Refine
Year of publication
- 2008 (111) (remove)
Document Type
- Doctoral Thesis (108)
- Article (2)
- Conference Proceeding (1)
Has Fulltext
- yes (111)
Is part of the Bibliography
- no (111)
Keywords
- Sepsis (5)
- ABC-Transporter (4)
- Annexin II (3)
- Real time quantitative PCR (3)
- Staphylococcus aureus (3)
- - (2)
- Anatomie (2)
- Annexin I (2)
- Blutung (2)
- CASP (2)
Institute
- Institut für Physik (10)
- Institut für Pharmakologie (9)
- Kliniken und Polikliniken für Innere Medizin (8)
- Institut für Diagnostische Radiologie und Neuroradiologie (7)
- Institut für Anatomie und Zellbiologie (5)
- Institut für Hygiene und Umweltmedizin (5)
- Poliklinik für Kieferorthopädie, Präventive Zahnmedizin und Kinderzahnheilkunde (5)
- Abteilung für Mikrobiologie und Molekularbiologie (4)
- Institut für Geographie und Geologie (4)
- Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde (4)
Publisher
- IOP Publishing (2)
- De Gruyter (1)
Diese Arbeit erläutert zunächst einige Grundlagen - Anatomie des Auges, Diabetes mellitus, diabetische Retinopathie - und befasst sich danach mit den funktionellen und morphologischen Ergebnissen von Augen, die aufgrund einer proliferativen diabetischen Retinopathie einer Pars plana Vitrektomie unterzogen wurden. Hierzu werden 124 Augen von 108 Patienten nach dem Diabetes mellitus Typ und dem vorliegenden Retinopathiestadium eingeteilt. Der Ausgangsvisus wird mit dem besten postoperativen Visus und dem Visus bei letzter Kontrolle verglichen. Eine Visusverbesserung gegenüber dem Ausgangsvisus kann beim besten postoperativen Visus bei 63,7 % festgestellt werden. Bei der letzten Kontrolle zeigen 54 % eine Visusverbesserung. Außerdem werden die postoperative Netzhautsituation, durchgeführte Nachoperationen und aufgetretene Komplikationen betrachtet und in die Auswertung mit einbezogen. Die Netzhaut liegt zum Zeitpunkt der letzten Nachkontrolle bei 70,1 % der Fälle an. An 33,9 % der Augen mussten eine oder mehrer Nachoperationen durchgeführt werden. Zwei Augen werden letztendlich enukleiert.
Im Mitteldevon wurde im heutigen Gebiet von Rügen-Hiddensee und der östlich angrenzenden Ostsee eine über 1500 m mächtige Abfolge kontinentaler und rand- bis flachmariner Sedimente abgelagert, die durch 10 Bohrungen einer Untersuchung zugänglich geworden sind. Unterdevon fehlt; die Abfolge lagert mit großer Lücke und diskordant kaledonisch deformierten ordovizischen Schichten auf. Sie geht kontinuierlich in Oberdevon über. Geröll-, Lithoklasten und Quarzkorn-Analysen belegen die Herkunft der Sedimente von einem sedimentär-metamorphen Liefergebiet - den Mitteleuropäischen Kaledoniden im SW bis W des devonischen Rügen-Beckens. Geochemische und petrographische Ergebnisse unterstreichen ihre Ablagerung im Übergang eines aufgearbeiteten Orogens zu einem Kontinentalgebiet im Vorfeld der kaledonischen Hochlage. Faziesanalysen führen zu dem Schluss, dass Sedimentfazies und -zyklizität durch eine materialliefernde Hochlage im SW, variierende Subsidenz, klimatische Variationen (saisonale bis episodische Niederschläge, Austrocknung) sowie durch Transgressionen aus einem marinen Gebiet im SE bestimmt waren. So ergeben sich zwei große Faziesbereiche: (1) terrigene Red-Beds mit Molasse-Charakter – die Old Red-Fazies (ORF) im eigentlichen Sinn; (2) eine rand- bis flachmarine Fazies – die so bezeichnete Litoral-Marine Fazies (LMF). Zwischen beiden existieren Verzahnungen und Übergänge mit transgressivem bzw. regressivem Charakter. Aufgrund einer generellen „Absenkung“ veränderte sich Sedimentationsraum von einer vorwiegend kontinentalen Ebene im tieferen Mitteldevon über einen sandigen Flachschelf am Ende des Mitteldevons zu einem Karbonatschelf im Oberdevon. Diese Entwicklung korreliert gut mit den Phasen des globalen Meeresspiegelanstiegs in diesem Zeitraum. Die sedimentologischen, petrographischen, geochemischen und mineralogischen Analysen erlauben eine detaillierte Rekonstruktion der Ablagerungsmilieus. Das Material der terrigenen Red Beds (ORF) wurde durch ephemere Ströme und Schichtfluten auf eine weite flache Alluvialebene gebracht und auf ephemeren Überschwemmungsebenen sowie distal auf terrigenen Mud Flats und in ephemeren Tümpeln abgelagert. Dabei unterlagen die oberflächennahen Sedimente saisonaler Austrocknung und Evaporation (Bildung von Trockenriss-Feldern, Calcretes, teils Spuren von Gips/Anhydrit). Demgegenüber bezeugen lokal verbreitet auftretende grüne und graue Horizonte mit gehäuften Pflanzenresten und Sporen zeitweilig wasserbedeckte Gebiete und Bedingungen erhöhter Humidität und bevorzugten Pflanzenwuchses (Küstenniederungen). Zahlreiche marine Einschübe, die den SE-Teil des Arbeitsgebietes bereits im Eifel erreichten, und mit der Zeit im zunehmenden Maße auch den Westteil beeinflussten, signalisieren die marginale Lage des Rügen-Beckens zu einem sich im SE anschließenden marinen Ablagerungsraum. Sie führten zu einer zunehmenden Marinität der mitteldevonischen Abfolgen und zur Bildung des zweiten Faziesbereiches (LMF) aus tidal-lagunären und litoralen bis flachmarinen Sedimenten. Phasenweise ansteigende fluviatile Transportkraft führte zur Schüttung gröberer, vorrangig sandiger, seltener konglomeratischer Sedimente und zur Kompensation der Beckensubsidenz, was sich in Abfolgen progradierender Küstenlinien und deltaischen Küstenvorbaus widerspiegelt. Des weiteren führt die intraformationelle Aufarbeitung der Sedimente zur Bildung zahlreicher Intraklasten-Horizonten. Die Klimaproxies signalisieren semiaride Bedingungen in Übereinstimmung mit der paläogeographischen Lage Vorpommerns und Balticas im Devon im südlichen Trockengürtel bis äquatorialen Feuchtgürtel. Mittels der Faziesverteilung, der Sediment- und base level-Zyklizität und der Milieuentwicklung ist es möglich, ein zeitlich-räumliches Faziesmodell zu konstruieren mit Rückschlüssen auf die generelle Entwicklung des vorpommerschen Mitteldevons. Paläogeographisch existieren enge Verbindungen zu den polnischen Devonvorkommen; vorrangig zur Koszalin-Chojnice-Zone (NW-Polen), darüber hinaus in SE’ Fortsetzung vermutlich bis zur Radom-Lublin-Region und dem Heilig-Kreuz-Gebirge. Sie sind an den Südrand des Old Red-Kontinents einzuordnen und wurden in einem perikratonalen, sich nach SE vertiefenden Becken entlang dessen Peripherie abgelagert. Variierende Subsidenz und Mobilität kaledonischer Grundgebirgsblöcke modifiziert die Faziesmuster in diesem Becken. Während die Sedimentation in Südpolen bereits im Unterdevon begann bzw. sich teils kontinuierlich an das Silur anschließt, wurde der vorpommersche Ablagerungsraum erst ab der Wende Ems/Eifel in das Sedimentationsgeschehen einbezogen. So bildete die Rügen-Senke den nordwestlichsten Ausläufer des polnischen Perikratonalraumes. Ihre ursprüngliche Ausbreitung nach Südwesten, Nordwesten und Nordosten ist aufgrund post-devonischer Denudation nicht rekonstruierbar, jedoch wahrscheinlich begrenzt durch das Fennoskandische Hoch im N und einer materialliefernden kaledonischen Grundgebirgshochlage im SW.
