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Podocytes are highly specialized kidney cells that are attached to the outer aspect of the glomerular capillaries and are damaged in more than 75% of patients with an impaired renal function. This specific cell type is characterized by a complex 3D morphology which is essential for proper filtration of the blood. Any changes of this unique morphology are directly associated with a deterioration of the size-selectivity of the filtration barrier. Since podocytes are postmitotic, there is no regenerative potential and the loss of these cells is permanent. Therefore, identification of small molecules that are able to protect podocytes is highly important. The aim of this work was to establish an in vivo high-content drug screening in zebrafish larvae. At first, we looked for a reliable podocyte injury model which is fast, reproducible and easy to induce. Since adriamycin is commonly used in rodents to damage podocytes, we administered it to the larvae and analyzed the phenotype by in vivo microscopy, (immuno-) histology and RT-(q)PCR. However, adriamycin did not result in a podocyte-specific injury in zebrafish larvae. Subsequently, we decided to use a genetic ablation model which specifically damages podocytes in zebrafish larvae. Treatment of transgenic zebrafish larvae with 80 µM metronidazole for 48 hours generated an injury resembling focal and segmental glomerulosclerosis which is characterized by podocyte foot process effacement, cell depletion and proteinuria. Following this, we established an in vivo high-content screening system by the use of a specific screening zebrafish strain. This screening strain expresses a circulating 78 kDa eGFP-labeled Vitamin D-binding fusion protein, which passes the filtration barrier only after glomerular injury. Therefore, we had an excellent readout to follow podocyte injury in vivo. We generated a custom image analysis software that measures the fluorescence intensity of podocytes and the vasculature automatically on a large scale. Furthermore, we screened a specific drug library consisting of 138 compounds for protective effects on larval podocytes using this in vivo high-content system. The analysis identified several initial hits and the subsequent validation experiments identified belinostat as a reliable and significant protective agent for podocytes. These results led to a patent request and belinostat is a promising candidate for a clinical use and will be tested in mammalian podocyte injury models.

Niemann–Pick type C1 (NPC1) is a lysosomal storage disorder, inherited as an autosomal-recessive trait. Mutations in the Npc1 gene result in malfunction of the NPC1 protein, leading to an accumulation of unesterified cholesterol and glycosphingolipids. Beside visceral symptoms like hepatosplenomegaly, severe neurological symptoms such as ataxia occur. Here, we analyzed the sphingosine-1-phosphate (S1P)/S1P receptor (S1PR) axis in different brain regions of Npc1−/− mice and evaluated specific effects of treatment with 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD) together with the iminosugar miglustat. Using high-performance thin-layer chromatography (HPTLC), mass spectrometry, quantitative real-time PCR (qRT-PCR) and western blot analyses, we Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 4502; doi:10.3390/ijms21124502 www.mdpi.com/journal/ijms Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 4502 2 of 31 studied lipid metabolism in an NPC1 mouse model and human skin fibroblasts. Lipid analyses showed disrupted S1P metabolism in Npc1−/− mice in all brain regions, together with distinct changes in S1pr3/S1PR3 and S1pr5/S1PR5 expression. Brains of Npc1−/− mice showed only weak treatment effects. However, side effects of the treatment were observed in Npc1+/+ mice. The S1P/S1PR axis seems to be involved in NPC1 pathology, showing only weak treatment effects in mouse brain. S1pr expression appears to be affected in human fibroblasts, induced pluripotent stem cells (iPSCs)-derived neural progenitor and neuronal differentiated cells. Nevertheless, treatment-induced side effects make examination of further treatment strategies indispensable

Chronic kidney disease (CKD) is a major public health burden affecting more than 500 million people worldwide. Podocytopathies are the main cause for the majority of CKD cases due to pathogenic morphological as well as molecular biological alterations of postmitotic podocytes. Podocyte de-differentiation is associated with foot process effacement subsequently leading to proteinuria. Since currently no curative drugs are available, high throughput screening methods using a small number of animals are a promising and essential tool to identify potential drugs against CKD in the near future. Our study presents the implementation of the already established mouse GlomAssay as a semi-automated high-throughput screening method—shGlomAssay—allowing the analysis of several hundreds of FDA-verified compounds in combination with downstream pathway analysis like transcriptomic and proteomic analyses from the same samples, using a small number of animals. In an initial prescreening we have identified vitamin D3 and its analog calcipotriol to be protective on podocytes. Furthermore, by using RT-qPCR, Western blot, and RNA sequencing, we found that mRNA and protein expression of nephrin, the vitamin D receptor and specific podocyte markers were significantly up-regulated due to vitamin D3- and calcipotriol-treatment. In contrast, kidney injury markers were significantly down-regulated. Additionally, we found that vitamin D3 and calcipotriol have had neither influence on the expression of the miR-21 and miR-30a nor on miR-125a/b, a miRNA described to regulate the vitamin D receptor. In summary, we advanced the established mouse GlomAssay to a semi-automated high-throughput assay and combined it with downstream analysis techniques by using only a minimum number of animals. Hereby, we identified the vitamin D signaling pathway as podocyte protective and to be counteracting their de-differentiation.

In der vorliegenden Studie wurden die in einzelnen Kasuistiken berichteten schwerwiegenden Komplikationen, wie die Perforation des Spinalkanals und dadurch hervorgerufenen Verletzungen der intraspinalen Strukturen (Heyll und Ziegenhagen 2000; Schmittinger et al. 2011) im Rahmen der neuraltherapeutischen Injektion der Tonsilla pharyngea aus morphologischer Sicht einer näheren Betrachtung unterzogen. Zu diesem Zweck wurde der mögliche Stichkanal einer Kanüle virtuell anhand computertomographischer Datensätze von insgesamt 53 adulten Schädeln von sieben unterschiedlichen Populationen verschiedener historischer und geographischer Herkunft rekonstruiert. Dabei wurde der Einfluss einer 8 cm langen und nach 4 cm um 140° nach kranial gebogenen Kanüle entsprechend den Vorgaben von Barop (2015) mit einer 8 cm langen, geraden Kanüle in Anlehnung an Dosch (1995) verglichen. Der knöcherne Treffpunkt der Kanülenspitzen im Epipharynx wurde anschließend mittels linearer Streckenmaße metrisch erfasst. Um den Einfluss der Schädelmorphologie auf die Messergebnisse beurteilen zu können, wurden zusätzlich Zusammenhänge zwischen definierten Parametern am Epipharynx und ausgewählten Schädelparametern statistisch geprüft. Alle Untersuchungen erfolgten an CT-Datensätzen mittels des Programmes Horos v3.3.5 (© 2019 Horos Project). Dazu wurden Längenmessungen und Winkelberechnungen am Schädel vorgenommen sowie Abstände zu definierten Landmarken an Schädelbasis und Epipharynx vermessen. Die Beziehungen zwischen den erhobenen Parametern wurden bei Vorliegen einer Normalverteilung mit Hilfe parametrischer Tests (u. a. einfaktorielle Varianzanalyse (ANOVA)) untersucht. Die Untersuchungsergebnisse zeigten für alle Schädel und unabhängig der Verwendung einer geraden oder abgewinkelten Kanüle stets einen knöchernen Treffpunkt im Epipharynx. Die Treffpunkte der gebogenen Kanüle lagen stets weiter anterior als jene der gerade Kanüle. Demzufolge ist hinsichtlich des Risikos, den Spinalkanal zu verletzen, die gebogene Kanüle zu favorisieren. Mögliche statistische Beziehungen zwischen den Schädelparametern mit den Abständen des knöchernen Treffpunktes der Kanülen zum Basion wurden mittels einer Korrelationsanalyse nach Pearson, einer einfachen linearen Regressionsanalyse sowie mit einer multifaktoriellen ANOVA geprüft. Die Ergebnisse dieser Studie verdeutlichen signifikante Korrelationen zwischen Epipharynx- und Gesichtslänge. Zudem ließ sich ein tendenzieller Zusammenhang zwischen der mittleren Gesichtshöhe bzw. der Epipharynxhöhe zum Abstand des knöchernen Kanülentreffpunktes und dem höchsten Punkt im Epipharynx nachweisen. Im Ergebnis der statistischen Untersuchungen zeigte sich jedoch auch, dass mögliche Populationsunterschiede keinen Einfluss auf den knöchernen Kanülentreffpunkt im Epipharynx haben. Mit der vorliegenden Arbeit wurde eine standardisierte Methode vorgestellt, die es ermöglicht, den knöchernen Treffpunkt einer Kanüle an der Schädelbasis zu analysieren und quantitativ zu bestimmen. Damit ergeben sich neue Möglichkeiten zur Untersuchung der neuraltherapeutischen Injektion an das Rachendach auch unter Berücksichtigung phylogenetischer und populationsbiologischer Aspekte. Derartige Daten sind für die Reduktion schwerwiegender Komplikationen von unmittelbarer klinischer Bedeutung.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Morphologie des knöchernen Gaumens verschiedener Feuchtnasenprimaten, Neuweltaffen und Altweltaffen untersucht und miteinander verglichen. Zudem wurde ein möglicher Zusammenhang zwischen der Morphologie des knöchernen Gaumens und dem Sinus maxillaris überprüft. Die Untersuchung erfolgte anhand von CT- und DVT-Datensätzen an insgesamt 138 verschiedenen Primatenschädeln. Das genaue Alter sowie das Geschlecht einiger Tiere waren nicht bekannt. Mit Hilfe der Software OsiriX Lite Version 10.0.2 (Osman Ratib, Antoine Rosset) wurde die Vermessung der verwendeten Datensätze anhand definierter Gaumenmaße durchgeführt. Zusätzlich ermöglichte die Software die Bestimmung des Gaumenvolumens sowie die Erstellung eines Gaumenmodells mittels 3-D Rekonstruktion. Zudem wurden verschiedene Schädelmaße sowie das Volumen des Sinus maxillaris bestimmt. Die biostatistische Auswertung der Ergebnisse umfasste neben der Untersuchung signifikanter Unterschiede der Gaumenmaße mittels U-Test und H-Test eine Korrelationsanalyse sowie eine einfache lineare Regressionsanalyse. Um den Einfluss möglicher Störvariablen zu eliminieren, wurden die Schädelbasislänge und die Obergesichtshöhe im Rahmen einer partiellen Korrelationsanalyse herausgerechnet. Insgesamt erfolgte die Auswertung sowohl innerhalb einer Primatengruppe als auch zwischen den jeweiligen Gruppen. Um die Gaumenmorphologie der Primatengruppen besser vergleichen zu können, wurden Gaumenindizes gebildet. Bei allen untersuchten Primatengruppen konnte eine Gaumenwölbung nachgewiesen werden. Dabei unterscheiden sich im koronaren Schnittbild vor allem das Ausmaß und die Form dieser Wölbung. Grundsätzlich liegt bei allen untersuchten Primaten im vorderen Abschnitt des Gaumens eine flache Wölbung vor. Diese nimmt im Bereich der Prämolaren und Molaren zu und flacht im dorsalen Abschnitt des Gaumens wieder ab. Während bei den Strepsirrhini eine geringe Wölbung des Gaumens vorliegt, ist diese bei den Catarrhini am stärksten ausgeprägt. Bezüglich der Grundform der Gaumenwölbung weist der Gaumen der Strepsirrhini im Bereich der Molaren eine trianguläre Form auf. Diese ist bei den Platyrrhini elliptisch bis halbkreisförmig. Die Grundform der Gaumenwölbung der Catarrhini variiert zwischen trapezoid bis rechteckig und einer hohen Bogenform. Die erhobenen Gaumenindizes ergaben für alle untersuchten Primatengruppen einen Gaumen, der als leptostaphylin (schmalgaumig) klassifiziert werden kann. Dabei weisen die Platyrrhini den verhältnismäßig breitesten Gaumen aller untersuchten Primatenspezies auf. Bezüglich der Gaumenhöhe ist der Gaumen der Strepsirrhini und Platyrrhini als chamaestaphylin (niedergaumig) zu bezeichnen. Der Gaumen der Catarrhini ist dagegen als orthostaphylin (mittelhochgaumig) einzustufen. Bei einigen Präparaten konnte ein Torus palatinus beobachtet werden, wobei die Ausprägung und Häufigkeit dieser Exostose zwischen den Primatengruppen variierte. Während ein Torus palatinus bei den Catarrhini in 49,4 % der Fälle gefunden wurde, konnte dieser bei den Strepsirrhini bei 28 % der Präparate festgestellt werden. Hervorzuheben ist, dass bei keinem der untersuchten Neuweltaffen ein Torus palatinus gefunden wurde. Die Korrelationsanalyse ergab für alle untersuchten Primatengruppen eine insgesamt hohe signifikante Korrelation zwischen den erhobenen Gaumenmaßen und verschiedenen Längen-, Breiten- und Höhenmaßen des Gesichtsschädels. Bei allen Primatenspezies, die einen Sinus maxillaris ausgebildet haben, konnten wir einen signifikanten Zusammenhang zwischen dem Gaumenvolumen und dem Volumen des Sinus maxillaris feststellen. Im Rahmen einer partiellen Korrelationsanalyse konnte jedoch gezeigt werden, dass diese Korrelation maßgeblich durch die Schädelgröße determiniert wird. Lediglich bei den Catarrhini konnten wir nach partieller Korrelationsanalyse eine signifikante Korrelation zwischen der Gaumenhöhe und dem Sinus maxillaris feststellen. Inwiefern das Vorhandensein des Sinus maxillaris einen Einfluss auf die Gaumenmorphologie hat, wurde im Sinne eines natürlichen Experiments durch einen Speziesvergleich innerhalb der Cercopithecoidea überprüft. Dazu wurde die Gaumenmorphologie von Colobus guereza, einem Primaten ohne Sinus maxillaris, und Macaca fuscata, einem Primaten mit Sinus maxillaris, verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass die Ausbildung des Sinus maxillaris keinen signifikanten Einfluss auf die Morphologie des knöchernen Gaumens hat. Für beide Strukturen kann folglich ein eigenes Wachstumspotenzial angenommen werden. Bei Primaten, welche einen Sinus maxillaris ausgebildet haben, weisen die Ergebnisse dieser Studie auf einen Zusammenhang zwischen der Gaumenhöhe und dem Volumen des Sinus maxillaris hin. Dabei wird der Zusammenhang beider Maße vor allem durch die Schädelgröße determiniert, obgleich der Einfluss der Schädelgröße bei den Platyrrhini und Strepsirrhini größer zu sein scheint als bei den Catarrhini. Insgesamt besteht der Zusammenhang zwischen Sinus maxillaris und Palatum durum unserer Auffassung nach vor allem aufgrund der engen topografischen Beziehung beider Strukturen zueinander, sodass ein gut ausgebildeter Processus alveolaris einen großen Sinus maxillaris begünstigt. Diese Arbeit bietet eine Übersicht über die unterschiedliche Gaumenmorphologie einzelner Primatenspezies innerhalb der Ordnung der Primaten und leistet so aus vergleichend-anatomischer Sicht einen Beitrag zum Verständnis einiger Einflussfaktoren auf die Gaumenmorphologie. Die Ergebnisse dieser Studie tragen Modellcharakter und lassen aufgrund der engen stammesgeschichtlichen Verwandtschaft zwischen nichtmenschlichen Primaten und dem Menschen Rückschlüsse auf den Zusammenhang beim Menschen zu. In Bezug auf den Sinus maxillaris verdeutlicht diese Studie, dass die Pneumatisationsverhältnisse bei der Beurteilung der Maxilla und des knöchernen Gaumens künftig stärker berücksichtigt werden sollten.

80% of chronic kidney diseases are caused by the loss and the damage of a differentiated and postmitotic cell type, the podocytes. The size-selectivity of the blood filtration barrier is highly dependent on the complex interdigitation of the podocyte foot processes as well as of the slit membrane which is spanned in between. Changes of this specific morphology as well as a detachment of podocytes lead to the clinical hallmark of a nephrotic syndrome e.g. proteinuria and oedema formation. Since specific drugs or therapies are usually not available, patients are often dependent on dialysis and transplantation. Therefore, intensive studies are necessary to understand the pathogenesis of glomerulopathies as well as to identify specific drugs. In the past, it was already demonstrated that the zebrafish is an ideal model to study kidney function and to screen for drugs, since the larvae quickly develop a simple glomerulus that is comparable to the glomeruli of mice, rat and human. In the present work, a zebrafish model was established to study a specific glomerulopathy named focal segmental glomerulosclerosis (FSGS). FSGS is mainly characterized by histology of the glomeruli which shows segmental scar formation and matrix deposition due to an activation of parietal epithelial cells (PEC) lining the Bowman’s capsule. For this purpose, we used the nitroreductase/metronidazole (NTR/MTZ) system, in which a cytotoxic agent is exclusively generated in podocytes by the enzyme NTR resulting in apoptosis of cells. Firstly, the parameters for development of an FSGS-like disease were evaluated and the glomerular response to podocyte depletion was examined during three days after the induction of podocyte damage. Using classic histological techniques, immunofluorescence staining and transmission electron microscopy, it was possible to demonstrate that zebrafish larvae phenocopy human FSGS in important characteristics after partial podocyte depletion. Secondly, by intravascular injection of fluorescence-labeled high molecular weight dextran, we found that the filtration barrier became leaky. Moreover, we identified a severe podocyte foot process effacement, formation of subpodocyte space pseudocysts and loss of the slit membrane protein podocin. Morphometrical, histological and ultrastructural analysis revealed an enlargement of the glomerulus, proliferation of cuboidal PECs and intraglomerular deposition of extracellular matrix components, all typical hallmarks of FSGS. Further, we observed adhesions between the parietal and the visceral glomerular cell layer forming sclerotic lesions. However, it remains still unclear whether an inflammatory response is involved in the development of sclerotic lesions. Our microscopic analysis provided some evidence for immigration of immunocompetent cells like neutrophils, presumably due to induction of apoptosis in our model. Taken together, in the present work a zebrafish model was established with characteristics of mammals FSGS which will be useful for pathomechanism studies as well as for drug screening.

