for clinical phenotypes on metabolomic data, improving on the way the statistical treatment of urinary data regarding the dilution correction.

Untersuchungen zur Aufklärung der molekularen Ursachen erblich bedingter Erkrankungen des zentralen Nervensystems (2017)

van Diepen, Laura-Kristina

Geistige Behinderung ist eine der häufigsten Formen von erblich bedingten kognitiven Beeinträchtigungen. Definiert wird sie durch einen Intelligenzquotienten unter 70 und obwohl ihre genetischen Ursachen sehr heterogen sein können, gibt es unter ihnen eine beachtliche Menge Gene, die am Aufbau der Glycocalyx beteiligt sind [1, 2]. Die Glycocalyx besteht aus Zuckerbausteinen, die Teil von Lipiden und Proteinen der Zelloberfläche oder der extrazellulären Matrix sind. Vor kurzem konnten wir belegen, dass Mutationen im ST3GAL3-Gen, welches für die Golgi-lokalisierte β-Galactosid-α2,3-sialyltransferase-III codiert, zu verschiedenen klinischen Befunden führt. Zwei unabhängige Mutationen (p.Ala13Asp and p.Asp370Tyr), gefunden in iranischen Familien, konnten mit relativ milden Formen nicht-syndromaler geistiger Behinderung (NSARID) in Verbindung gebracht werden [5]. Eine dritte Punktmutation (p.Ala320Pro), gefunden in einer palästinensischen Familie, verursachte hingegen eine schwere, altersabhängige epileptische Enzephalopathie, das West-Syndrom. Dieses Syndrom ist mit einem Arrest der geistigen Entwicklung oder sogar, wie in unserem Fall, einer Regression assoziiert [3, 4]. ST3GAL3 bildet im Menschen unter anderem das Sialyl Lewis-a (sLea)-Epitop auf Proteinen. Exogene Expression der Volllängen-c-MYC-Fusionsproteine, der Mutationsvarianten in LMTK—Zellen, zeigte, dass alle Varianten eine gestörte subzellulare Lokalisierung zeigen und zwei von ihnen (p.Ala13ASp und p.ALA320Pro) kaum mehr messbare Aktivität besitzen [5]. Um die molekularen und zellulären Mechanismen näher zu beleuchten, die dem ST3GAL3-bedingten West-Syndrom zugrunde liegen, haben wir erfolgreich ein patientenspezifisches, induzertes pluripotentes Stammzellmodell etabliert. Hierfür wurden Fibroblasten der Patientin, die eine Mutation im Exon 12 (c.958G>C, p.Ala320Pro) des ST3GAL3-Gens trägt, und einer gesunden Schwester mittels eines lentiviralen Vektorsystems reprogrammiert. Da ST3GAL3 die höchsten Expressionswerte im frontalen Kortex zeigte, und dies auch in Übereinstimmung mit dem vorgeschlagenen Ursprung epileptischer Anfälle steht, wurde ein Differenzierungsprotokoll für kortikale Neuronen etabliert und erfolgreich für beide Zelllinien durch geführt. Einer der größten Vorteile dieses Protokolls ist, dass hier die Neurogenese in vitro nach demselben temporalen Muster abläuft wie die Neurogenese in vivo. Die iPSC und die daraus differenzierten Neuronen wurden anschließend mittels Lectinblot, mRNA-Sequenzierung, Adhärenzassays und FACS untersucht. Während keine Unterschiede zwischen den iPSC und den Fibroblasten festgestellt wurden, konnten für die kortikalen Neuronen der Patientin eine zusätzliche Bande im Lektinblot (70 kDa), ein verändertes Adhärenzverhalten auf poly-L-Orinithin/Laminin-beschichteter Oberfläche und eine deutlich reduzierte Menge T-box-transcription factor-brain-1-exprimierende Neuronen festgestellt werden. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die ST3GAL3-Aktivität wichtig für die normale Entwicklung und Funktion des Gehirns ist.

Der Einfluss von Betablockern auf das Outcome von Patienten mit schwerer Sepsis und septischem Schock (2017)

Wauschkuhn, Steffi

Trotz der medizinischen Fortschritte der letzten Dekaden sind die Inzidenz und die Letalität der schweren Sepsis und des septischen Schocks weiterhin sehr hoch. Dies stellt Mediziner vor die Herausforderung neue Therapiestrategien unter der Berücksichtigung aktueller Forschungsaspekte zu entwickeln. Hierbei könnten Betablocker eine entscheidende Rolle spielen. Sie senken die Herzfrequenz und könnten damit unter anderem der sepsis-assoziierten myokardialen Dysfunktion entgegenwirken. Unklar ist bislang wie sich insbesondere eine Neuansetzung und auch eine Absetzung einer bestehenden Betablocker-Therapie während der Sepsis auswirken. Ziel dieser Dissertation ist es daher, den Einfluss einer Betablocker-Gabe auf die 90-Tage-Letalität als primären Studienendpunkt zu untersuchen. Dabei findet erstmals eine differenzierte Betrachtung des Einnahmezeitraumes statt, wonach die Patienten in vier Gruppen eingeteilt werden. Die vorliegende retrospektive Beobachtungsstudie analysiert die Daten von 606 Patienten, die sich in der Zeit von Januar 2010 bis Dezember 2013 in der Universitätsmedizin Greifswald in intensivstationärer Behandlung befanden. Die Patienten erfüllten die Kriterien der schweren Sepsis und des septischen Schocks, gemäß der Kriterien der ACCP/SCCM-Konsensuskonferenz. Das Absetzen einer bestehenden chronischen Betablocker-Therapie geht im Gegensatz zu einer medikamentösen Fortführung mit einer signifikanten Erhöhung der 90-Tage-Letalität (p=0,046) einher. Gleichzeitig hat eine Neuansetzung keinen negativen Einfluss auf das Überleben. Die Applikation eines Betablockers ist nicht mit einem erhöhten Bedarf an Vasopressoren und inotropen Medikamenten assoziiert. Die vorliegende Studie legt daher nahe, dass eine bestehende Therapie mit Betablockern nicht abgebrochen werden sollte, da diese mit einer erhöhten Letalität einhergeht. Um eine endgültige Aussage zu treffen, ist die Durchführung prospektiver, randomisierter und placebokontrollierter Multicenterstudien notwendig.