The present work is the first work dealing with turbulence in the WEGA stellarator. The main object of this work is to provide a detailed characterisation of electrostatic turbulence in WEGA and to identify the underlying instability mechanism driving turbulence. The spatio-temporal structure of turbulence is studied using multiple Langmuir probes providing a sufficiently high spatial and temporal resolution. Turbulence in WEGA is dominated by drift wave dynamics. Evidence for this finding is given by several individual indicators which are typical features of drift waves. The phase shift between density and potential fluctuations is close to zero, fluctuations are mainly driven by the density gradient, and the phase velocity of turbulent structures points in the direction of the electron diamagnetic drift. The structure of turbulence is studied mainly in the plasma edge region inside the last closed flux surface. WEGA can be operated in two regimes differing in the magnetic field strength by almost one order of magnitude (57mT and 500mT, respectively). The two regimes turned out to show a strong difference in the turbulence dynamics. At 57mT large structures with a poloidal extent comparable to the machine dimensions are observed, whereas at 500mT turbulent structures are much smaller. The poloidal structure size scales nearly linearly with the inverse magnetic field strength. This scaling may be argued to be related to the drift wave dispersion scale. However, the structure size remains unchanged when the ion mass is changed by using different discharge gases. Inside the last closed flux surface the poloidal ExB drift in WEGA is negligible. The observed phase velocity is in good agreement with the electron diamagnetic drift velocity. The energy in the wavenumber-frequency spectrum is distributed in the vicinity of the drift wave dispersion relation. The three-dimensional structure is studied in detail using probes which are toroidally separated but aligned along connecting magnetic field lines. As expected for drift waves a small but finite parallel wavenumber is found. The ratio between the average parallel and perpendicular wavenumber is in the order of 10^-2. The parallel phase velocity of turbulent structures is in-between the ion sound velocity and the Alfvènvelocity. In the parallel dynamics a fundamental difference between the two operational regimes at different magnetic field strength is found. At 500mT turbulent structures can be described as an interaction of wave contributions with parallel wavefronts. At 57mT the energy in the parallel wavenumber spectrum is distributed among wavenumber components pointing both parallel and antiparallel to the magnetic field vector. In both cases turbulent structures arise preferable on the low field side of the torus. Some results on a novel field in plasma turbulence are given, i.e. the study of turbulence as a function of resonant magnetic field perturbations leading to the formation of magnetic islands. Magnetic islands in WEGA can be manipulated by external perturbation coils. A significant influence of field perturbations on the turbulence dynamics is found. A distinct local increase of the fluctuation amplitude and the associated turbulent particle flux is found in the region of magnetic islands.
Genetic heterogeneity and molecular genetic diagnostics in primary and secondary laminopathies
(2008)
Laminopathies are a group of rare genetic disorders caused by mutations in genes encoding proteins of the nuclear lamina. One can distinguish between primary and secondary laminopathies. Primary laminopathies representing at least fourteen disease phenotypes arise through pleiotropic mutations in LMNA - the gene that codes for the A-type lamins A and C, mutations in LMNB1 encoding lamin B1 and mutations in LMNB2 encoding lamin B2. Secondary laminopathies including disease phenotypes also observed in primary laminopathies are caused by genes encoding proteins related to the nuclear lamina like ZMPSTE24 (FACE1), LAP2, LBR and thus reflecting genetic heterogeneity in laminopathies. The goal of the present investigation was to study pleiotropy and genetic heterogeneity in primary and secondary laminopathies by analysis of genotype/phenotype correlations. Emery-Dreifuss muscular dystrophy (EDMD), dilated cardiomyopathy with conduction disturbances (CMD1A), familial partial lipodystrophy (FPLD), mandibuloacral