Zusammenfassung In der vorliegenden Studie wurde die Morphologie des N. opticus von Tupaia belangeri untersucht. Grundlage dieser Untersuchung waren die MRT-Datensätze von 20 adulten Köpfen von Tupaia belangeri beiderlei Geschlechts. Die MRT Schichtaufnahmen erfolgten mit einem 7 Tesla ClinScan Kernspintomographen der Firma Bruker. Ausgehend von diesen MRT-Datensätzen wurden Volumenmessungen des N. opticus, lineare Streckenmessungen des N. opticus und der A. centralis retinae sowie Flächenmessungen der Retina vorgenommen. Die Ergebnisse dieser Studie verdeutlichen, dass mit Hilfe der magnetresonanztomographischer Bilddiagnostik Messungen des N. opticus, der A. centralis retinae und der Fläche der Retina bei Tupaia belangeri vorgenommen werden können. Der Vorteil bei der Magnetresonanztomographie besteht in der detailreichen Qualität der Schichtaufnahmen mit exzellentem Weichteilkontrast. Zwischen den beiden Geschlechtern von Tupaia belangeri besteht bezüglich des Volumens des N. opticus kein signifikanter Geschlechtsdimorphismus. Mit steigendem Alter wird bei beiden Geschlechtern eine Zunahme des Volumens des N. opticus deutlich. Die Länge des N. opticus vergrößert sich mit steigendem Alter der Tiere bei beiden Geschlechtern ohne erkennbaren Geschlechtsdimorphismus. Beim Durchmesser des N. opticus zeigten sich ebenfalls keine signifikaten Unterschiede bezogen auf das Geschlecht und auf das Alter der Tiere. Die Längenmessungen des Durchmessers der A. centralis retinae von Tupaia belangeri zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen dem Geschlecht und dem Alter der Tiere. Bei den Flächenmessungen der Retina wurden keine signifikaten Zusammenhänge zwischen dem Geschlecht der Tiere deutlich. Eine Flächenabnahme der Retina wurde hingegen mit steigendem Alter der Tiere erkennbar. Um mögliche Merkmalszusammenhänge zwischen dem Volumen, der Länge und dem Durchmesser des N. opticus sowie dem Durchmesser der A. centralis retinae und der Fläche der Retina darzustellen, wurde eine Korrelations- und Regressionsanalyse durchgeführt. Die Korrelationsanalysen zeigten signifikante Zusammenhänge zwischen dem Volumen des N. opticus und der Fläche der Retina und dem Volumen des N. opticus und dem Alter der Tiere. Außerdem konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Volumen des N. opticus und seiner Länge festgestellt werden. Signifikante Korrelationen zwischen der A. centralis retinae und dem Volumen des N. opticus, zwischen der A centralis retinae und dem Durchmesser des N. opticus und zwischen der A. centralis retinae und der Fläche der Retina konnten nicht festgestellt werden. Die MRT-Schichtaufnahmen von Tupaia belangeri mit dem 7-Tesla-Kleintier-MRT erlauben eine ausgezeichnete bilddiagnostische Befundung von anatomischen Strukturen innerhalb der Orbita und deren Topographie zueinander. Durch die hohe Auflösung der Bilder können die zu untersuchenden Regionen exakt analysiert und mit klinischen Daten in Bezug gesetzt werden. Mit Hilfe der Magnetresonanztomographie kann der zu vermessende anatomische Bereich abgegrenzt und in ein 3D-Rekonstruktionsmodell umgewandelt werden. Die vorliegende Studie liefert erstmalig detaillierte Größenangaben zum Volumen, der Länge und dem Durchmesser des N. opticus bei Tupaia belangeri. Die hier durchgeführten anatomischen Untersuchungen des N. opticus der Ordnung Scandentia können einen wesentlichen Beitrag zum besseren Verständnis der Morphologie der Kopfregion von Primaten darstellen.

Fehlfunktionen oder der Verlust von Podozyten führen zu Glomerulopathien, welche in ca. 90 % der Fälle die Ursache für eine Niereninsuffizienz ist. Der Verlust resultiert aus einer fehlerhaften Haftung an der glomerulären Basalmembran unter anderem durch eine erhöhten mechanischen Beanspruchung, zum Beispiel bei erhöhtem Blutdruck. Die Erforschung des Zusammenspieles aus dem Aktin-Zytoskelett und den Fokaladhäsionen verspricht hier einen Erkenntnisgewinn über die Mechanismen der Adhäsion und der Resistenz gegen äußere Kräfte. Die Fluoreszenzmikroskopie erlaubt eine detailreiche Abbildung dieser Strukturen. Die anschließende Beschreibung oder Quantifizierung ist allerdings aufgrund der ungeordneten und statistisch verteilten Formen und Anordnungen der Filamente und Fokaladhäsionen erschwert. Moderne computergestützte Bildauswertungsmethoden stellen hier eine Ausweg dar, weil sie eine große Anzahl von Zellen mit einer beliebigen Detailgenauigkeit nach festen Regeln untersuchen können. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und Testung von solchen Methoden zur quantitativen Bildauswertung für die Merkmalsextraktion von Fokaladhäsionen, des Aktin-Zytoskelettes und der Zellform bei Podozyten. Damit einzelne Zellen verglichen werden können, müssen die Zellgrenzen erkannt werden. Dies ist erschwert durch sich überlappende Zellen und die selektive Bildinformation von Fluoreszenz-Bildern. Es konnten zwei Methoden etabliert werden. Eine hat einen hohen Automatisierungsrad, basiert auf Voronoi-Diagrammen und ist geeignet zur Auswertung von vielen Zellen. Die andere ist semi-automatisiert und erreicht eine hohe Genauigkeit beim Erkennen der Zellgrenzen. Hiernach werden die Zellen durch Bestimmung gängiger Formfaktoren charakterisiert und insbesondere Filopodien in ihrer Anzahl und Größe analysiert. Der Algorithmus zur Analyse des Aktin-Zytoskelettes fußt auf einer neuen iterativen Programmstruktur. Diese ermöglicht das Beobachten von pathologischen Veränderungen des Aktin-Zytoskelettes ohne die Parameter neu zu justieren. Es wird der vollständige Datensatz aus Länge, Breite und Orientierung der beliebig gekrümmten Aktin-Fasern extrahiert. Das präsentierte Programm zur Auswertung der Fokaladhäsionen wurde für eine hohe Sensitivität und Spezifität optimiert. Es werden die wichtigen Merkmale Anzahl, Fläche und Orientierung für alle Fokaladhäsionen bestimmt. Die Orientierung der Fokaladhäsionen wird erstmals sehr robust durch die Bestimmung des Gradientenfeldes der Fluoreszenz-Intensität berechnet. Die Programme wurden mit Matlab implementiert und jeweils mit einer eigenständigen Programmoberfläche ausgestattet. Außerdem wurde auf eine intuitive Bedienbarkeit und Anwenderfreundlichkeit geachtet. Eine erste Anwendung fanden die etablierten Methoden bei der Erforschung der Bedeutung von Palladin und Fascin-1 auf das Zytoskelett. Bei Palladin-Knockdown-Podozyten konnte eine Abnahme der Aktinfilamente und eine höhere Vulnerabilität auf Toxine gefunden werden. Ein Fascin-1-Knockdown bewirkt eine Abnahme der Fokaladhäsionen in ihrer Anzahl und Fläche. Weitere Auswirkungen von intrinsischen oder extrinsischen Veränderungen auf das Zytoskelett und die Zellform können mit den hier etablierten Methoden in Zukunft untersucht werden. Tiefere Einblicke in die Funktionsweise des Zytoskelettes sind auch durch die Korrelation dieser neu zugänglichen Merkmale untereinander und ggf. durch ein Abgleich mit Modellen zur Simulation der Dynamik des Aktin-Zytoskelettes erwartbar.

Die vorliegende Studie befasst sich mit der Morphologie des Canalis infraorbitalis von Strepsirrhini und Haplorrhini, basierend auf den Untersuchungen von 65 computertomografischen Datensätzen. Dabei handelt es sich vornehmlich um die Datensätze adulter Primaten. Für die Spezies Pan troglodytes, Pongo pygmaeus und Colobus guereza konnten auch einige juvenile Tiere einbezogen werden. Im ersten Teil der Arbeit wurden Unterschiede in der Kanalmorphologie zwischen Haplorrhini und Strepsirrhini herausgearbeitet. Der zweite Teil dieser Arbeit beleuchtete den Einfluss externer Schädelmaße sowie den Einfluss von Orbita und Sinus maxillaris auf die Morphologie des Canalis infraorbitalis. Da die Orbita und der Sinus maxillaris in direkter Nachbarschaft zum Canalis infraorbitalis stehen, war der Einfluss beider Strukturen auf die Kanalmorphologie und Verlaufsrichtung in der vorliegenden Untersuchung von besonderem Interesse. Zur Beurteilung der Lage des Canalis infraorbitalis wurde der Abstand vom orbitalen Kanaleingang zur Mediansagittalebene und der Abstand vom fazialen Kanalausgang zur Mediansagittalebene und zur Margo orbitalis inferior mit Hilfe der Software RadiAnt® Dicom Viewer Vers. 4.6.9 (Medixant, 2011) vermessen. Darüber hinaus erfolgte mit dem RadiAnt® Dicom Viewer die Bestimmung der projektivischen Längen des Kanals sowohl im Sagittal-, Transversal- als auch im Frontalschnitt. Außerdem wurde die Ausrichtung des Canalis infraorbitalis durch Winkelmessungen zwischen den projektivischen Längen des Kanals und den verschiedenen Ebenen im Raum unter Verwendung der Software ImageJ Version 1.52e (Wayne Rasband, 2018) analysiert. Anhand der Ausrichtung des Canalis infraorbitalis in der Frontalebene erfolgte schließlich eine Typisierung dieses Kanals. Ausgehend von einer deskriptiven Statistik unter Berücksichtigung der Spezies und des Alters, wurden die Unterschiede in Bezug auf den Canalis infraorbitalis zwischen Haplorrhini und Strepsirrhini mittels U-Test (Mann-Whitney-U-Test) untersucht. So konnten bei Haplorrhini signifikant größere Abstände sowohl vom orbitalen Kanaleingang als auch vom fazialen Kanalausgang des Canalis infraorbitalis zur Medianebene nachgewiesen werden. Obgleich sich Haplorrhini durch signifikant größere Schädel auszeichnen, konnte kein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Infraordnungen hinsichtlich der projektivischen Kanallängen im Sagittal- und Transversalschnitt nachgewiesen werden. Im Gegensatz dazu ergab die projektivische Länge des rechten Canalis infraorbitalis im Frontalschnitt bei Haplorrhini im Vergleich zu den Strepsirrhini signifikant größere Werte. Um die Länge des Canalis infraorbitalis zwischen Haplorrhini und Strepsirrhini besser vergleichen zu können, wurde die projektivische Kanallänge im Sagittalschnitt mit der Gesichtsschädellänge in Bezug gesetzt und als Index ausgedrückt. Die daraus ermittelte relative Kanallänge ergab für Strepsirrhini statistisch signifikant größere Werte als für Haplorrhini. Innerhalb der untersuchten Primaten konnten folgende vier verschiedene Kanaltypen beobachtet werden: Kanaltyp 1 (kraniolateral nach kaudomedial), Kanaltyp 2 (kraniomedial nach kaudolateral), Kanaltyp 3 (kaudomedial nach kraniolateral) und Kanaltyp 4 (kaudolateral nach kraniomedial). Diese Kanaltypen traten jedoch mit unterschiedlicher Häufigkeit auf. Während bei den adulten Haplorrhini der Kanaltyp 2 (kraniomedial nach kaudolateral) zu 93%, der Kanaltyp 1 (kraniolateral nach kaudomedial) zu 5% und der Kanaltyp 3 (kaudomedial nach kraniolateral) zu 2% vorkam, trat bei Strepsirrhini zu 18% ein Verlauf von kraniolateral nach kaudomedial (Kanaltyp 1), zu 35% von kaudomedial nach kraniolateral (Kanaltyp 3) und zu 47% von kaudolateral nach kraniomedial (Kanaltyp 4) auf. Mit steigendem Alter der Haplorrhini nahm die Häufigkeit von Kanaltyp 2 (kraniomedial nach kaudolateral) unter Abnahme der anderen Kanaltypen zu. Um mögliche Einflussfaktoren auf die Morphologie und Verlaufsrichtung des Canalis infraorbitalis herauszuarbeiten, wurde eine Korrelations- und Regressionsanalyse durchgeführt. Die Kanallänge korrelierte sowohl mit den externen Schädelmaßen als auch mit dem Volumen von Orbita und Sinus maxillaris. Um zu prüfen, inwieweit die Größenverhältnisse von Sinus maxillaris und Orbita den Kanalverlauf beeinflussen, wurde ein Index erstellt. Dieser Index beschreibt das Verhältnis des Volumens vom Sinus maxillaris zum Orbitavolumen. Lag im Vergleich zum Sinus maxillaris eine großes Orbitavolumen vor, ergaben sich kleine Indexwerte. Bei kleinen Indexwerten wurde vermehrt einen nach anterior ansteigender Kanalverlauf mit häufigem Auftreten von Kanaltyp 3 (kaudomedial nach kraniolateral) und Kanaltyp 4 (kaudolateral nach kraniomedial) beobachtet. Mittlere und große Index-Werte, die entsprechend mit einer Größenzunahme des Sinus maxillaris in Relation zum Orbitavolumen einhergehen, waren hingegen mit einem nach anterior absteigenden Verlauf des Canalis infraorbitalis assoziiert. So standen mittlere Index-Werte sowohl bei den Strepsirrhini als auch bei den Haplorrhini mit einem vermehrten Auftreten von Kanaltyp 1 (kraniolateral nach kaudomedial) im Zusammenhang. Vergleichsweise große Index-Werte konnten ausschließlich bei den Haplorrhini nachgewiesen werden und waren mit einem vermehrten Auftreten von Kanaltyp 2 (kraniomedial nach kaudolateral) assoziiert. Die Beobachtung dieses Kanaltyps 2, auch bei Colobus guereza, ist insofern bemerkenswert, da Mantelaffen wie alle Colobinae keinen Sinus maxillaris aufweisen. Die vorliegende Studie liefert erstmalig detaillierte qualitative und quantitative Daten über die Morphologie und die Verlaufsrichtung des Canalis infraorbitalis ausgewählter Haplorrhini und Strepsirrhini. Darüber hinaus konnte herausgearbeitet werden, dass die Morphologie des Canalis infraorbitalis innerhalb der Primaten von verschiedenen Faktoren beeinflusst wird. Von besonderem Interesse für zukünftige Untersuchungen kann die Erkenntnis sein, dass der Einfluss benachbarter Makrostrukturen, wie von Orbita und Sinus maxillaris, auf den Canalis infraorbitalis nicht ausgeschlossen werden kann. Diese Erkenntnisse können damit für verschiedene klinische Fachgebiete wie der Radiologie, forensischen Medizin, Hals-Nasen-Ohrenheilkunde und MKG-Chirurgie, aber auch für die Anthropologie und Primatologie von unmittelbarem Interesse sein. Um diesen Einfluss besser verstehen zu können, sind jedoch weitere Untersuchungen notwendig. Für derartige Studien kann die vorliegende Arbeit als Grundlage dienen.