Androgene und ihre Auswirkung auf kardiovaskuläre Krankheiten und Mortalität bei Frauen (2017)

Schaffrath, Gotja

Zusammenfassung Zielsetzung: Ziel dieser Studie war es einerseits zu ermitteln, ob Frauen mit hohen Testosteron-Konzentrationen oder niedrigen Sexualhormon-bindendes GlobulinKonzentrationen vermehrt kardiovaskuläre Krankheiten (KVK) entwickeln und andererseits mögliche Assoziationen von Androgenen und Gesamt- und KVKspezifischer Mortalität in der weiblichen Allgemeinbevölkerung zu untersuchen. Studiendesign und Methodik: Aus der Study of Health in Pomerania (SHIP) wurden Daten von 2129 Frauen (mittleres Alter 49,0 Jahre) mit einem mittleren Follow-up von 10,9 Jahren verwendet. Die Assoziationen von Sexualhormon-Konzentrationen (totales Testosteron (TT), Sexualhormon-bindendes Globulin (SHBG), Androstendion (ASD), freiem Testosteron (fT), freiem Androgene Index (FAI)) und kardiovaskulären Krankheiten (KVK), sowie KVK-spezifischer und Gesamtmortalität wurden im Quer- und Längsschnittdesign mittels multivariabel-adjustierten Regressionsmodellen analysiert. Ergebnisse: Die Ausgangsmessung zeigte eine KVK-Prävalenz von 17,8% (378 Frauen). Im Follow-up war die KVK-Inzidenz 50,9 pro 1000 Personenjahre. Im altersadjustierten Model zeigte sich eine inverse Assoziation von SHBG und prävalenten KVK (Relatives Risiko pro Standardabweichungsanstieg: 0,83; 95% Konfidenzintervall: 0,74-0,93), diese Assoziation verschwand jedoch im multivariabeladjustierten Modell. KVK-Inzidenz und den Sexualhormon-Konzentrationen waren sowohl im alters-, als auch im multivariabel-adjustierten Regressionsmodell nicht signifikant assoziierte. Für keines der untersuchten Sexualhormone konnte eine Assoziation mit der Gesamtmortalität aufgezeigt werden. Fazit: Zusammenfassend erbrachte diese populationsbasierte Kohortenstudie keine konsistenten Assoziationen zwischen Androgenen und KVK-Inzidenz oder Mortalität.

Langzeitergebnisse der endoskopischen Ventrikulostomie im Erwachsenenalter (2017)

Dilger, Simon Urban

Die Studie untersucht die Langzeiteffektivität der endoskopischen Drittventrikulostomie (ETV) in der Behandlung sowohl des nicht-kommunizierenden als auch des kommunizierenden Hydrocephalus. Die Studie umfasst 148 ETVs an erwachsenen Patienten, die zwischen 1993 und 2002 an der Klinik und Poliklinik für Neurochirurgie der Universitätsmedizin Greifswald durchgeführt wurden. Dabei konnte eine Gesamt-Erfolgsrate von 89,12 % für die ETV gezeigt werden. Unterschiede im Outcome zeigen sich bezüglich der Ätiologie des Hydrocephalus. Neben sehr hohen Erfolgsraten beim nicht kommunizierenden Hydrocephalus konnten beim kommunizierenden Hydrocephalus hingegen mit einer Shuntunabhängigkeitswahrscheinlichkeit von 45,7 % nach fünf nur sehr unbefriedigende Langzeitergebnisse verzeichnet werden. Als negative Prädiktoren hinsichtlich eines Versagens der ETV zeigten sich neben dem kommunizierenden Hydrocephalus eine ausgeprägte entzündliche Komponente bei der Genese des Hydrocephalus sowie das Vorhandensein subarachnoidaler Membranen im Bereich der basalen Zisterne. Zusammenfassend hat die ETV eine klare Berechtigung als Methode der ersten Wahl bei der Behandlung des nicht-kommunizierenden Hydrocephalus mit dem großen Vorteil, den Patienten einen Verlauf mit shuntbezogenen Komplikationen zu ersparen. Aufgrund der schlechten Langzeitergebnisse beim kommunizierenden Hydrocephalus sollte unserer Meinung nach hierbei weiterhin die Shuntchirurgie als Methode der ersten Wahl gelten.

Open Access

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