dysplasia (MAD), progeroid syndrome, atypical Werner syndrome (aWRN), restrictive dermopathy (RD) and Hallermann-Streiff syndrome (HSS) were included as disease phenotypes to look for their association with LMNA (primary laminopathies) and ZMPSTE24 (secondary laminopathies). Additionally, EDMD patients without STA or LMNA mutations were tested for ZMPSTE24 mutations. A functional candidate gene approach was applied using NARF and SREBF1 in patients suffering secondary laminopathies including FPLD, MAD, HGPS and RD, who were excluded from having LMNA and ZMPSTE24 mutations. Finally, practical consequences of the present study have been considered in genetic counseling and prevention of primary and secondary laminopathies. Screening for mutations in LMNA, ZMPSTE24 (FACE1), NARF and SREBF1 was carried out by PCR using intronic primers flanking each of the exons of the genes tested. The PCR products were tested for changes by heteroduplex analysis and directly sequenced by a cycle-sequencing procedure. Each DNA variation found was checked for its frequency in 386 chromosomes of an ethnically matched control population. For primary laminolathies, 249 unrelated individuals suffering EDMD, CMD1A (DCM), FPLD, MAD, HGPS, aWRN, RD, Hallermann-Streiff syndrome or only partially showing clinical features of the afore mentioned disease phenotypes were tested for LMNA mutations. Eighteen independent LMNA mutations were found in 249 unrelated patients resulting in a general detection rate of 7.2% Summary Dissertation 83 Among the 79 unrelated Caucasian patients and seven families suffering EDMD or EDMD-like disease phenotypes, 14 were found with LMNA mutations, including p.E33G, p.R249Q, p.L263P, p.R377H, p.M348I, p.R249W, p.R453W, p.R527P, p.L530R and p.R644C have been found, resulting in a detection rate of 17.7%. Of the ten different mutations, the three mutations p.L263P, p.M348I and p.L530R are novel. The other seven mutations have been reported before to be pathogenic. There is strong evidence that indicates the pathogenicity of the three novel mutations, p.L263P, p.M348I and p.L530R. Firstly, the mutations exchanged evolutionary highly conserved amino acids as shown by orthologous gene comparisons. Secondly, they were not found in 386 alleles of a reference population. Moreover, the mutations are located in the α- helical rod or globular domains of lamins A and C that might lead to the disruption of their nuclear function causing in skeletal and cardiac muscular malfunction. The LMNA p.M348I mutation was found in a Belgian male patient (G-13730) who also carried a STA c.1A>G, p.0 mutation. The STA mutation leading to a loss of emerin has previously shown to be causative for X-linked recessive EDMD and would explain the lack of emerin and a pathogenic effect found in the affected male by itself. But co-segregation of LMNA p.M348I with cardiac conduction disturbances in female family members showed an additional cardiac effect of this mutation to the pathology. This observation is one of the very rare pieces of evidence for digenic (oligo-allelic) pathogenesis in a neuromuscular disease phenotype of laminopathies. It points to related pathogenic mechanisms in EDMD and CMD1A that are not associated with STA and LMNA but with other so far unknown genes functionally related to the nuclear envelope. The known mutation p.R453W of the LMNA gene represents a mutational hot spot. So, it was not unexpectedly found in four unrelated EDMD patients of this study. Other recurrent mutations p.R249Q and p.R377H were found in two patients each. Variable phenotypic expression of the LMNA p.R644C mutation, ranging from no clinical signs to fully expressed EDMD was observed in an Austrian family in the present study. This mutation has reportedly been associated with strikingly diverse phenotypes in unrelated patients including left ventricular hypertrophy, limb girdle muscle weakness, CMD1A, FPLD or atypical lipodystrophy, neuropathy and atypical progeria. But the mechanism of pathogenesis is unknown. The apparent non-penetrance in relatives raises questions about the clinical significance of this missense mutation. However, the observations Summary Dissertation 84 in the present family and in those previously published provide evidence that the risk to express a laminopathy in close relatives is likely to be low but reasonable. Of the 49 unrelated Caucasian patients suffering CMD1A four mutations, p.E161K, c.