Die äußere Öffnung der Orbita, der Aditus orbitae, stellt eine aus verschiedenen Knochenelementen zusammengesetzte Komponente des kraniofazialen Skelettes im Grenzbereich zwischen Mittel- und Obergesicht dar. Der Aditus orbitae ist dabei von großer Bedeutung für die Gesichtswahrnehmung, Gesichtserkennung und persönliche Identifikation. Trotz seiner bekannten morphologischen Variabiltät haben sich bisherige Studien überwiegend mit der Morphologie des Aditus orbitae als flache zweidimensionale Kurve befasst. Da der Aditus orbitae vielmehr eine dreidimensionale Struktur aufweist, bestand das Ziel dieser Studie darin, die dreidimensionalen Ausrichtung des menschlichen Aditus orbitae und dessen intra- und interindividuelle Symmetrie unter Berücksichtigung des Geschlechtsdimorphismus und der Schädelgröße zu analysieren. Die Studie basiert auf der Untersuchung von insgesamt 60 DVT-Datensätzen erwachsener Probanden beiderlei Geschlechts, die im Rahmen des klinischen Alltags in der Klinik für Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie / Plastische Operationen der Universitätsmedizin Greifswald erstellt worden sind. Basierend auf Rohdatensätzen wurden mit Hilfe der NewTom 3G-Software (QR NNT Version 2.11 Professional ©) axiale Schnitte der DVT-Aufnahmen mit einer Schichtstärke von 0,5 mm erstellt. Zur Bestimmung der Größe und der Ausrichtung des Aditus orbitae wurden lineare Strecken- und Winkelmaße in mehreren definierten Sagittalebenen von temporal nach nasal sowie Horizontalebenen von kaudal nach kranial erhoben. Die statistische Auswertung der Daten hinsichtlich der Seiten- und Geschlechtsunterschiede erfolgte mittels t-Test. Darüber hinaus wurde eine Korrelations- und Regressionsanalyse unter Berücksichtigung verschiedener Schädelmaße durchgeführt und zur Beurteilung der Symmetrieverhältnisse der Asymmetrie-Index bestimmt. Weder bei weiblichen noch bei männlichen Probanden zeigten sich signifikante Seitenunterschiede in Bezug auf die verschiedenen Breiten- und Höhenparameter. Für einen Großteil der in dieser Studie erhobenen Breiten- und Höhenparameter konnte jedoch ein signifikanter Geschlechtsdimorphismus zugunsten männlicher Probanden nachgewiesen werden. Darüber hinaus konnte herausgearbeitet werden, dass sowohl die größte Breite als auch Höhe des Aditus orbitae bei Männern und Frauen im mittleren Drittel des Aditus orbitae liegt. Allerdings lag die größte Breite bei weiblichen Probanden sowohl links als auch rechts in einer Ebene 5 mm weiter kaudal als bei männlichen Probanden. Grundsätzlich zeigte sich, dass der Aditus orbitae sowohl der Männer als auch der Frauen breiter als hoch ist. Um die Ausrichtung der verschiedenen Orbitabreiten und -höhen besser verstehen zu können, wurden Winkelmessungen in Bezug auf die Frontalebene durchgeführt. Während die Winkelmessung der Orbitabreiten in den verschiedenen Horizontalebenen von kaudal nach kranial durchgeführt wurde, erfolgte die Winkelmessung in Bezug auf die Orbitahöhen in den verschiedenen Sagittalebenen von temporal nach nasal. Bei den Winkelmessungen ließen sich weder bei Männern noch bei Frauen signifikante Seitenunterschiede nachweisen. Die Messergebnisse in den verschiedenen Horizontalebenen zeigten, dass der nasale Orbitarand bei beiden Geschlechtern weiter ventral liegt als der temporale Orbitarand. Der temporale Orbitarand lag im unteren Bereich des Aditus orbitae weiter dorsal als der im oberen Bereich. Dort lag er stets weiter ventral. Im mittleren Drittel der Horizontalebenen zeigten sich deutliche Geschlechtsunterschiede. Hier befand sich der temporale Orbitarand bei Frauen stets weiter dorsal als bei Männern. In sagittaler Ausrichtung lag, mit Ausnahme der nasal gelegenen Ebene, der Orbitaoberrand bei beiden Geschlechtern in allen Ebenen weiter ventral als der Orbitaunterrand. Die Korrelationsanalyse wies auf zahlreiche Zusammenhänge zwischen den in dieser Studie ermittelten Abstandsmessungen des Aditus orbitae und verschiedenen Schädelmaßen hin. Dabei konnten signifikante Korrelationen zwischen verschiedenen Orbitabreiten mit der Biorbitalbreite sowie der Schädelbasislänge aufgezeigt werden. Weitere Zusammenhänge bestanden zwischen einigen Orbitahöhen mit der Schädelbasislänge und der Obergesichtshöhe. Die Obergesichtshöhe korrelierte mit dem horizontalen medialen Orbitawinkel in zwei verschiedenen sagittalen Messebenen. Die vorliegende Studie erlaubt eine Aussage über die dreidimensionale Ausrichtung und Symmetrie des Aditus orbitae des Menschen in Bezug auf die Raumebenen. Damit liefert sie Grundlagen für weitere vergleichende Studien an verschiedenen menschlichen Populationen, um den Einfluss epigenetischer Faktoren auf den Aditus orbitae besser zu verstehen. Dieser Untersuchungsansatz kann auch für das Studium des Aditus orbitae nicht-menschlichen Primaten von Interesse sein.

Die Gruppe der solute carrier (SLC) Transportproteine hat 396 Mitglieder unterteilt in 53 Familien. Die Familie SLC35 fasst die Nukleosidzucker-Transporter zusammen. Einer der Mitglieder ist SLC35F1. Die Funktion von SLC35F1 ist bislang unbekannt, jedoch konnte gezeigt werden, dass SLC35F1 mRNA im Gehirn und der Niere stark exprimiert wird. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Lokalisation und Funktion von SLC35F1 im murinen Gehirn genauer zu charakterisieren. Hierfür wurden an Schnitten muriner Gehirne Immunfluoreszenzfärbungen durchgeführt. Im Anschluss erfolgte eine quantitative Analyse des Verteilungsmusters in verschiedenen Hirnarealen. Weiterhin sollte die subzelluläre Lokalisation von SLC35F1 geklärt werden. Hierfür wurden die Glioblastomazellen der Reihe U251-MG genutzt. Diese wurden mit einem t-grün-fluoreszierenden Protein (GFP) gekoppelten SLC35F1 Plasmid transfiziert. Mit den transfizierten Zellen wurden Lokalisationsstudien sowie in vivo Beobachtungen durchgeführt. Diese Arbeit konnte zeigen, dass es sich bei SLC35F1 um ein neuronenspezifisches Protein handelt. Es wird im ZNS ubiquitär exprimiert. Auf subzellulärer Ebene scheint SLC35F1 im Gegensatz zu den meisten Nukleosidzucker-Transportern nicht im ER oder Golgi-Apparat vorzukommen. Stattdessen scheint SLC35F1 mit dem recycling Endosomenmarker Rab11 assoziiert zu sein. In diesem Kontext kann spekuliert werden, dass SLC35F1, vermittelt über Rab11, an verschiedenen Prozessen, die die neuronale Plastizität und die Bildung von LTP und dendritischen Dornen beeinflussen, beteiligt ist. Auch erscheint ein Einfluss auf die neuronale Entwicklung und die Entwicklung von Störungen wie der pädiatrischen Epilepsie möglich. Die genaue Funktion von SLC35F1 bleibt jedoch weiterhin ungeklärt.

Kraniomandibuläre Dysfunktionen sind eine der häufigsten Erkrankungen im Wechselspiel zwischen dem stomatognathen System und dem übrigen Körper, insbesondere der Halswirbelsäule. Sehr häufig steht dabei das Kiefergelenk im Mittelpunkt. Durch das fehlende physiologische Zusammenspiel kommt es nicht selten zu unterschiedlichen lokalen Beschwerden am Kauapparat sowie zu Fernwirkungen, die mitunter nicht auf den kraniozervikalen Übergang beschränkt bleiben. Da die Beziehungen zwischen dem Kauapparat und dem kraniozervikalen Übergang nicht vollständig verstanden sind, bestand das Ziel dieser Studie darin, zu untersuchen, ob die ossäre Morphologie der angrenzenden Regionen mit dem kraniozervikalen Übergang physiologische Wechselwirkungen aufweist und damit als ursächlicher Faktor für eine CMD diskutiert werden sollte. Die vorliegende Studie basiert auf 125 DVT-Datensätzen, die im Rahmen des klinischen Alltags in der Klinik für Mund-Kiefer-Gesichtschiurgie / Plastische Operationen der Universitätsmedizin Greifswald erstellt worden sind. Die Erstellung der Rohdaten wurde mit dem Liegendgerät Newtom 3G (Q.R.s.r.l.) durchgeführt. Anschließend wurden die Daten mit der Software NewTom NNT Version 2, 11 (Q.R.s.r.l., Verona Italien) nachberechnet und vermessen. Der kraniozervikale Übergang, das Kiefergelenk und der Gesichtsschädel wurden durch charakteristische lineare Maße und Winkel standardisiert vermessen. Außerdem wurde eine Typisierung der Form des Kondylus vorgenommen und die Anzahl der Stützzonen festgestellt. Zur Analyse der erhobenen Daten wurden zunächst Mittelwerte und Standardabweichungen getrennt nach Geschlecht und Altersgruppen ermittelt. Um den Geschlechtsdimorphismus und Unterschiede zwischen den Altersgruppen der erwachsenen Probanden darzustellen, wurde eine einfaktorielle Varianzanalyse (ANOVA) durchgeführt. Anschließend erfolgten Korrelationsanalysen, um Zusammenhänge zwischen den einzelnen Untersuchungsregionen aufzuzeigen. Des Weiteren wurden Korrelationsanalysen unter Berücksichtigung der Form des Proc. condylaris und der Anzahl der vorhandenen Stützzonen durchgeführt, um den Einfluss auf die drei Untersuchungsregionen herauszuarbeiten. Schließlich wurde eine Faktorenanalyse durchgeführt, um weitere funktionelle Zusammenhänge zu ermitteln. Der Vergleich der erhobenen Daten mit denen der Literatur zeigte in großen Teilen Übereinstimmungen. Durch die Varianzanalyse ließ sich kein Hinweis auf signifikante Unterschiede der Maße in den einzelnen Altersgruppen erkennen. Es traten jedoch geschlechtsspezifische Unterschiede auf. Die Maße der männlichen Probanden waren überwiegend größer als die der weiblichen. Besonders große Unterschiede zeigten sich bei den Maßen des Gesichtsschädels und den Maßen des kraniozervikalen Überganges. Am Kiefergelenk war lediglich der Proc. condylaris bei den Männern länger als bei den Frauen. Die Korrelationsanalyse wies auf Zusammenhänge zwischen den einzelnen Regionen hin, die vor allem zwischen den Maßen des Gesichtsschädels und den Maßen des kraniozervikalen Überganges deutlich ausgeprägt waren. Diesbezüglich wiesen 67,9 % der Werte signifikant positive Korrelationen auf. Zwischen den Maßen des Gesichtsschädels und des Kiefergelenks waren es lediglich 45,2 % signifikante Korrelationen und zwischen kraniozervikalem Übergang und Kiefergelenk sogar nur 36,1 % signifikante Korrelationen. Besonders deutlich war der Zusammenhang zwischen den Längen des Gesichtsschädels und den Längen von Atlas und Axis. Die signifikanten Zusammenhänge konnten durch Regressionsanalysen weiter charakterisiert werden. Es ließen sich jedoch keine geschlechtsspezifischen Unterschiede erkennen. Durch die Faktorenanalyse konnte gezeigt werden, dass sich die einzelnen Parameter mathematisch gruppieren lassen. Die Korrelationsanalyse unter Berücksichtigung der Kondylenform und der Anzahl der Stützzonen zeigte, dass beide Struktureinheiten einen großen Einfluss auf die Untersuchungsregionen und deren Beziehungen zueinander haben. So wurde deutlich, dass die Anzahl der Korrelationen bei runden Kondylenformen größer ist als bei flachen Formen. Auch wurde deutlich, dass bei fehlenden Stützzonen keine oder kaum Korrelationen nachgewiesen werden können und die Wechselwirkung zwischen den Regionen mit der Anzahl der Stützzonen zunimmt. Die vorliegende Studie zeigt auffällige ossäre Zusammenhänge zwischen dem kraniozervikalen Übergang, dem Kiefergelenk und dem Gesichtsschädel. Trotz der relativ kleinen Stichprobe konnte die Studie einen Anhalt auf mögliche Zusammenhänge liefern. Die Art der Zusammenhänge, sowie der Einfluss weiterer Faktoren wie Körpergröße, ethnische Zugehörigkeit oder Erkrankungen sollten künftig im Fokus weiterer Untersuchungen stehen. Für derartige Untersuchungen kann diese Studie als Grundlage dienen.

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

Die Kenntnis des Kiefergelenks und seiner umgebenden Strukturen sind im Alltag von Zahnärzten, Kieferorthopäden, Oralchirurgen und Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgen von großer Wichtigkeit. Da bei der Behandlung in diesen Fachdisziplinen das Kiefergelenk auf verschiedenste Weisen tangiert wird und es zu Auswirkungen, angefangen von Remodellierungsvorgängen, über CMD bis hin zu Arthropathien, kommen kann, ist die Kenntnis des Kiefergelenks von zentraler Bedeutung. Ziel dieser Untersuchung ist eine physiologische Beurteilung des Kiefergelenks in Form, Größe und Angulation in Bezug zum Alter und Geschlecht der Probanden. Ein Großteil der bisher veröffentlichten wissenschaftlichen Studien beschäftigt sich mit dem Kiefergelenk vorselektierter Probanden, wie etwa aus der Kieferorthopädie oder der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie. Die vorgelegte Untersuchung wurde im Rahmen der randomisierten kontrollierten SHIP-MRT-Studie an einer großen Kohorte aus Vorpommern vorgenommen. Hierbei handelt es sich um repräsentative Kohorte aus der Bevölkerung Mecklenburg-Vorpommerns, die nicht aus Patientengut gewonnen wurde. Für diese Untersuchung wurden 707 MRT-Datensätze erwachsener weiblicher und männlicher Probanden in unterschiedlichen Alterstufen aus der obengenannten SHIP-Studie verwendet. Diese digitalen Datensätze wurden dreidimensional rekonstruiert, um 3 D Darstellungen der Kopfregion zu erhalten. Diese wurden nach den Kiefergelenken ausgerichtet und die Vermessung des Kondylusdurchmessers (Länge und Breite) und des Interkondylarwinkels durchgeführt. Um die Validität dieser Studie zu gewährleisten, wurde das rechte und das linke Kiefergelenk von zwei geschulten und unabhängig voneinander arbeitenden Observern getrennt untersucht. Übermittelt wurden die Messergebnisse in eine speziell für diese Studie entwickelte standardisierte Datenmaske. Der Interkondylarwinkel beträgt im Mittelwert 128,98°. Er nimmt bei Erwachsenen mit zunehmendem Alter um 0.078 pro Jahr zu. Ein geschlechtsspezifischer Unterschied ließ sich nicht feststellen. Die Länge des Kondylus beträgt durchschnittlich 6,24mm und die Kondylusbreite 18,51mm. Bei Frauen ist die Kondylusbreite um 2,56mm und die Kondyluslänge um 0,53mm kleiner als bei Männern. Eine altersabhängige Veränderung bei Erwachsenen ließ sich nicht feststellen. Obwohl sich die Ergebnisse dieser Studie grundsätzlich in die bekannte Literatur einordnen lassen, zeigen sie unseres Wissens nach zum ersten Mal, dass sich der Interkondylarwinkel bei Erwachsenen mit fortschreitendem Lebensalter ändert. Zudem lassen sich die Ergebnisse als Querschnitt über die Bevölkerung betrachten. Auch ist das Aufzeigen geschlechtsspezifischer Unterschiede unseren Wissens nach, aufgrund der Größe der Kohorte erstmalig möglich. Bisher gab es keine Untersuchungen von Probanden einer annähernd bevölkerungsrepräsentativen Normalbevölkerung. Für den klinischen Alltag sind die Ergebnisse von Bedeutung, um die richtige Positionierung des Kondylus z.B. nach Collumfrakturen, oder auch nach Dysgnathie-Operationen besser beurteilen zu können, da Fehlpositionierungen des Kondylus zu massiven Funktionsstörungen führen können. Auch bei großen kieferorthopädischen und prothetischen Veränderungen können die Ergebnisse dieser Studie von Nutzen sein, die Auswirkungen auf das Kiefergelenk besser einzuordnen. Mit der vorliegenden Arbeit wurde eine standardisierte Methode vorgestellt, die es ermöglicht, den Interkondylarwinkel und die Größe des Kondylus anhand von MRT- Datensätze zu quantitativ reproduzierbar zu analysieren.

Zahlreiche Studien verdeutlichen, dass Form und Größe des Sinus maxillaris durch die Morphologie der Nasenhöhle beeinflusst werden können. Da die Nasenhöhle einen außerordentlich komplexen Aufbau aufweist und über verschiedene physiologische Funktionen verfügt, ist die Bedeutung einzelner Bauelemente der Nasenhöhle für ihre Nachbarstrukturen bisher nicht ausreichend verstanden. Zu den Letzteren gehört die Concha nasalis inferior. Abgesehen davon, dass das Schwellkörpersystem der unteren Nasenmuschel eine große Bedeutung für die Thermoregulation aufweist, ist die Bedeutung der Concha nasalis inferior für die Morphologie der Kieferhöhle kaum bekannt. Deshalb beschäftigt sich die vorliegende Studie mit der morphologischen Beziehung zwischen der Kieferhöhle und der unteren Nasenmuschel sowie mit ausgewählten Schädelmaßen. Grundlage dieser Arbeit waren 60 ausgewählte DVT-Datensätze, die auf erwachsenen Probanden einer kaukasischen Population beider Geschlechter beruhen und zufällig ausgewählt wurden. Entsprechend des Alters wurden sie in drei Altersgruppen eingeteilt. Basierend auf den im DICOM Format vorliegenden Rohdatensätzen, wurden mit der NewTom Software (QR NNT Version 2.11 Professional ©) definierte Axialschnitte mit einer Schichtstärke von 1 mm erzeugt. Mit Hilfe der Software Osirix (Version 8.0 ©, Entwickler: Rosset and Heuberger) wurden diese Axialschnitte in Koronarschnitte umformatiert. Danach konnten Volumina sowie Oberflächenwerte an der Kieferhöhle und unteren Nasenmuschel mit der WinSurf Software (Version 4.0 ©) vermessen werden. Zudem wurden ausgewählte lineare Breiten und Höhenmaße an der unteren Nasenmuschel mit der Software ImageJ (Version 1.4.3.67 ©, Rasband, National Institutes of Health) vermessen. Zunächst wurde eine deskriptive Statistik erstellt, in der wir die Volumen- und Oberflächenwerte unter Berücksichtigung von Alter und Geschlecht für den Sinus maxillaris und die Concha nasalis inferior darstellten. Anschließend analysierten wir ausgewählte Zusammenhänge von Maßen des Sinus maxillaris und der Concha nasalis inferior. Ferner untersuchten wir das Symmetrieverhalten der Kieferhöhle und der unteren Nasenmuschel. Geschlechtsunterschiede wurden mit Hilfe des T-Test analysiert. Anhand der Varianzanalyse ANOVA (Analysis of Variance) wurden Mittelwertunterschiede von Volumina der Kieferhöhle und unteren Nasenmuschel in den drei Altersgruppen untersucht. Zur Beurteilung von Merkmalszusammenhängen wurden Korrelations- und Regressionsanalysen durchgeführt. Mit Ausnahme des Volumens und der Oberflächengröße der rechten Concha nasalis inferior wiesen sowohl die Volumina als auch die Oberflächen der Kieferhöhlen und der linken unteren Nasenmuscheln bei den Männern signifikante größere Werte als bei den Frauen auf. Unter Vernachlässigung des Geschlechts konnten Altersunterschiede in Bezug auf die Volumina und Oberflächen der Kieferhöhlen und der unteren Nasenmuscheln allerdings nicht nachgewiesen werden. Das Symmetrieverhalten der Kieferhöhle und unteren Nasenmuschel zeigte zufällige Abweichungen von einer perfekten Symmetrie und wurde deshalb als fluktuierende Asymmetrie eingeordnet. Obgleich die Auswertung der Korrelationsanalyse zahlreiche signifikante Zusammenhänge zwischen den Volumina und Oberflächen der Kieferhöhlen und unteren Nasenmuscheln ergab, konnten für keine der verschiedenen Höhen- und Beitenmaße der Concha nasalis inferior signifikante Beziehungen mit der Kieferhöhle nachgewiesen werden. Darüber hinaus korrelierten die Volumina der Kieferhöhle und unteren Nasenmuschel signifikant mit der Schädelbasislänge, der Gesichtsschädellänge und der Obergesichtshöhe. In nachfolgenden Studien sollten die Beziehungen zwischen Kieferhöhle, Nasenhöhle und unterer Nasenmuschel unter besonderer Beachtung von Septumdeviationen untersucht werden, um die Ergebnisse dieser Arbeit zu verifizieren. Die vorliegende Studie zeigt, dass ein Einfluss der Concha nasalis inferior auf die Morphologie des Sinus maxillaris nicht ausgeschlossen werden kann. Diese Schlussfolgerung kann für verschiedene klinische Fachgebiete wie Kieferorthopädie, Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie und Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde aber auch für Evolutionsbiologen von Interesse sein. Um diesen Einfluss der Concha nasalis inferior besser verstehen zu können, sind weitere Untersuchungen unter Berücksichtigung ontogenetischer und phylogenetischer Aspekte erforderlich. Für derartige Untersuchungen kann die vorliegende Arbeit als Modellstudie angesehen werden.

Bei der Untersuchung verschiedener chronischer Nierenerkrankungen in den letzten Jahrzehnten zeigte sich, dass Podozyten als Bestandteil der glomerulären Filtrationsbarriere häufig in die Pathomechanismen involviert sind, wobei ein Verlust ihrer besonderen Architektur aus interdigitierenden Fußfortsätzen (effacement) und auch die Ablösung einzelner Podozyten von der glomerulären Basalmembran beobachtet werden können. Da es sich um postmitotische Zellen handelt, kann ein Verlust nur durch eine Hypertrophie verbleibender Zellen ausgeglichen werden. Nach wie vor ist nicht eindeutig geklärt, ob ein Ersatz stattfindet und wenn ja, welche Zellen dafür verantwortlich sind. Seit einigen Jahren sind die PECs in den Fokus der Aufmerksamkeit gerückt und es konnte gezeigt werden, dass sie sich unter bestimmten Bedingungen zu Podozyten-ähnlichen Zellen differenzieren, aber auch einen negativen Einfluss im vorgeschädigten Glomerulum durch ein profibrotisches Potential ausüben können. In dieser Arbeit wurden drei Transkriptionsfaktoren (Dach1, MafB und Foxc2) in PECs transfiziert. Für alle drei konnte in der Vergangenheit eine Bedeutung in der Nieren-bzw. Podozytenentwicklung gezeigt werden. Es sollte untersucht werden, ob einer der drei Transkriptionsfaktoren eine Differenzierung der PECs zu Podozyten in vitro induzieren könnte. Auch der Einfluss der jeweiligen Faktoren untereinander wurde untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Transfektion mit pMafB-tGFP einen signifikanten Dach1-Anstieg in PECs bedingte. Hinsichtlich der Expression von F Aktin, α-Tubulin und dem Podozyten-spezifischen Transkriptionsfaktor WT-1 in PECs zeigte sich bildmorphologisch kein Hinweis für einen möglichen Einfluss von Dach1, MafB und Foxc2 in PECs. Allerdings konnte durch die Überexpression von Dach1 in PECs ein signifikanter Anstieg des Podozyten-spezifischen Proteins Synaptopodin beobachtet werden. Des Weiteren kam es zu einer Herunterregulation von Pax-2, was insofern bedeutsam ist, als dass auch Podozyten eine verminderte Pax-2-Expression aufweisen. Es zeigte sich außerdem eine verminderte Expression von Caveolin-1 und β-Catenin. Während Ersteres eher als ein Zeichen des profibrotischen und somit negativen Potentials gewertet werden könnte, ähnelt die Herunterregulation von β-Catenin wiederum dem Status von Podozyten. Zusammenfassend bestätigt die Arbeit das Differenzierungspotential von PECs zu Podozyten und zeigt, dass Dach1 in vitro ein entscheidender Faktor dafür ist.

Die vorliegende Studie befasste sich mit der Morphologie des Canalis nasolacrimalis (CN) von Japanischen Makaken (Macaca fuscata) basierend auf der Untersuchung koronaler computertomographischer Schichtaufnahmen. Im ersten Teil der Studie wurde das geschlechtsspezifische Wachstum des CN anhand von 29 Schädeln in unterschiedlichen postnatalen Altersgruppen analysiert. Der zweite Teil befasste sich mit dem Einfluss geographischer und klimatischer Faktoren auf die Morphologie des Tränenkanals adulter Japanischer Makaken, die definierten lokalen Populationen entstammen. Im dritten Teil der Arbeit wurde schließlich die Morphologie des CN von Macaca fuscata mit der anderer Spezies der Faszikularis-Gruppe der Makaken (Macaca cyclopis, Macaca fascicularis, Macaca mulatta) verglichen. Zur Darstellung der Morphologie des CN wurden anhand der koronalen CT-Schichtaufnahmen mit Hilfe der WinSurf Version 4.0® - Software 3D-Rekonstruktionen des CN angefertigt und die entsprechenden Volumina ermittelt. Darüber hinaus wurde die Länge des CN sowie der Winkel zwischen der Achse des CN und der Horizontalebene mit dem Programm OsiriX® Version 5.8.2 vermessen. Die ermittelten Maße des CN wurden mit externen linearen Schädelmaßen in Beziehung gesetzt, um den Einfluss der Schädelmorphologie auf den CN zu untersuchen. Männliche und weibliche Japanische Makaken wiesen zahlreiche Übereinstimmungen in der Morphologie des CN auf. So erstreckte sich der CN vom orbitalen Eingang nach kaudal und lateral. Dabei befand sich der orbitale Eingang weiter medial als die Mündungsstelle in der Nasenhöhle. Erst ab der Altersgruppe 2 erschien der Sinus maxillaris gleichzeitig auf einem Schichtbild mit dem CN. Die Maße des CN vergrößerten sich mit zunehmendem Alter, wobei das Volumen des CN adulter männlicher Tiere größer war als das der weiblichen Tiere. Bis auf den linken CN adulter Tiere wiesen weibliche Individuen in allen anderen Altersgruppen einen längeren CN auf als männliche Individuen. Die größte Volumen- und Längenzunahme zeigten sich bei Männchen zwischen der Altersgruppe 3 und 4, bei Weibchen zwischen der Altersgruppe 1 und 2. Die Achse des CN war bei infantilen Tieren nahezu senkrecht zur Horizontalebene ausgerichtet und verlagerte sich mit zunehmenden Alter schräg nach vorne. Für die Volumen-, Längen- und Winkelmessungen des CN konnten signifikante geschlechtsspezifische Unterschiede beobachtet werden. Jedoch waren die Unterschiede nicht einheitlich und betrafen nicht alle Altersgruppen. Die vorliegende Studie zeigte für Macaca fuscata einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen dem Wachstum des CN und externen Schädelmaßen. Darüber hinaus zeigten die Vergleiche der Anstiege der Regressionsgeraden zwischen beiden Geschlechtern keine signifikanten Unterschiede. Somit ist anzunehmen, dass sich die Tränennasenkanäle beider Geschlechter mit einem ähnlichen Wachstumsmuster vergrößern. Der Einfluss klimatischer und geographischer Faktoren auf den CN wurde an 37 Schädeln adulter Japanischer Makaken beiderlei Geschlechts von fünf definierten geographischen Regionen Japans untersucht. Dazu wurden die ermittelten Maße des CN in Relation zu Klimadaten gesetzt. Für das Volumen ergaben sich keine statistisch signifikanten Unterschiede im Populationsvergleich. Jedoch unterschieden sich die Messwerte der lokalen Gruppen hinsichtlich der Länge und der Achsenneigung des CN signifikant voneinander. Zudem konnten für den linken CN signifikante Beziehungen zur geographischen Lage und der kleinsten Januartemperatur herausgearbeitet werden. Da dieser Zusammenhang nur für eine Seite beobachtet werden konnte, besteht weiterer Untersuchungsbedarf. Schließlich wurden die vier Spezies der Faszikularis-Gruppe bezüglich der Morphologie des CN anhand von 34 adulten Schädeln beiderlei Geschlechts untersucht. Statistisch signifikante Unterschiede ergaben sich für das Volumen und die Länge des CN. Während für den CN von Macaca fuscata bezüglich Volumen und Länge die größten Messwerte bestanden, zeigte Macaca mulatta die kleinsten Messwerte. Hinsichtlich der Ausrichtung des CN zur Horizontalebene bestanden keine Speziesunterschiede. Die Ergebnisse dieser Untersuchung beschreiben nicht nur den Tränennasengang innerhalb einer Wachstumsreihe von Macaca fuscata, sondern liefern erstmals Erkenntnisse über die Morphologie des CN bei verschiedenen geographischen Populationen der Rotgesichtsmakaken sowie der Faszkularis-Gruppe. Angesichts der bekannten Unterschiede zwischen Catarrhini und Platyrrhini bezüglich der Morphologie der Nasenhöhle sind weiterführende Untersuchungen notwendig um die Faktoren, welche die Morphologie des Tränennasengangs beeinflussen, weiter zu ergründen.

Die hier vorliegende Studie befasst sich mit der Topografie der Fossa pterygopalatina des Menschen unter Berücksichtigung alters- und geschlechtsspezifischer Unterschiede. Die Studie basiert auf der Untersuchung von insgesamt 114 DVT-Datensätzen erwachsener Probanden beiderlei Geschlechts. Basierend auf den Rohdatensätzen wurden mit Hilfe der NewTom 3G Software (QR NNT Version 2.11 Professional ©) axiale und sagittale Schnitte der DVT-Aufnahmen mit einer Schichtdicke von 0,5 mm erstellt. Nach Festlegung geeigneter Messebenen und Tangenten wurden verschiedene Strecken- und Winkelmessungen vorgenommen, um die Lage der Fossa pterygopalatina im Raum besser beschreiben zu können. Im Mittelpunkt dieser Studie standen die Abstände verschiedener Strukturen der Fossa pterygopalatina zur Median-Sagittal-Ebene und zum anteriorsten Knochenpunkt. Zur Beurteilung des Geschlechtsdimorphismus wurden die Messdaten einem t-Test unterzogen. Um eventuelle Unterschiede zwischen den Altersgruppen aufzeigen zu können, wurde eine einfaktorielle Varianzanalyse (ANOVA) durchgeführt. Zusätzlich wurde eine Korrelations- und Regressionsanalyse auch unter Berücksichtigung verschiedener Gesichtsschädelmaße durchgeführt und zur Beurteilung von Seitenunterschieden ein Symmetriequotient bestimmt. Mit Hilfe der vorgenommenen Abstandsmessungen der Fossa pterygopalatina zu definierten Knochenpunkten lässt sich die Topografie der Fossa näher beschreiben. In Bezug auf die Medianebene des Kopfes liegt das Foramen rotundum am weitesten lateral. Etwas weiter medial vom Foramen rotundum projiziert sich der Canalis palatinus major, gefolgt vom Foramen sphenopalatinum. Am weitesten medial liegt der Canalis pterygoideus. Die Abstände der Strukturen der Fossa pterygopalatina zu anterioren Knochenpunkten zeigen, dass sich der Eingang der Fossa in den Canalis palatinus major auf den Bereich der fazialen Kieferhöhlenwand projiziert. Das Foramen sphenopalatinum und der Canalis pterygoideus hingegen projizieren sich auf den Processus frontalis der Maxilla. Das Foramen rotundum projiziert sich auf den Übergang zwischen dem medialen und inferioren Margo orbitalis. Für einen Großteil der in dieser Studie erhobenen Parameter konnten wir einen signifikanten Geschlechtsdimorphismus zugunsten der männlichen Probanden nachweisen. Für die erhobenen Höhenparameter ist der Geschlechtsdimorphismus stets stärker ausgeprägt als für die Abstandsmessungen der Fossa pterygopalatina zur Median-Sagittal-Ebene und zum anteriorsten Knochenpunkt. Zwischen den verschiedenen Altersgruppen konnten für keine Parameter signifikante Unterschiede festgestellt werden. Die durchgeführte Korrelationsanalyse weist auf zahlreiche Zusammenhänge zwischen den in dieser Studie ermittelten Abstandsmessungen der Fossa pterygopalatina und verschiedenen Schädelmaßen hin. Die Regressionsanalyse deutet auf einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Distanz des Foramen rotundum zum anteriorsten Knochenpunkt und der Schädelbasislänge hin. Inwieweit dieser Zusammenhang auch für andere Populationen gilt, sollte in weiterführenden Studien untersucht werden. Mit Hilfe der hier vorliegenden Daten ist es möglich, ausgehend von definierten und tastbaren Knochenpunkten am Gesichtsschädel, die Position der einzelnen Foramina und Kanäle der Fossa pterygopalatina von diesen Knochenpunkten direkt abzuschätzen. Damit können diese Untersuchungsergebnisse ein Hilfsmittel für die intraoperative Orientierung darstellen. Da für die in dieser Studie erhobenen Parameter eine annähernde Symmetriegleichheit nachgewiesen werden konnte, können zukünftig die Ergebnisse der rechten und linken Fossa pterygopalatina gleichrangig betrachtet werden. Die hier vorliegende Studie erlaubt eine Aussage über die Topografie der Fossa pterygopalatina des Menschen in Bezug auf die Raumebenen. Zudem liefert sie Grundlagen für weitere vergleichende Studien an anderen menschlichen Populationen und nicht-menschlichen Primaten.

In dieser Arbeit wird die Auswirkung des p75NTR-Knockouts auf die Dichte cholinerger Fasern und die Morphologie dendritischer Dornen im Hippocampus altersabhängig untersucht. Der p75-Knockout zeigt eine gesteigerte cholinerge hippocampale Faserdichte bei unveränderte Spinemorphologie. Dabei wird in einer getrennten Knockoutlinie nachgewiesen, dass die Expression des S-p75NTR, einer trunkierten Isoform des p75NTR, diese procholinergen Knockouteffekte altersabhängig verschwinden lässt.