- 3_+12del, p.Y259C and p.R377H, were found resulting in a detection rate of 8.2%, which did not significantly differ from the 2.5% found in 197 dilated cardiomyopathy patients of an earlier study. This overall low detection rate reflects the wide genetic and environmental heterogeneity of the pathogenesis in dilated cardiomyopathy. Otherwise, LMNA mutations may cause dilated cardiomyopathy in about 5% of the cases. The wide overlapping phenotypic and genetic similarities between Hallermann-Streiff syndrome (HSS) and HGPS, made HSS a good candidate disease for a primary laminopathy caused by LMNA mutations. But there was no co-segregating disease causing mutation identified. Thus, this study excluded HSS for the first time to be associated to LMNA and adds to the molecular genetic differentiation by excluding HSS from primary laminopathies. Among 32 individuals of 12 families suffering restrictive dermopathy, 22 individuals have been found to carry the ZMPSTE24 mutations c.50delA, c.209_210delAT, c.1085 - 1086insT or c.1385T>G. The mutation c.1085 -1086insT is a recurrent mutation that occurred in the present sample with a frequency of 68% in all RD patients with a ZMPSTE24 mutation. Three mutations, c.50delA, c.209_210delAT and c.1385T>G, are novel mutations. Like the c.1085 -1086insT mutation, c.209_210delAT and c.50delA lead to a frame shift, which putatively results in a non-functional truncated peptide. As an additional indication for a pathogenic effect, the novel mutations c.50delA and c.209_210delAT were not found in 386 alleles of a normal reference population. The first ZMPSTE24 missense mutation c.1385T>G (p.L462R) changing a highly conserved amino acid was found in patient from Guinea suffering from a clinically unequivocal case of restrictive dermopathy. The mutation was heterozygous in the patient but also in the healthy mother. A second pathogenic mutation should be expected. This hypothesis could not be proven, as there was no sufficient test material available from the patient and other family members. Moreover, there was no appropriate African (Guinea) reference population available, which could have been used to estimate the frequency of p.L462R. Thus, it cannot be excluded that p.L462R might be a polymorphism or rare non-pathogenic variant in the ethnic group the patient belongs to. Genetic instability in ZMPSTE24 has interfered with the molecular genetic diagnosis of restrictive dermopathy leading to the inability to distinguish between homozygotes and heterozygotes for the ZMPSTE24 mutation c.1085-1086insT. The reason is a repeated Summary Dissertation 85 thymine (T)9 c.1076-1085 in ZMPSTE24 that can cause a slippage of DNA polymerases. By sequencing cDNAs obtained from homozygous wild-type [(T)9], heterozygous [(T)9/(T)10] and homozygous mutant [(T)10] individuals by using regular Taq polymerase (Fermentas) or high fidelity polymerase (Pfu) for the sequencing reaction the genetic instability was quantified. High error rates up to 23% were found if regular Taq polymerase (Fermentas) was used for sequencing while using high fidelity polymerase (Pfu) resulted in error rates of 6.2 % or lower. As a practical consequence, high fidelity polymerase should always be used to distinguish homozygous mutant [(T)10] individuals from heterozygous [(T)9//(T)10] by sequencing. A high percentage of EDMD patients was tested negative for mutations in STA or LMNA (Bonne et al., 2003). Therefore, other genes are supposed to be involved in the molecular pathology of EDMD. ZMPSTE24 was considered as a promising functional candidate gene in this study, as the gene product - the ZMPSTE24 peptide - takes part in the post-translational modification of lamin A. The negative result of the present study points to a rather unlikely association of EDMD with ZMPSTE24. Additionally, NARF can very likely be excluded by this study from being associated with FPLD, MAD, HGPS and RD, while SREBF1 has obviously no association with FPLD. By the present study, diagnostic tools have been established for molecular genetic diagnosis of several very rare primary and secondary laminopathies, which has a direct practical impact on disease management of laminopathies. Now, the molecular definition of the diseases by association with a specific mutation can be used for genotype/phenotype correlation, predictive diagnosis and prenatal diagnosis.