Die Neurotrophine (Nerve Growth Factor, Brain-derived Neurotrophic Factor, Neurotrophin-3 und Neurotrophin-4/5) zählen zu den wichtigsten Wachstumsfaktoren des Nervensystems und sind von großer Bedeutung für Gehirnentwicklung und neuronale Plastizität. Sie vermitteln ihr Wirkungen über zwei Rezeptorsysteme: Trk-Rezeptoren binden Neurotrophine spezifisch und mit hoher Affinität. Sie aktivieren anti-apoptotische, wachstums- und differenzierungsfördernde Signalwege. Der niedrigaffine p75-Neurotrophinrezeptor (p75) hingegen kann Rezeptorkomplexe mit verschiedenen Ko-Rezeptoren und einer Vielzahl von Liganden bilden. Das Spektrum seiner möglichen Effekte ist beachtlich, wobei pro-apoptotische und wachstumshemmende Wirkungen überwiegen. Interessanterweise kommt es bei einer Reihe von pathologischen Prozessen zu einer vermehrten Expression von p75, etwa bei Morbus Alzheimer, Amyotropher Lateralsklerose, Chorea Huntington und nach Gehirnverletzungen. Inhibitoren der pro-apoptotischen und wachstumshemmenden Wirkung bergen Potenzial für die Therapie dieser Krankheitsbilder. Transgene p75-Knockout-Modelle sind ein wichtiges Instrument für ein besseres Verständnis des Rezeptors. Aus den bisher vorliegenden Daten zu Morphologie und Verhalten solcher Mäuse ergibt sich jedoch ein widersprüchliches Bild. Im gesunden adulten Nervensystem wird p75 insbesondere durch cholinerge Neurone des basalen Vorderhirns (BFCN) exprimiert. In mehreren Studien wurde bei p75-defizienten Mausstämmen eine Hypertrophie der BFCN und der cholinergen Innervation des Hippocampus beobachtet. Für ein weiteres wichtiges Zielgebiet von BFCN-Projektionen, die basolaterale Amygdala (BLA), liegen bisher jedoch keine Daten vor. Ein Ziel dieser Arbeit war daher die Erfassung der cholinergen Innervationsdichte dieses Kerngebiets bei jungen und gealterten p75-Knockout-Tieren und Vergleich mit den entsprechenden Wildtyp-Kontrollen. In allen Altersgruppen war bei p75-Defizienz eine erhöhte Faserdichte nachweisbar. Im Hippocampus unterliegen die cholinergen Neuriten bei Knockout-Tieren einer verstärkten Degeneration im Alter. Dieser Effekt trat in der BLA nicht auf. Da im adulten Hippocampus p75 physiologischerweise exprimiert wird, in der adulten Amygdala jedoch nicht, weist dies auf eine trophische Wirkung des Rezeptors für hippocampale cholinerge Neurone hin, die vermutlich in Assoziation mit Trk-Rezeptoren vermittelt werden. Eine Testung höherer Verhaltensfunktionen bei p75-Defizienz erbringt Hinweise auf die funktionellen Auswirkungen der morphologischen Veränderungen. Bisherige Studien zeigen Abweichungen bei lokomotorischer Aktivität, Angstverhalten und räumlichem Lernen, sind jedoch im Detail widersprüchlich. Geringe Kohortengrößen und ungenaue Angaben zur Testdurchführung schränken die Aussagekraft teilweise ein. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Arbeit ist daher die Prüfung dieser Verhaltensfunktionen bei p75-Defizienz mittels standardisierter Testmodelle unter Verwendung größerer Testkohorten. Im Open Field-Versuch wiesen Knockout-Tiere eine erhöhte motorische Aktivität auf. Im Holeboard-Versuch zeigte sich jedoch keine begleitende Zunahme zielgerichteter Exploration. In der Dark/Light Box fiel ein signifikanter Gruppenunterschied im Einfluss der zirkadianen Rhythmik auf das Verhalten in diesem Testmodell auf. Dies erschwert die Testinterpretation, trägt jedoch auch zur Erklärung der Diskrepanzen in der Literatur bei. Im Morris Water Maze zeigten Knockout-Tiere deutliche Defizite beim räumlichen Lernen. Als Ursache der Verhaltensauffälligkeiten kommen Veränderungen des cholinergen Systems, der neuronalen Plastizität und der zirkadianen Rhythmik in Betracht. Zudem sind Veränderungen weiterer Transmittersysteme wahrscheinlich. Die Untersuchung dieser Systeme und die Durchführung spezialisierter Verhaltenstests sind interessante Ansatzpunkte für zukünftige Studien.

Im Laufe der menschlichen Evolution sind Populationsunterschiede der Schädelmorphologie entstanden. Als eine Ursache dieser unterschiedlichen Schädelmorphologie werden neben phylogenetischen Faktoren auch Adaptionsprozesse durch geographische Bedingungen vermutet. Die genauen Auswirkungen geographischer und insbesondere klimatischer Einflüsse auf viele einzelne Schädelstrukturen sind jedoch nicht abschließend geklärt. Speziell wird der Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Schädelpneumatisation kontrovers diskutiert. Während diesbezüglich Studien zum Volumen der Kieferhöhlen zu widersprüchlichen Ergebnissen kommen, liegen für die Volumina der Keilbeinhöhlen und der Siebbeinzellen keine Untersuchungen vor. In dieser Arbeit wurde deshalb die Beziehung der Morphologie aller Nasennebenhöhlen zum Gesichtsschädel unter Berücksichtigung klimatischer Faktoren untersucht. Die Untersuchung erfolgte an 63 mazerierten Schädeln von vier menschlichen Populationen, welche sich in der zeitlichen Einordnung und der geographischen Herkunft unterscheiden. Die Individuen der Population Jena lebten in der Jungsteinzeit und Bronzezeit in der zentralen Elbe-Saale-Region. Zwei weitere Populationen stammen aus Litauen. Die Population Plinkaigalis repräsentiert eisenzeitliche Dorfbewohner, während die Population Alytus einer mittelalterlichen Stadtbevölkerung zugeordnet ist. Die rezente Population Kyoto entstammt dem Gebiet der gleichnamigen japanischen Metropole. Anhand koronarer computertomographischer Schichtaufnahmen wurde das Volumen der einzelnen Nasennebenhöhlen mit Hilfe der Winsurf-Software errechnet. Zur Einordnung der erhobenen Volumina wurden alle Schädel extern vermessen. Ausgewählte Messwerte wurden zur Berechnung zweier Gesichtsschädelvolumina verwendet. Das erste Gesichtsschädelvolumen basiert auf den Maßen Gaumenlänge, Mittelgesichtsbreite und Obergesichtshöhe, während das zweite Gesichtsschädelvolumen aus den Werten der Gesichtslänge, Schädelbasislänge, Mittelgesichtsbreite und Obergesichtshöhe berechnet wurde. Um den Anteil der einzelnen Nasennebenhöhlen am Pneumatisationsgrad des Gesichtsschädels festzustellen, wurden die Volumina der einzelnen Sinus in Form von Indizes in Beziehung zu den Gesichtsschädelvolumina gesetzt. Die Messwerte wurden mittels H-Test (Kruskal-Wallis-Test) und Mann-Whitney-U-Test auf Populationsunterschiede untersucht. Zur Beurteilung von Merkmalszusammenhängen wurden Korrelations- und lineare Regressionsanalysen durchgeführt. Für die Korrelations- und Regressionsanalysen wurden die Populationen zusammengefasst. Die Ergebnisse zeigen enge Zusammenhänge der Nasennebenhöhlenvolumina mit vielen externen Schädelmaßen. Während für das Volumen der Siebbeinzellen enge Zusammenhänge mit externen Maßen der Schädelbasis bestehen, korrelieren die Volumina der anderen Nasennebenhöhlen stärker mit den berechneten Gesichtsschädelvolumina. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen Populationsunterschiede der absoluten und relativen Volumina der Nasennebenhöhlen. Die Volumina aller vier Nasennebenhöhlen sind umso größer, je niedriger die mittlere Januartemperatur im Lebensraum der jeweiligen Population ist. Vergleicht man die absoluten und relativen Nasennebenhöhlenvolumina der Population mit der niedrigsten Temperatur mit den Volumina der Population mit der wärmsten Umgebungstemperatur, so sind die Unterschiede fast durchgängig signifikant. Die Ergebnisse deuten an, dass klimatische Einflüsse auf die Größe aller Nasennebenhöhlen nicht auszuschließen sind. Es sind weiterführende Untersuchungen notwendig, um den Zusammenhang zu belegen.

In der vorliegenden Studie wurde der Processus styloideus morphologisch und topographisch beschrieben und Zusammenhänge zwischen definierten Parametern dieses Schädelfortsatzes und ausgewählten Schädel- und Weichteilparametern geprüft. Für die Untersuchungen standen 122 DVT-Datensätze von erwachsenen männlichen und weiblichen Probanden zur Verfügung, welche mit Hilfe der NewTom 3G Software vermessen wurden. Mögliche alters- und geschlechtsspezifische Unterschiede wurden berücksichtigt. Die Morphologie des Processus styloideus stellte sich mit Längenmaßen von 8 mm bis 88 mm und anterioren Neigungswinkeln von 17 bis 103 Grad als sehr variationsreich dar. Männliche Probanden wiesen mit einem Mittelwert von 36 mm signifikant längere Processus styloidei auf als weibliche mit 30 mm. Eine Zunahme der Länge des Processus styloideus mit steigendem Alter der Probanden konnte nicht festgestellt werden. Die Ausrichtung des Processus styloideus erwies sich als unabhängig von Alter und Geschlecht. Beide Processus styloidei waren weitgehend bilateral symmetrisch angeordnet. Der Abstand des Proc. styloideus zu den meisten Messpunkten am Kopf stellte sich bei weiblichen Probanden als signifikant kürzer heraus als bei männlichen. Die Beziehungen zwischen den Längenmaßen, Winkelwerten und Abstandswerten des Processus styloideus wurden geprüft und konnten nicht bestätigt werden. Daraus ergibt sich eine von Schädel- und Weichteilparametern unabhängige Variation des Proc. styloideus.

Neben dem bekannten biologisch-aktiven Angiotensin II sind andere biologisch-aktive Angiotensine wie das Angiotensin IV und Angiotensin (1-7) entdeckt worden. Vor einigen Jahren wurde herausgefunden, dass das Mas-Protoonkogen für einen Rezeptor kodiert, welcher essentiell für den Angiotensin (1-7)-Signalweg ist. Dieses wird nicht nur in der Peripherie, sondern auch im Gehirn exprimiert. Hierauf basierend untersuchten wir die Verteilung von Mas innerhalb des Gehirns der Maus mithilfe eines Antikörpers, welcher gegen die 3. zytoplasmatische Schleife des Rezeptors gerichtet ist. Die stärkste Expression wurde im Gyrus dentatus sowie im piriformen Cortex detektiert. Jedoch wurden ebenfalls Mas-positive Neurone in vielen Bereichen des Cortex, des Hippocampus, der Amygdala, den Basalganglien, dem Thalamus und dem Hypothalamus gefunden. Da der Gyrus dentatus zur adulten Neurogenese fähig ist, untersuchten wir den Einfluss der Deletion von Mas auf eben diese. Im Gyrus dentatus beeinflusste di e Deletion von Mas weder die Zellproliferation (nachgewiesen durch Phosphohistone H3) noch den Zelltod (nachgewiesen durch aktivierte Caspase3). Jedoch resultierte der Knockout von Mas in einer Erhöhung Doublecortin-positiver Zellen. In Bezug auf den pirifomen Cortex wird diskutiert, ob dieser unter physiologischen Gesichtspunkten zur adulten Neurogenese fähig ist. Wir konnten demonstrieren, dass der Mas-Knockout einen Einfluss auf die Zellteilung und die Population Doublecortin-positiver Neurone hat. Da Mas nicht vor dem ersten postnatalen Tag exprimiert wird, lassen unsere Daten vermuten, dass adulte hippocampale Neurogenese und die Neurogenese in der pränatalen Entwicklung mehrere gemeinsame Mechanismen besitzen. Darüber hinaus, da der Knockout von Mas die Zahl Doublecortin-positiver Neurone erhöht, könnte die Blockade von Mas hilfreich sein bei der Stimulation der Neurogenese beim Erwachsenen.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Pneumatisation des Processus alveolaris maxillae unterschiedlicher Spezies von Catarrhini und Platyrrhini untersucht. Dazu standen 89 computertomographische Datensätze adulter Schädel mit einer permanenten Dentition beiderlei Geschlechts zur Verfügung. Der Recessus alveolaris wurde als der Teil der Kieferhöhle definiert, der unter einer gedachten Bezugslinie zum Nasenboden liegt. Anhand der CT-Datensätze wurde das Volumen des Recessus alveolaris mit der 3D-Rekonstruktionssoftware „WinSurf® 4-1-0“ (Golden Software Inc., USA) berechnet sowie 3D-Rekonstruktionen zur Beurteilung der Form des Kieferhöhlenbodens angefertigt. Darüber hinaus wurden die Schädel unter vergleichend-anatomischen Gesichtspunkten vermessen. Die Beziehungen der erhobenen Volumina und Messtrecken wurden mit Hilfe von Korrelations- und Regressionsanalysen geprüft. Das Volumen des Recessus alveolaris war bei Altweltaffen größer als bei Neuweltaffen. Der Gorilla zeigte unter den Altweltaffen mit 5,00cm³ bzw. Alouatta unter den Neuweltaffen mit 0,88cm³ das größte Volumen der jeweiligen Gruppe. Das kleinste Volumen des Recessus alveolaris besaß unter den Neuweltaffen Brachyteles mit 0,03cm³ und unter den Altweltaffen der Orang-Utan mit 0,53cm³. Die tiefste Stelle des Recessus alveolaris lag sowohl bei Altweltaffen als auch bei den Spezies Alouatta und Cebus in der Regel auf Höhe des ersten Molaren. Die Morphologie des Recessus alveolaris zeigte inter- und intraspezifisch eine große Variationsbreite. So stellte sich der Recessus alveolaris beim Menschen und Gorilla als wannenförmig oder unregelmäßig dar; bei den Schimpansen, Gibbons und den Neuweltaffen zeigte er eine unregelmäßige Form. Die Zahnwurzeln hatten häufig direkten Kontakt zum Boden der Kieferhöhle und projizieren sich zum Teil in die Kieferhöhle hinein. In einem Fall des Orang-Utans zeigte sich eine Wannenform, im anderen Fall ein flacher, schmaler Recessus alveolaris, der keinen direkten Kontakt zu den Zahnwurzeln aufwies. Asymmetrien von rechtem und linkem Recessus alveolaris traten sowohl bei Neuweltaffen als auch bei Altweltaffen auf. Diese Asymmetrien wurden als fluktuierend eingestuft. Mit der Korrelationsanalyse konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen den Volumina von Recessus alveolaris und Sinus maxillaris sowohl bei Alt- als auch Neuweltaffen nachgewiesen werden. Je größer die Kieferhöhle, umso mehr tendierte sie dazu den Processus alveolaris zu pneumatisieren. Die Ausdehnung der Sinus maxillaris in den Processus alveolaris war jedoch bei den Affengruppen unterschiedlich. Dies bestätigte sich in den unterschiedlichen Anstiegen der Regressionsgeraden. Bei den Altweltaffen wurde das Merkmalspaar von Recessus alveolaris und Sinus maxillaris von der Gesichtsschädellänge beeinflusst. Obwohl unsere Ergebnisse darauf hindeuten, dass ein großes Kieferhöhlenvolumen mit einem großen Volumen des Recessus alveolaris in Zusammenhang steht, vermuten wir, dass eine alleinige strukturelle Erklärung unzureichend ist. Dies begründen wir durch die unterschiedlichen Ergebnisse zwischen den Affengruppen und durch den schwachen Zusammenhang zwischen Recessus alveolaris und Schädelmaßen. Wir nehmen an, dass eine komplexe Interaktion mehrerer Faktoren intrinsischer und extrinsischer Natur für die Morphologie und die Pneumatisation des Recessus alveolaris verantwortlich sind. In welchem Maß extrinsische Faktoren Einfluss auf die Gestalt des Recessus alveolaris nehmen, sollte anhand weiterer Studien geprüft werden.

Palladin, ein Aktin-assoziiertes Protein, beeinflusst die Morphologie, Migration, Adhäsion und Polarität von Zellen maßgeblich. Zudem wurde bereits in klinischen Studien gezeigt, dass ein Zusammenhang zwischen der Expression von Palladin und der Metastasierungsfähigkeit von Tumoren besteht. Das Studium der Funktion von Palladin in vivo ist aufgrund der bereits intrauterinen Letalität eines Palladin-Knockouts in der Maus nicht möglich. Daher wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit der Zebrafisch als Modellorganismus für die Untersuchung der Funktion von Palladin verwendet. Durch Mikroinjektion von sogenannten Morpholinos in die befruchteten Zebrafischeier konnte Palladin herunterreguliert werden. Mittels Western Blot und RT-PCR wurde diese Abnahme von Palladin bestätigt. In Analogie zur Maus führte der Kockdown von Palladin zu einem letalen Phänotyp zum Zeitpunkt 11-18 hpf, das auf schwere Entwicklungsschäden zurück zu führen ist. Um Zebrafischlarven mit einem Palladin Knockdown dennoch histologisch genauer untersuchen zu können, wurde ein sogenannter Mosaikphänotyp erzeugt. Hierbei zeigte sich, dass die Ausbildung geordneter Aktin-Filamente in den Myotomen gestört war. Mit Hilfe der in vivo Mikroskopie konnte ferner an lebenden Palladin-Knockdown Zebrafischlarven zum Zeitpunkt 6 und 8.5 hpf erstmals gezeigt werden, dass der Verlust von Palladin zu einer veränderten Migration von Zellen und zur Instabilität von Zell-Zell bzw. Zell-Matrix Kontakten führt. Durch eine Gene Array Analyse der Palladin-Knockdown Larven (10 hpf) konnte gezeigt werden, dass 1335 von 8200 Proteinen in Abhängigkeit der Palladin-Expression signifikant in ihrer Regulation verändert waren. Dabei sind unter den hoch- bzw. herunterregulierten Proteinen auch solche Proteine vertreten, die einen entscheidenden Einfluss auf das Aktin-Zytoskelett und auf Zell-Matrix- bzw. Zell-Zell-Kontakte haben. Zusammenfassend zeigte sich, dass der Zebrafisch ein ideales Tiermodel ist, um die Rolle von Palladin in vivo zu untersuchen.

Zur Charakterisierung der funktionellen Morphologie der Fossa pterygopalatina der Hominoidea erfolgte im Rahmen der vorliegenden Studie die Untersuchung von 47 adulten Hominoidenschädeln beiderlei Geschlechts mit Hilfe kraniometrischer Techniken auf Grundlage der digitale Volumentomographie. Dazu wurden neben der Erhebung von Höhen-, Breiten- und Längenmaßen auch Volumenmessungen der Fossa pterygopalatina und des Schädels durchgeführt. Desweiteren wurden Indizes berechnet, um die Größenverhältnisse der Fossa pterygopalatina zu ermitteln. Um mögliche Zusammenhänge zwischen der Fossa und den Dimensionen des Schädels zu untersuchen, führten wir eine Korrelationsanalyse und eine einfache lineare Regressionsanalyse durch. Wegen der geringen Fallzahl wurden Geschlechtsunterschiede nicht berücksichtigt. Die Form der Fossa pterygopalatina wies trotz einiger Übereinstimmungen Unterschiede zwischen den Hominoiden auf. Die 64,3 mm³ große Fossa pterygopalatina der Hylobatiden war ein zylindrischer Raum, wobei das Verhältnis zwischen Höhe und Breite zugunsten der Breite verschoben war. Die Transversalachse der Fossa richtete sich zur Mediansagittalachse in einem Winkel von 103,4° aus. Die Longitudinalachse bildete mit der Nasenhöhlenboden-Ebene einen Winkel von 100,6°. Für die 331,2 mm³ große Fossa pterygopalatina der Orang-Utans ergab sich ebenfalls eine zylindrische Form. Ihr Größenverhältnis zwischen Höhen und Breite verschob sich zugunsten der Höhe. Die Transversalachse bildete mit der Mediansagittalachse einen Winkel von 80,5°, die Longitudinalachse mit der Nasenhöhlenboden-Ebene einen Winkel von 99,7°. Bei den Gorillas lag eine ähnliche zylindrische Grundform vor. Das Volumen der Fossa pterygopalatina der Gorillas betrug 562,5 mm³. Mit der Mediansagittalachse bildete die Transversalachse der Fossa einen Winkel von 68,1°. Die Longitudinalachse war in einem Winkel von 104° zur Nasenhöhlenboden-Ebene ausgerichtet. Die 510,7 mm³ große Fossa pterygopalatina der Schimpansen wies eine trichterförmige Morphologie auf, wobei das Verhältnis zwischen Höhe und Breite ebenfalls zugunsten der Höhe verschoben war. Zwischen der Transversalachse der Fossa pterygopalatina der Schimpansen und der Mediansagittalachse bestand ein Winkel von 92,1°. Der Winkel zwischen ihrer Longitudinalachse und der Nasenhöhlenboden-Ebene lag bei 105,6°. Für die menschliche Fossa pterygopalatina ergab sich ebenfalls eine trichterartige Form mit einem Volumen von 450,1 mm³. Die größte Ausdehnung wurde für die Höhe der Fossa pterygopalatina bestimmt. Die Transversalachse der Fossa pterygopalatina des Menschen war in einem Winkel von 79,8° zur Mediansagittalachse ausgerichtet. Die Longitudinalachse bildete mit der Nasenhöhlenboden-Ebene einen Winkel von 95,9°. Die Studie zeigte, dass sich die Dimensionen der Fossa pterygopalatina der Hominoiden z.T. signifikant unterscheiden. Ein Vergleich zwischen den Hylobatiden und Hominiden ergab für die Hylobatiden ein signifikant kleineres absolutes Volumen der Fossa pterygopalatina. Innerhalb der Hominiden bestanden für die absoluten Volumina keine statistisch signifikanten Unterschiede, wohl aber für die relativen, auf die Größe des Gesichtsschädels bezogenen Volumina. Im Verhältnis zur Größe des Gesichtsschädels hatten Schimpansen und Menschen eine signifikant größere Fossa als Orang-Utans und Gorillas. Mit der Korrelations- und einfachen linearen Regressionsanalyse konnten statistische signifikante Zusammenhänge zwischen den Dimensionen der Fossa pterygopalatina und der Gesichtsschädellänge, der Schädelbasislänge, den Gaumendimensionen und den Gesichtsschädelhöhen nachgewiesen werden. Der Einfluss des Schädelbasisknickungswinkels auf die Maße der Fossa war für die untersuchten Schädel hingegen schwach und meist nicht statistisch signifikant. Im Gegensatz zum Menschen waren bei den nicht-menschlichen Primaten viele Beziehungen zwischen der Fossa pterygopalatina und des Schädels von der Größe des Gesichtsschädels abhängig. Mit der vorliegenden Arbeit wurde erstmalig die funktionelle Morphologie der Fossa pterygopalatina der Hominoidea mit Hilfe der digitalen Volumentomographie untersucht. Im Rahmen der vergleichenden Betrachtungen wurden funktionelle Aspekte des Primatenschädels, wie die Ausprägung des Kauapparates, berücksichtigt. In welchem Maße solche funktionellen Faktoren die Morphologie der Fossa pterygopalatina der jeweiligen Primatenspezies bspw. geschlechtsspezifisch und während des Schädelwachstums beeinflussen, sollte in weiterführenden Studien geprüft werden.

In dieser Arbeit wurden die Nasennebenhöhlen der Feuchtnasenprimaten (Strepsirrhini) anhand von Mikro-CT-Aufnahmen untersucht. Das Material umfasste 24 größtenteils adulte Schädel, die in zwei Infraordnungen vorlagen und deren Geschlecht nicht bekannt war. Die Ergebnisse sollen neue Erkenntnisse hinsichtlich der Morphologie der Sinus paranasales der Strepsirrhini sowie der quantitativen Zusammenhänge zwischen der Größe der Nasennebenhöhlen und ausgewählten Schädelmaßen liefern. Alle Strepsirrhini weisen einen paarig angelegten Sinus maxillaris auf. Die Kieferhöhlen sind meist durch Recessus frontales vergrößert und können auch durch Recessus palatinales et zygomatici erweitert sein. Obgleich bei allen Schädeln eine Öffnung des Sinus maxillaris zum mittleren Nasengang besteht, lassen sich bei einigen Strepsirrhini auch Verbindungen zum unteren und oberen Nasengang feststellen. Zum Teil existiert eine enge räumliche Beziehung zwischen den Nasennebenhöhlen, sodass diese ineinander übergehen. Sinus frontalis und Sinus sphenoidalis hingegen sind nur bei einigen Schädeln der Infraordnung Lemuriformes nachweisbar. Die Größe und Ausdehnung der Stirnhöhle sind relativ variabel. Durch Septenbildung findet mitunter eine Aufteilung in mehrere Räume statt. Die rechte und linke Keilbeinhöhle sind meist nur durch ein medianes Septum voneinander getrennt. Beidseitig des Septums sind häufig Siebbeinmuscheln erkennbar. Zur besseren Einordnung der ermittelten Volumina wurde aus dem Gesichtsschädelvolumen und dem Gesamtvolumen jeder Nasennebenhöhle sowie dem Gesamtvolumen aller Nasennebenhöhlen ein Index berechnet. Aus den höheren Werten bei den Familien Indridae, Lemuridae und Daubentoniidae ergibt sich tendenziell ein größeres Volumen der Nasennebenhöhlen in Bezug zum Gesichtsschädelvolumen. Die Korrelationsanalyse zeigt, dass der Sinus maxillaris im Gegensatz zur Stirn- und Keilbeinhöhle die meisten signifikanten Korrelationen, insbesondere mit allen äußeren Schädelmaßen, aufweist. Der statistische Vergleich der Volumina des Sinus maxillaris der Strepsirrhini mit den Daten der Catarrhini und Platyrrhini aus der Literatur ergibt, dass bei Catarrhini und Strepsirrhini hinsichtlich der Schädelgröße ein ähnlicher Zusammenhang besteht. Jedoch stellen sich bei den Platyrrhini signifikante Abweichungen im Vergleich mit den anderen beiden Gruppen heraus, wodurch den Platyrrhini vermutlich eine Sonderstellung zukommt, die auch neue Interpretationen hinsichtlich der Evolution dieser Gruppe zulässt.

Zusammenfassung HINTERGRUND: Die Keratokonjunktivitis sicca, das sogenannte ,trockene Auge’, ist eine der häufigsten Störungen der normalen Homöostase der Augenoberfläche. Die Studie untersucht die Wirkung und Verträglichkeit eines liposomalen Phospholipid-Augensprays (TEARS AGAIN®) auf die konjunktivalen Epithelzellen mit Hilfe der impressionszytologischen Technik und weiterer objektiver und subjektiver Parameter. METHODEN: Von März 2008 bis Juni 2008 wurde über einen Zeitraum von 3 Monaten eine klinisch prospektive Studie in der Augenklinik der Universitätsmedizin Greifswald mit 31 Probanden (männlich 10; weiblich 21) durchgeführt. Dabei wurden folgende objektive Parameter untersucht: Impressionszytologie, Nichtinvasive Break-up-Time (NIBUT), Schirmer-II-Test sowie Spaltlampenbefunde von Lidrand, Hornhaut, Bindehaut, lidkantenparallelen konjunktivalen Falten (LIPCOF) und der Tränenmeniskus. Weiterhin wurden subjektive Parameter wie Brennen, Juckreiz, Schleimbildung, Tränenfluss, Fremdkörpergefühl und Druckgefühl auf einer visuellen Analogskala von 0 bis 10 erfasst, um die lokale Verträglichkeit und Behandlungseffektivität der Medikation während der Behandlungsphase beurteilen zu können. Die statistische Analyse wurde mit dem Statistikprogramm SPSS Version 16 durchgeführt. ERGEBNISSE: Die impressionszytologischen Befunde ergaben keine signifikante Veränderung bei der Beurteilung der Becherzellzahl, des Kern-Zytoplasma-Verhältnisses, der Kernveränderungen und der Beschaffenheit des Zellverbandes. Die weiteren untersuchten objektiven Prüfparameter, wie NIBUT, Schirmer-II-Test und Spaltlampenuntersuchung der Horn- und Bindehaut, des Lidrandes, LIPCOF und des Tränenmeniskus zeigten alle eine signifikante Besserung. Bei allen untersuchten subjektiven Prüfparametern kam es ebenfalls zu einer signifikanten Besserung nach der Anwendung des liposomalen Augensprays. SCHLUSSFOLGERUNG: Zusammenfassend konnten unter Gabe von liposomalen Phospholipidspray (TEARS AGAIN®) impressionszytologisch keine morphologischen Veränderungen des konjunktivalen Epithels erfasst werden. Feststellbar war eine statistisch signifikante Verbesserung der Tränenfilmaufrisszeit, des Schirmer-II-Tests, der Spaltlampenbiomikroskopie sowie aller subjektiven Parameter. Bei deutlicher Beschwerdelinderung und Besserung des objektiven Lokalbefundes, auch ohne impressionszytologisch nachweisbare Regeneration des Bindehautepithels, ist die Behandlung des trockenen Auges mit liposomalen Augensprays, besonders bei Störungen der Lipidphase des Tränenfilms, empfehlenswert.

Die Dissertation beschreibt umfassende Untersuchungen zu den häufig miteinander assoziierten Tetraspaninen CD9, CD81 und CD151 an einer permanenten murinen Podozytenzelllinie. Sie gibt Aufschluss über die Bedeutung der Tetraspanine, insbesondere von CD151 in Podozyten. Podozytäre Veränderungen stehen häufig im Zusammenhang mit schweren glomerulären Defekten und bilden damit eine Ursache für renale Erkrankungen. Mit dieser Arbeit wurde erstmals gezeigt, dass die Tetraspanine CD9, CD81 und CD151 einen maßgeblichen Einfluss auf die Morphologie und die Adhärenz von kultivierten Podozyten ausüben. Dabei trägt vor allem die Einflussnahme der Tetraspanine auf die Zellfortsatzbildung sowie auf die Expression von β1-Integrin zu einem besseren Verständnis ihrer Rolle in Podozyten bei.

Vergleichende Untersuchungen über einen möglichen Einfluss von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten (LKGS) auf die Morphologie des Sinus maxillaris haben zu widersprüchlichen Ergebnissen geführt. Die Durchsicht der Literatur hat gezeigt, dass sich diese Studien vorwiegend auf postnatale Entwicklungsstadien der Kieferhöhlen beschränken. Untersuchungen zur Entwicklung des fetalen Sinus maxillaris sind in der Literatur nur sporadisch zu finden. In der vorliegenden Arbeit wurde deshalb der Einfluss Procarbazin-induzierter Lippen-Kiefer-Gaumenspalten auf die Entwicklung des fetalen Sinus maxillaris und der knorpeligen Nasenkapsel von Rattus norvegicus untersucht. Vor dem Hintergrund, der in der Literatur schon vielfach beschriebenen spaltbedingten Wachstumsretardierung der knorpeligen Nasenkapsel und in Anbetracht der Tatsache, dass die Anlage der Kieferhöhle bereits ab dem 16. Entwicklungstag (post conceptionem) innerhalb der Nasenkapsel erfolgt (primäre Pneumatisation), könnte also ein Einfluss spaltbedingt veränderter Wachstumsmuster der knorpeligen Nasenkapsel auf die Morphologie des fetalen Sinus maxillaris angenommen werden. Die Untersuchungen erfolgten an histologischen Serienschnitten von 29 Köpfen männlicher Rattenfeten (21. Entwicklungstag) mit und ohne LKGS. Die Darstellung und Berechnung des Volumens der Kieferhöhlen erfolgte mit Hilfe eines 3D-Rekonstruktionsprogamms. Darüber hinaus wurden die Höhe und Breite der knorpeligen Nasenkapsel sowie die Höhe des knorpeligen Nasenseptums vermessen, um dann eine Beurteilung hinsichtlich möglicher Wechselbeziehungen zwischen der knorpeligen Nasenkapsel und dem sich in ihr entwickelnden Sinus maxillaris vornehmen zu können. Die Ergebnisse dieser Untersuchung haben gezeigt, das Procarbazin-induzierte LKGS zu signifikanten Wachstumsretardierungen der knorpeligen Nasenkapsel und des Nasenseptums führen, ein Einfluss auf die Morphologie des fetalen Sinus maxillaris war jedoch nicht nachweisbar. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass spaltbedingt veränderte Wachstumsmuster der knorpeligen Nasenkapsel keinen Einfluss auf die primäre Pneumatisation des Sinus maxillaris haben. Darüber hinaus deuten die Untersuchungsergebnisse darauf hin, dass die pränatale Entwicklung der Kieferhöhle nach einem eigenen Wachstumsmuster abläuft.

Erfassung und Beschreibung des postnatalen Wachstums des Gesichtsschädels von M. fuscata, M. mulatta und M. fascicularis Intraspezifische Untersuchung auf Geschlechtsdimorphismus Interspezifische Untersuchung auf Unterschiede hinsichtlich des Wachstums

Ziel der Studie war es, den Einfluss der Gebissanomalie des Schmalkiefers auf die morphologische Ausprägung des Sinus maxillaris zu untersuchen. Weiterhin sollten ausgewählte Schädelmaße in die Untersuchungen mit einbezogen werden. Anhand einer Modellanalyse wurden aus dem Patientenkollektiv der Poliklinik für Kieferorthopädie, Präventive Zahnmedizin und Kinderzahnheilkunde der Universitätsmedizin der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald 34 Patienten als Schmalkieferfälle und 16 Patienten als Referenzgruppenfälle klassifiziert. Die weitere Untersuchung dieser Patienten erfolgte an digitalisierten Fernröntgenseitenbildern. Nach Bestimmung von Flächen-, Längen- und Winkelmaßen des Schädels wurden diese auf Unterschiede zwischen den zwei Patientengruppen untersucht. Ebenfalls erfolgte eine Korrelations- und lineare Regressionsanalyse um Zusammenhänge der erhobenen Messdaten aufzuklären. Zusätzlich wurden die beobachteten Zusammenhänge auf Unterschiede zwischen der Schmalkiefer- und Referenzgruppe untersucht. Abschließend wurde eine Datenreduktion mittels Faktorenanalyse durchgeführt, um gruppen- und geschlechtsspezifische Merkmale zu erarbeiten. Es stellte sich heraus, dass der Sinus maxillaris bei den Schmalkieferpatienten signifikant kleiner ausgeprägt war als bei der Referenzgruppe. Die enge anatomische Nachbarschaft der Strukturen des oberen Zahnbogens mit dem Sinus maxillaris begünstigt unserer Ansicht nach den Einfluss der Zahnbogenbreite auf den Sinus maxillaris. Andere von uns erhobenen Flächen-, Längen und Winkelmaße zeigten sich von der Anomalie des Schmalkiefers in der Median-Sagittal-Ebene unverändert. Wir gehen davon aus, dass der Einfluss dieser Dysgnathie auf den Gesichtsschädel gering ist. Korrelationen zwischen den einzelnen Messdaten ließen sich bei der Nasenhöhle, der Schädelbasislänge, der Gesichtsschädellänge und den Winkelmaßen, Schädelbasiswinkel und Gesichtskyphosenwinkel, beobachten. Diese Zusammenhänge waren von der Dysgnathie des Schmalkiefers weitgehend unbeeinflusst. Die Nasenhöhlengröße war größtenteils beeinflusst von der Gesamtgröße des Gesichtsschädels. Weiterhin konnten wir eine altersabhängige Vergrößerung der Gaumenhöhe und der Gesichtsschädelfläche nachweisen. Zusätzlich zeigten unsere Untersuchungen, dass die Anteriore obere Gesichtshöhe, ihr Wachstum schon etwas früher beendete als die Mittlere Gesichtshöhe. Hauptmerkmale zur Charakterisierung der Patienten ließen sich im Rahmen einer Faktorenanalyse zwischen den weiblichen und männlichen Patienten herausarbeiten. Ausschlaggebende Merkmale beider Geschlechter waren die Nasenhöhle, Gesichtsschädelfläche und Anteriore obere Gesichtshöhe. Weibliche Patienten waren zusätzlich durch die Mittlere Gesichtshöhe und Gesichtsschädellänge zu beschreiben. Bei männlichen Patienten spielte die Fläche des Sinus maxillaris und die Schädelbasislänge eine größere Rolle als bei weiblichen Patienten. Zusätzlich konnte bei den männlichen Patienten noch ein zweiter Hauptmerkmalskomplex erarbeitet werden. Dieser beinhaltete die Winkelmaße, die Kieferbreitensumme und die Gesichtsschädellänge. Die Ergebnisse regen weiterführende longitudinale Studien an, die den Entstehungsmechanismus eines schmalen Oberkiefers begründen. Dabei sollte auf möglichst dreidimensionale Bildgebung Wert gelegt werden.

Die Behandlung des trockenen Auges erfolgt hauptsächlich symptomatisch mit Tränenersatzmitteln. Eine Vielzahl an Benetzungsmitteln mit unterschiedlichen Wirk- und Zusatzstoffen zum Ausgleich des Tränenmangels und zum Schutz der Schleimhaut wurde entwickelt. In einem standardisierten Zellkulturmodell wurde die protektive Wirkung verschiedener Präparate untersucht. Als Indikator zur Erfassung vitaler Zellen wurde Alamar blue genutzt. Nach Inkubation der Zellkulturen mit den Benetzungsmitteln wurden vier Austrocknungszeiten unter einem konstanten Luftstrom eingehalten. Anschließend wurde der Redoxindikator appliziert und nach vier Stunden Inkubation wurde die Absorption von Alamar blue mit dem ELISA-Reader bestimmt. Mit zunehmender Austrocknungszeit kam es bei allen Benetzungsmitteln zum Verlust vitaler Zellen in den geprüften Zellkulturen. Das Präparat mit einer Kombination der Wirkstoffe PVA und PVP zeigte einen signifikant besseren Schutzeffekt auf die Zellkulturen. Die mit Benzalkoniumchlorid konservierten Mittel führten zum höchsten Verlust vitaler Zellen. Hier konnten Präparate mit dem Konservierungsmittel Oxyd bessere Ergebnisse erzielen.

In der Literatur bestehen Wissenslücken über die Morphologie und das Wachstum der Nasenhöhle von Primaten, insbesondere von Pan troglodytes. In dieser Arbeit wurden anhand von 46 Schimpansenschädeln beiderlei Geschlechts in drei verschiedenen Altersstufen das postnatale Wachstum und die Morphologie der Nasenhöhle von Pan troglodytes, unter Berücksichtigung des Geschlechtsdimorphismus untersucht. Darüber hinaus wurde das postnatale Nasenhöhlenwachstum der Schimpansen mit dem anderer Primaten verglichen. Zur Darstellung der Nasenhöhlenmorphologie wurden von allen Schädeln computertomographische Schichtaufnahmen angefertigt. Um der rhomboiden Nasenhöhlenform Rechnung zu tragen, wurden, basierend auf den einzelnen koronaren Schichtserien, mit Hilfe der Winsurf® - Software, 3D-Rekonstruktionen der Nasenhöhlen angefertigt und deren Volumina berechnet. Zusätzlich wurden verschiedene Längen-, Breiten- und Höhenmaße am Schädel, einschließlich der Nasenhöhle erhoben und das Nasenseptum zum Vorliegen einer Deviation untersucht. Pan troglodytes zeigt bei allen untersuchten Tieren und in allen Altersgruppen eine rhomboide Form der Cavitas nasi. Diese auffällige Formkonstanz der Nasenhöhlenmorphologie zeigt sich auch bei der Betrachtung der nach dorsal höher und schmaler werdenden Nasenhöhlenform. Neben einem meist symmetrischen Nasenseptum finden sich an der seitlichen Nasenwand jeweils 3 knöchern gestützten Nasenmuscheln (Concha nasalis superior, -media, -inferior). Die postnatale Veränderung der Nasenhöhlenform wurde anhand von Indizes, quantifiziert. Pan troglodytes weist eine breite und hohe Nasenhöhle auf. Da das biologische Alter der Tiere zum Zeitpunkt ihres Todes nicht bekannt war, erfolgte die Beschreibung der Wachstumsvorgänge der Nasenhöhle und des Schädels mittels einer einfachen linearen Regressionsanalyse, wobei als Bezugsmaß Gesamtschädellänge sowie die Gesichtsschädellänge gewählt wurden. Es konnte gezeigt werden, dass der größte Zuwachs des Volumens bei beiden Geschlechtern gegen Ende des Wachstums liegt. Ein Geschlechtsdimorphismus beim Wachstumsverhalten der Nasenhöhlen konnte nicht festgestellt werden. Die Darstellung von Merkmalszusammenhängen zwischen dem Nasenhöhlenvolumen und der Schädelmorphologie erfolgte mittels einer Korrelationsanalyse. Durch eine einfache lineare Regressionsanalyse konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Nasenhöhlenvolumen und den Längen-, Breiten- und Höhenmaßen des Gesichtsschädels nachgewiesen werden. Die statistische Untersuchung des Nasenhöhlenwachstums ergab keinen signifikanten Unterschied im Anstieg der Regressionsgeraden für männliche und weibliche Tiere. Ein Geschlechtsdimorphismus ließ sich statistisch auch für andere Mittelgesichtsmaße nicht nachweisen. Das postnatale Wachstum der Nasenhöhle von Pan troglodytes wurde schließlich mit dem des Orang-Utan und des japanischen Makaken (Macaca fuscata) verglichen. Dazu wurde zunächst für alle 3 Spezies Regressionsgeraden ermittelt, wobei die Schädebasislänge als Bezugsmaß verwendet wurde. Der Vergleich der Regressionsgeraden zeigte keine signifikanten Unterschiede in den Anstiegen der Regressionsgeraden. Trotz spezies - spezifischer Unterschiede in den Größen der Nasenhöhlen vergrößern sich die Nasenhöhlen der untersuchten Primaten postnatal offensichtlich nach einem ähnlichen Wachstumsmuster. Die Ergebnisse dieser Studie tragen Modellcharakter und liefern weitere Erkenntnisse über das kraniofaziale Wachstum der Primaten. Inwiefern z.B. die Form der Nasenhöhle bei den 3 Spezies oder auch die Nasenmuscheln Einfluss auf das postnatale kraniofaziale Wachstum der Primaten haben, sollte durch weitere Untersuchungen abgeklärt werden.

Ziel dieser Arbeit ist die Analyse des kinematischen Gleichgewichts am proximalen Interphalangealgelenk mit Hilfe einer modellhaften Darstellung. Anhand der neuen Erkenntnisse über die morphologischen Inkongruenzen im proximalen Interphalangealgelenk ergibt sich eine neue Vorstellung des kinematischen Ablaufes der Gelenkbewegung: Bei der Beugung dreht sich das Gelenk nicht nur um eine fixe Bewegungsachse, sondern um zwei Achsen. Diese entsprechen im ebenen Bild den beiden Mittelpunkten der Gelenkflächenkrümmungen und werden als dimere Kette bezeichnet. Mit diesen biomechanischen Grundlagen wurde eine Rekonstruktion des proximalen Interphalangealgelenkes in der Sagittalebene angefertigt, an dem die Gelenkmechanik unter Einwirkung der aktiven Muskelkräfte des M. flexor digitorum, M. extensor digitorum sowie der intrinsischen Muskeln untersucht werden konnte. Die dargestellten Muskelkräfte in unserem Funktionsmodell bedingen verschiedene Gleichgewichtslagen des Gelenkes, so dass bei ihrer Variation unterschiedliche Auslenkungen der Drehungen um die beiden Mittelpunkte erfolgen. Eine besondere Stellung nimmt hierbei die intrinsische Muskulatur ein, die in der beugenden Bewegung dem M. flexor digitorum entgegenwirkt Dieser spezielle Einfluss des M. lumbricalis auf die Gelenkmechanik hat relevante Auswirkungen auf die Lubrikation und Ernährung des Gelenkknorpels. Des Weiteren hat dieser Effekt entscheidende Bedeutung für die Erstellung von Fingergelenksprothesen, die gegenwärtig immer mehr Anwendung finden. Durch ein verbessertes Verständnis der Kinematik der Fingerbewegungen ist es möglich, eine den morphologischen Gegebenheiten getreue Prothese zu erstellen und so einen normalen „physiologischen Bewegungsablauf“ zu rekonstruieren.

Auf der Grundlage koronaler CT - Aufnahmen von 52 Schimpansen-schädeln (Pan troglodytes) beiderlei Geschlechts und unterschiedlichen Altersstufen wurde das postnatale Wachstum und die Morphologie des Gaumens untersucht. Die zur Auswertung benötigten Schädel- und Gaumenmaße wurden, wenn möglich, direkt vom Schädel bzw. durch Messungen an den Röntgenaufnahmen gewonnen. Da das biologische Alter der Tiere zum Zeitpunkt ihres Todes nicht bekannt war, wurden sie entsprechend der Dentition drei postnatalen Altersstufen zugeordnet. Die Wachstumsvorgänge des Gaumens wurden in Relation zu verschiedenen Schädelmaßen anhand von Korrelations- und einfach linearen Regressionsanalysen (Modell I und Modell II) untersucht sowie auf der Basis von Gaumenhöhenindex und Gaumenindex beschrieben. Ein Vergleich der Gaumenlänge, -breite, -höhe und -volumen zwischen den Geschlechtern zeigte keine signifikanten Unterschiede. Um ein genaueres Bild von Gestalt und Größe des Gaumens zu erhalten, wurde er in koronalen CT - Aufnahmen markiert, sein Volumen errechnet und ein 3D - Modell rekonstruiert. Die morphologische Analyse der 3D - Gaumen-modelle unterstreicht die prinzipielle Übereinstimmung der Gaumen-morphologie weiblicher und männlicher Schimpansen. Bei den weiblichen Schimpansen besteht zwischen Gaumenhöhe und Schädelbasislänge kein statistischer Zusammenhang. Alle anderen Merkmalspaarungen zwischen Gaumen (Länge, Breite, Höhe und Volumen) und Schädel (Schädelbasislänge und Gesamtschädellänge) korrelieren bei beiden Geschlechtern. Die Regressionsanalysen der korrelierenden Paare ergaben signifikante lineare Abhängigkeits-verhältnisse. Ein Vergleich der Regressionsgeraden von männlichen und weiblichen Schimpansen zeigte, dass sich deren Anstiege nicht voneinander unterscheiden. Das lässt vermuten, dass sich die Gaumenmaße beider Geschlechter nach einem ähnlichen Wachstumsmuster verändern. In der postnatalen Entwicklung ist das Längenwachstum des Gaumens am stärksten, gefolgt von der Gaumenhöhe und der -breite. Während die Längenzunahme kontinuierlich erfolgt, ist das Wachstumsverhalten von Gaumenbreite und -höhe nicht einheitlich, sondern variiert in den verschiedenen Altersstufen. Unabhängig vom Geschlecht und Alter sind die Gaumen aller Schimpansen orthostaphylin (mittelhochgaumig) und ultraleptostaphylin (extrem schmalgaumig). Das Gaumengewölbe weist eine charakteristische Form auf. Der vordere Abschnitt des Gaumens, der der Prämaxilla entspricht, hat eine flache Wölbung. Zur Region der Milchmolaren bzw. der Prämolaren geht diese in eine hohe Bogenform über. Distal der 2. Milchmolaren, das entspricht der Region der permanenten Molaren, flacht der Gaumen kranial zu einem trapezoiden Profil ab. Eine ausgeprägte Steilheit der Alveolarfortsätze kann neben dem trapezoiden auch einen rechteckigen Querschnitt zur Folge haben. Mit dem Durchbruch der 2. und 3. permanenten Molaren verlagert sich dieses trapezoide Gewölbeprofil zugunsten der hohen Bogenform immer weiter nach distal. Posterior endet der freie Rand des knöchernen Gaumens wieder in eine flache Wölbung. Weiterhin wurde bei 7 männlichen und 3 weiblichen Schimpansen im adulten Alter, also bei 19% aller untersuchten Gaumen, ein Torus palatinus in unterschiedlicher Ausprägung gefunden. Ein Vergleich zwischen Pan troglodytes und Macaca fuscata ergab hinsichtlich des Gaumenvolumens unterschiedliche Wachstumsmuster, was darauf hindeutet, dass die adulte Endgröße auf unterschiedlichem Wege erreicht wird. Ohne beim Schimpansengaumen auf geschlechtliche Unterschiede zu stoßen, wurde sein Wachstum im Verhältnis zum Schädel durch lineare Modelle beschrieben. Bei den weiblichen Schimpansen kann jedoch die Entwicklung der Gaumenhöhe in Bezug zur Schädelbasislänge nicht durch ein lineares Modell erklärt werden. Die Aussagekraft dieses Ergebnisses und mögliche Faktoren sowie der Einfluss des beim Schimpanen auftretenden Recessus palatinus auf das Gaumenwachstum sollten näher untersucht werden.

Die biomechanische Funktion der Hand ist bis heute noch weitgehend ungelöst, wie auch die Entschlüsselung der Hand nach dem Prinzip der D-Ketten bisher lediglich für die Interphalangealgelenke und das MCP gelungen ist. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass sich die Ausrichtung der D-Ketten in der Hand durch Betrachtung von anatomischen Abbildungen in der Literatur, MRT-Aufnahmen und einem Ge-samtabdruck der Hand orientierend ableiten lassen. Mit den gefundenen D-Ketten ist eine allgemeine Verschaltung derselben nach den Gesetzmäßigkeiten der Getriebe-lehre in der horizontalen Schnittebene möglich. Daraus resultiert für die gesamte Hand ein biomechanisches Flechtwerk von geometrischen Einheitskörpern mit einer Verschaltung von 2 bis 8 Gelenken in Form einer insgesamt molekülähnlichen Struk-tur. Erweiternd zu den bestehenden Stabilitätskonzepten der Handwurzel, ist der Pha-lanx II und in Fortsetzung Metakarpale II, Trapezoideum, Skaphoid, Lunatum und Triquetrum eine Grundfunktion als kraftübertragendes Gewölbe zuzuordnen. Modell-versuche mit diesem Grundgewölbe der Hand zeigen physikalische Stabilität und geben Gewölbeveränderungen bei Lastaufnahmen wieder und verdeutlichen Auswir-kungen von symmetrischen wie asymmetrischen Krafteinleitungen und von Bandrup-turen, wie sie klinisch stattfinden könnten. Verdeutlichen die Versuche dieser Arbeit mögliche Wege der Entschlüsselung der biomechanischen Anordnung und Funktion der Hand in der Horizontalen, so wird hiermit auch auf die Möglichkeit verwiesen, wie im nächsten Schritt die Funktion der Hand räumlich abgeleitet und entschlüsselt werden könnte.

Untersuchungen zur Morphologie und zum Wachstum der Nasenhöhle von Primaten, insbesondere von Makaken sind in der Literatur kaum zu finden. Ein Ziel dieser Arbeit war daher eine Wachstumsanalyse der Nasenhöhle von Macaca fuscata, unter Berücksichtigung des Geschlechtsdimorphismus Zu diesem Zweck wurden von 29 Schädeln japanischer Makaken (M. fuscata) aus vier verschiedenen postnatalen Altersstufen computertomographische Schichtaufnahmen des Gesichtsschädels gewonnen. Anschließend wurde das Volumen der Nasenhöhle analysiert und statistisch ausgewertet. Es konnte gezeigt werden, dass der größte Zuwachs des Volumens bei beiden Geschlechtern gegen Ende des Wachstums liegt. In Bezug zur Schädelbasislänge nimmt das Volumen der weiblichen Individuen stärker zu als das der männlichen, um bei gleicher Schädelbasislänge am Ende des Wachstums sogar ein größeres Volumen zu erreichen. Ein Geschlechtsdimorphismus konnte statistisch für die Nasenhöhle gezeigt werden, für andere Mittelgesichtsmaße ließ er sich nicht nachweisen. Die Spezies Macaca fuscata ist in ihrer regionalen Verbreitung einzigartig unter den Primaten und, abgesehen vom Mensch, die am nördlichsten vorkommende Primatenart. Aus diesem Grund ist sie gut geeignet für Untersuchungen in Hinblick auf eventuelle klimatische Einflüsse. Um zu überprüfen, ob klimatische Einflüsse das Volumen der Nasenhöhle beeinflussen, wurden 36 Schädel adulter japanischer Makaken von fünf bekannten geographischen Regionen untersucht. Auch bei dieser Untersuchung wurden zunächst computertomographische Schichtaufnahmen der Nasenhöhle gewonnen und das Volumen der Nasenhöhle errechnet Das gewonnene Nasenhöhlenvolumen der einzelnen Individuen wurde dann in Relation zur geographischen Höhe und zu Temperatureinflüssen gesetzt. Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass die Absenkung der Januartemperatur in nördlichen Regionen Japans bei den Makaken mit einer Vergrößerung des Volumens der Nasenhöhle einhergeht. Diese Vergrößerung ist mit einer Verkleinerung des Volumens des Sinus maxillaris verbunden. Dieses Ergebnis lässt Schlussfolgerungen auf die physiologischen Funktionen der Nase zu. Die Untersuchungen sprechen dafür, die Rolle der Nasennebenhöhlen zur Anfeuchtung und Anwärmung der Atemluft als fraglich einzustufen. Die Ergebnisse dieser Studie tragen Modellcharakter und liefern weitere Erkenntnisse über das kraniofaziale Wachstum der Primaten.

Granulosazellen sind involviert in die Steuerung einer Vielzahl von hormonabhängigen Prozessen wie Follikulogenese, Ovulation und Luteinisierung. Die adäquate Funktion der Granulosazellen hängt u.a. ab von der extrazellulären Matrix, Adhäsionsmolekülen und dem Vorkommen von Matrix-Metalloproteinasen. Komponenten der extrazellulären Matrix wie z.B. Laminin und Fibronektin spielen eine wichtige Rolle bei der Follikulogenese und interagieren mit Wachstumsfaktoren, Zytokinen und Integrinen. Integrine sind transmembrane, heterodimere Rezeptoren, die die Übertragung von Informationen der extrazellulären Matrix in die Zelle vermitteln. Sie bestehen aus einer kleinen beta- und einer größeren alpha-Untereinheit, die nicht-kovalent miteinander verknüpft sind. Auch sie spielen eine wichtige Rolle bei der Follikulogenese. Matrix-Metalloproteinasen sind zink- und calciumabhängige Proteine, die eine Bedeutung haben für Zellproliferation, Migration, den programmierten Zelltod (Apoptose), Angiogenese und Tumorprogression. Sie sind involviert in Follikulogenese, Ovulation und Regression des Corpus luteum. Eine Möglichkeit zur weiteren Erforschung dieser Faktoren besteht in der Etablierung permanenter Zelllinien. Vor diesem Hintergrund wurden in der vorliegenden Arbeit immortalisierte Granulosazellen kultiviert und immunhistochemisch auf das Vorkommen von Matrixkomponenten (Laminin, Fibronektin, Tenascin, Kollagen I und IV), Integrinuntereinheiten (alpha 1, 2, 3, 4, 5, 6, beta 1, 4) und Matrix-Metalloproteinasen (1 – 3, 7 - 15) untersucht. Darüber hinaus wurde die Lokalisation der verschiedenen Faktoren an Kulturen niedriger und hoher Passagen ohne sowie nach Stimulation mit 8-bromo-cAMP durchgeführt. Die verwendeten Zellen wurden bereits in einer früheren Arbeit generiert und stammen aus Ovarien von Weissbüschelaffen, deren ovarieller Zyklus viele Gemeinsamkeiten mit dem des Menschen aufweist. Das Wachstumsmuster der Zellen veränderte sich auch nach höherer Passagenanzahl nicht. Immunhistochemisch wurden die Integrinuntereinheiten alpha 1, 3, 4, 5, beta 1, 4, die Matrixkomponenten Kollagen I, Fibronektin und Laminin sowie die Metalloproteinasen 13, 14 und 15 nachgewiesen. Diese Befunde waren in niedrigen und höheren Passagen identisch. Nach Stimulation der Granulosazellen mit 8-bromo-cAMP wurde für die Metalloproteinasen 13 und 15 eine veränderte Immunreaktion im Vergleich zu nicht stimulierten Zellen festgestellt. Bisher liegen Untersuchungen zur Expression von Integrinen, Matrixkomponenten und Metalloproteinasen in Granulosazellen des Weissbüschelaffen in der Literatur nicht vor. Verglichen mit früheren Untersuchungen am Ovar des Weissbüschelaffen fand sich eine Übereinstimmung bezüglich des Vorkommens der Integrinuntereinheit alpha 1 und alpha 3. Im Gegensatz zu den in-vivo-Befunden wurden die Integrinuntereinheiten alpha 1, 4 und auch 5 gefunden, während die Integrinuntereinheiten alpha 2 und 6 nicht in immortalisierten Granulosazellen, aber in vivo vorkamen. Die Unterschiede bezüglich des Nachweises einiger Integrinuntereinheiten könnte auf eine Veränderung der Zellen durch die Immortalisierung oder die Kulturbedingungen zurückzuführen sein. Die Befunde, dass Matrixkomponenten wie Kollagen I, Laminin und Fibronektin in den immortalisierten Granulosazellen vorkamen, stehen in Einklang mit Untersuchungen an Granulosazellen anderer Spezies (Rind, Maus). Ebenso wurden bereits in kultivierten Zellen Metalloproteinasen aus der Gruppe der Gelatinasen (Metalloproteinasen 2 und 9) nachgewiesen. Die Tatsache, dass nach Stimulierung mit 8-bromo-cAMP ein verändertes Reaktionsmuster für die Metalloproteinase 13 und eine deutlich stärkere Immunreaktion bei der Metalloproteinase 15 vorlag, könnte auf eine wichtige Rolle in der Funktion der Granulosazellen hindeuten. Die vorliegende Arbeit zeigt erstmals, dass immortalisierte Granulosazellen des Weissbüschelaffen Matrixkomponenten, Matrixrezeptoren sowie Metalloproteinasen auch noch nach höheren Passagen bilden. Diese Zellen scheinen in der Expression dieser Faktoren stabil zu sein und sich für weitere Methoden wie PCR, Western-Blot und Transfektionsexperimente zu eignen und somit ein Modell zur Untersuchung der Funktionsweise von Granulosazellen darzustellen.

Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss der bioaktiven Wirkstoffe Folsäure und Thiozyanat, separat sowie in Kombination, auf die Skelettentwicklung von LEW.1A-Ratten zu untersuchen. Inbegriffen war die Überprüfung eines protektiven Effektes beider Substanzen bei Fehlbildungsinduktion durch Procarbazin und Methotrexat. Des weiteren galt es, die Knochenreife von Rattenfeten am 21. Tag post conceptionem näher zu charakterisieren. Die normale Emryonalentwicklung der Ratte zeigte am Skelett unterschiedliche Stadien der Knochenreife am 21. Trächtigkeitstag. Die Reifung des Skelettsystems erfolgte von kranial nach kaudal und von proximal nach distal. Die vorderen Extremitдten waren weiter entwickelt als die hinteren Gliedmaßen. Methotrexat führte in der gewählten Dosis zur intrauterinen Resorption aller Feten und war daher für die Beurteilung der Skelettreife ungeeignet. Durch die Procarbazinapplikation am 14. Tag der Gestation wurden nicht alle Skelettbestandteile in ihrer Entwicklung beeinflusst. Lediglich Knochen, die sich um den Zeitpunkt der Procarbazingabe in ihrer sensiblen Entwicklungsphase befanden, wurden in ihrer Reifung und Entwicklung beeintrдchtigt. Aufgrund der abnehmenden Knochenreife von kranial nach kaudal bzw. proximal nach distal ergaben sich an den Knochen der Gliedmaßen mehr sensible Phasen, besonders für die der hinteren Extremität. Die sensible Phase ist nicht identisch mit dem Reifegrad oder dem Entwicklungsstadium. Sie ist spezifisch für jeden Knochen an jedem Tag der Embryonalentwicklung. Die Ergebnisse zeigten keinen protektiven oder antiteratogenen Effekt bei alleiniger Thiozyanat- oder Folsäuregabe. Darüber hinaus beschleunigte die Applikation von Thiozyanat neben einer Procarbazingabe die teratogenen Effekte des Procarbazins. Diese Effekte waren unerwartet und es empfiehlt sich deren Berücksichtigung bei der onkologischen Therapie in der Humanmedizin. Procarbazin ist ein erfolgreiches Medikament bei der Behandlung von Morbus Hodgkin. Es ist zu empfehlen, dass Patienten, welche sich einer Krebstherapie mit Procarbazin unterziehen, nicht unkontrolliert thiozyanatreiche Lebensmittel erhalten.

In dieser Arbeit wurden 29 Patienten mit invasivem Peniskarzinom immunhistochemisch hinsichtlich ihrer Expression von KI67, Tenascin und Fibronectin untersucht. Hieraus sollte eine prognostische Bedeutung für den Tumor abgeleitet werden. Eine Abhängigkeit zwischen Grading bzw. Tumorstadium und Höhe des Ki67 – Labeling bestand bei Peniskarzinomen nicht. Ein hoher Ki67 – Index spricht für das Vorliegen einer lymphogenen Metastasierung, ab einem Label von 60% traten bei allen Patienten Lymphknotenmetastasen auf, in diesen Fällen sollte also eine Lymphadenektomie unbedingt angestrebt werden. Auf eine Entfernung von Lymphknoten kann man hingegen bei Patienten ohne Risikofaktoren mit einem schwachen Ki67 – Label verzichten, da bei diesen Tumoren keine Lymphknotenmetastasen nachweisbar waren. Ab einem Cut off von 50% für den Ki67 – Index zeigte sich im logrank - Test eine signifikante Verschlechterung des Überlebens. Ki67 scheint aus diesem Grund geeignet, als zusätzlicher prognostischer Parameter für das Peniskarzinom zu fungieren. 85% der Peniskarzinome mit intrazytoplasmatischer Tenascinexpression waren metastasiert. Die klinische Bedeutung liegt in einer zusätzlichen Information für Patienten mit intrazytoplasmatischer Tenascinexpression. Hier sollte eine inguinale Lymphadenektomie angestrebt werden. Insgesamt zeigten aber alle Peniskarzinome ein ähnliches Expressionsmuster für Tenascin bzw. Fibronectin, so dass eine Vorhersage von Lymphknotenmetastasen und damit eine prognostische Aussage zur Tumorerkrankung nicht möglich waren.

Georg Wetzel Werk für die Entwicklungsmechanik geboren: 29.12.1871 in Wittenberge, gestorben: 13.09.1951 in Halle; Konfession: evangelisch; Vater: praktischer Arzt Dr. Edmund Wetzel; Wetzel war Schüler von A. Kossel und K. Hürtle in der Psychologie und W. Roux in der Anatomie und Entwicklungsmechanik; Wilhelm Roux gilt als der Begründer der Entwicklungsmechanik; Wetzl war 1918 - 1924 Professor und Abteilungsvorsteher am Anatomischen Institut zu Halle unter W. Roux und H. Stieve; 1924 - 1930 am Anatomischen Institut in Greifswald unter K. Peter; 1930 - 1936 Direktor des für ihn neu gegründeten Instituts für Entwicklungsmechanik in Greifswald; Schriftenverzeichnis ca. 80 Werke; (Lehrbuch der Anatomie für Zahnärzte und Studierende der Zahnheilkunde, Handbuch der Anatomie des Kindes) intensive Zusammenarbeit mit Zahn-, Mund- und Kiefernheilkunde.

Die Nasennebenhöhlen von sechzehn adulten Tieren der Neuweltaffenspezies Alouatta caraya beiderlei Geschlechts wurden mittels Computertomographie untersucht. Anhand der coronalen CT-Aufnahmen erfolgte die Volumenbestimmung durch die SURFdriver® - Software. Zur Einordnung der Volumina der Nasennebenhöhlen wurden Längen-, Breiten-, und Höhenmaße der Schädel ermittelt und das Gesichtsschädelvolumen berechnet. Bei Alouatta caraya ist der Sinus maxillaris die einzige vorhandene Nasennebenhöhle, die ausgeprägte Recessus aufweist. Besonders auffällig ist die vertikale Septierung im dorsalen Bereich der Kieferhöhlen. Der Sinus maxillaris von Alouatta caraya ist bei den männlichen Tieren doppelt so groß ausgeprägt wie bei den weiblichen Tieren. Zur Darstellung von Merkmalszusammenhängen zwischen Kieferhöhlenvolumen und Gesichtsschädelmorphologie erfolgte eine Korrelationsanalyse. Durch eine einfache lineare Regressionsanalyse wurden diese Beziehungen dargestellt und die Einordnung von Alouatta caraya innerhalb der Neuweltaffen überprüft. Die Bewertung des Geschlechtsdimorphismus und der Asymmetrie der Kieferhöhlen erfolgte anhand von Indizes. Es konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Kieferhöhlenvolumen und den Schädelmaßen – einschließlich des Gesichtsschädelvolumens und mit Ausnahme der Schädellänge – nachgewiesen werden. Bei der Betrachtung der Regressionsgeraden ist bei den weiblichen Tieren eine Werteverteilung im unteren, bei den männlichen Tieren eine Verteilung der Werte im oberen Volumen- und Längenbereich zu erkennen. Dabei weisen die Werte der männlichen Tiere eine wesentlich größere Streuung auf. Im Vergleich zu anderen nicht-menschlichen Primaten und dem Menschen weist Alouatta caraya den größten Geschlechtsdimorphismus für die Kieferhöhlen auf. In der Ausprägung des Geschlechtsdimorphismus zwischen Kieferhöhlenvolumen und den erhobenen Schädelmaßen besteht bei Alouatta caraya kein wesentlicher Unterschied Bei der Betrachtung des Asymmetrieindex zeigt sich für beide Geschlechter eine symmetrische Verteilung der Kieferhöhlenvolumina zwischen rechter und linker Schädelseite. Die beobachteten Asymmetrien treten zufällig auf und werden als fluktuierende Asymmetrien aufgefaßt. Innerhalb der Atelinae deutet die Regressionsanalyse auf einen signifikanten Zusammenhang zwischen Kieferhöhlenvolumen und Gesichtslänge hin. Die Werte von Alouatta caraya im oberen Volumen- und Längenbereich bestätigen ihre Stellung als größte Spezies innerhalb der Atelinae. Bedingt durch die geringe Klinorhynchie des Gesichtsschädels erweist sich das Gesichtsschädelvolumen zur Einordnung von Alouatta caraya innerhalb der Atelinae als wenig aussagekräftige Bezugsgröße. Abschließend bleibt zu erwähnen, daß den Nasennebenhöhlen aus unserer Sicht eine biomechanische Rolle zuzuschreiben ist.

Einleitung: In unseren Untersuchungen an Kiefergelenken (KG) von menschlichen und Cercopithecus mona Präparaten haben wir die Strukturen, die die Protrusionsbewegung führen, morphologisch und biomechanisch untersucht. Die protrusive Funktion wird im KG durch eine dimere Kette (DK) beschrieben. Es wurden die knöchernen Konturen vermessen, und die Anordnung der DK im Raum untersucht. Material und Methode: Wir haben sagittale Schnittserien von 9 humanen und 20 KG-abformungen des Cercopithecus untersucht. Die Konturen wurden durch Kreisabschnitte beschrieben und vermessen. Zwischen Tuberculum und der Fossa wurde der Wendepunkt (WP) eingezeichnet. Teilweise lag kein WP sondern ein Wendebereich (WB) vor. Bei den Cercopithecus-KGs wurde die Länge der DK sowie der Winkel zur FH gemessen. Der Punkt am Condylus mit dem geringsten Abstand zum Os temporale ist P. Ergebnisse: Die DK ist im mittleren KG-bereich am längsten. In 49% schneidet DK P. Der Winkel DK/FH ist fast konstant. Beim Vergleich der linken und rechten KGs konnten kaum morphologische Korrelationen festgestellt werden. Diskussion: Es gibt starke morphologische Schwankungen zwischen rechten und linken KGs, die biomechanische Zuordnung konnte aber seitengleich gefunden werden. Mit einer Toleranz von 1mm geht DK immer durch P. DK ist im mittleren KG-bereich am längsten und verläuft von lat. nach med. fast parallel. Vermutlich deuten bei statischer Betrachtung alle DKs in einem KG auf eine Rotationsachse.

Das vorrangige Ziel der in-vitro-Untersuchung bestand in der hochgenauen Erfassung der Wirbelbewegung unter physiologischen Standardbelastungen. Methode: Ein cervikales Bewegungssegment C5/6 wurde in einer 6-D-Messapparatur untersucht. Unter dem Einfluss zyklisch variierter freier Drehmomente (axiale Rotation, Lateralflexion und Flexion/Extension)wurde die Reaktion des Segments erfasst, während variable Vorlasten (0-6 kg) verschiedenste physiologische Bedingungen simulierten. Das Auflösungsvermögen betrug bei der Translation bis zu 3.1 µm und 4,5 mGrad bei Drehbewegungen. Spezielle Software ermöglichte eine biomechnaische Analyse: : alpha(T)-Kurven zeigten die Verteilung des Momentanwinkels, Spurpunkte und 3-D-Ansichten visualisierten die räumliche Verteilung differenzieller Schraubachsen (IHA) in Bezug zu den anatomischen Komponenten. Resultate: Das Bewegungsverhalten wurde sehr stark sowohl von der Ausrichtung des Drehmoments als auch von der einwirkenden Vorlast bestimmt. Selbst kleine Variationen veränderten die räumliche Verteilung der IHAs, die hiermit charakteristische Veränderungen der Segmentbewegung aufzeigten. Der Bewegungsumfang sank mit steigender Last und dezentrale Vorlasten führten zu einer Langzeit-Flexion des Segments. Eine Computersimulation der Segmentrotation gab Aufschluss über die wechselnde Führung von Facetten- und Uncovertebralgelenken. Zusammenfassung: Nicht nur die Art des Drehmoments, sondern auch die Größe und die Position der Kraftwirkungslinie der Vorlasten bestimmen das Bewegungsverhalten und die Wechselwirkung der Gelenke.