Murphy und Mitarbeiter (1998) postulierten, dass Estrogene die GABA-Synthese in Interneuronen supprimieren und spekulierten, dass durch diese verminderte GABA-Synthese eine Disinhibition des CA1-Neuronen-Netzwerkes erfolgt. Das Ergebnis einer solchen erhöhten neuronalen Exzitation ist eine Vermehrung von Dorn-Synapsen. Demzufolge wäre Estradiol als prokonvulsiv anzusehen. Dieser Annahme wollten wir mit unseren Experimenten nachgehen. Dazu haben wir zunächst die GAD-65-Expression nach Estradiol-Applikation untersucht. Wir fanden im Gegensatz zu Murphy nach Gabe von Estradiol, keine Herunterregulation der GABA-Synthese und konnten somit eine prokonvulsive Wirkung von Estradiol nicht bestätigen. In einem weiteren Experiment haben wir in hippocampalen Slice-Kulturen den GABAA-Rezeptor mit Bicucullin blockiert und damit neuronale Übererregung erzeugt. Die Bicucullin-Behandlung der Kulturen führte erwartungsgemäß zu einem signifikanten Dorn-Synapsen-Verlust, der gleichzeitig aber auch mit einer signifikanten Verminderung der Estradiol-Synthese einherging. Durch die Zugabe des Aromatase-Hemmers Letrozol zu den Kulturen ließen sich diese Befunde ebenfalls erzielen. In einem Rescue-Experiment konnten wir mit der Gabe von Estradiol, den durch Bicucullin oder Letrozol induzierten Dorn-Synapsen-Verlust wieder aufheben. Die neuroprotektive Wirkung von 17-β-Estradiol im Rahmen der Epilepsie ist vermutlich auf die Wiederaufhebung der verminderten Estradiol-Synthese und in der Folge verminderten GABA-Synthese zurückzuführen.
Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Wirkung der lokalen Applikation von Kohlendioxid auf die Mikrozirkulation trophisch geschädigter Haut von an einer Chronischen Venösen Insuffizienz erkrankten Probanden. Es ist bekannt, dass eine Chronische Venöse Insuffizienz (CVI) zu pathomorphologischen Veränderungen der Mikrozirkulation der Haut wie Dilatation, Verzweigung, Torsion, glomerulumartiger Form und Rarefizierung der Kapillaren führt. Diesen folgen Störungen der Trophik der Haut wie Purpura jaune d’ocre, Atrophie blanche und zuletzt Ulzeration. Mit den pathomorphologischen Veränderungen einher geht ein verringerter Sauerstoffpartialdruck des Gewebes, die nutritive Versorgung ist reduziert. Die nutritive Situation könnte also durch eine erhöhte Perfusion mit konsekutiv größerem Sauerstoffangebot verbessert werden. Die vasodilatatorische Wirkung von Kohlensäure ist bekannt und wird mit der Anwendung von kohlesäurereichen Bädern bei der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit genutzt. Vasodilatation führt zur Erhöhung der Perfusion (Hagen-Poiseuille-Gesetz). Es stellt sich die Frage, ob die lokale Anwendung von Kohlensäure auch bei der Chronischen Venösen Insuffizienz zu einer verbesserten Perfusion führt. Um dies zu klären, wurde Kohlensäure in eine bereits auf dem Markt befindliche Wundauflage in Form einer Tablette eingearbeitet, die, nach Aktivierung durch eine Flüssigkeit, Kohlensäure freisetzen sollte. Es wurde jeweils die modifizierte sowie die reguläre Wundauflage an 19 Probanden bezüglich der durch sie ausgelösten Veränderungen im Laser-Doppler-Flux (LDF) untersucht. Der LDF stellt ein Maß für die Gewebeperfusion dar, das über die Reflexion von Licht an sich bewegenden Zellen (Blutzellen) gewonnen wird. Durch die Bewegung der Zellen wird das Licht in veränderter Frequenz reflektiert (Doppler-Effekt), hierbei wirken sich sowohl die Menge als auch die Durchschnittsgeschwindigkeit der Zellen auf das detektierte reflektierte Licht bzw. den Laser-Doppler-Flux aus. Das Laserlicht dringt nur sehr oberflächlich in die Haut ein (wenige Millimeter) und erfasst so die nutritiven und die thermoregulativen Gefäße. Der Laser-Doppler-Flux lässt sich in Frequenzbänder teilen, die physiologische Funktionen wie die Atmung, den Herzschlag sowie neurogene oder myogene Aktivität darstellen. Die Wundauflagen wurden über zwei Stunden auf Haut mit trophischen Störungen durch CVI angewendet. Während der gesamten Zeit wurde kontinuierlich der Laser-Doppler-Flux gemessen. Der Einfluss von Temperatur auf die Hautdurchblutung wurde über deren Konstanthaltung möglichst gering gehalten, so dass die aufgezeichneten Veränderungen im LDF hauptsächlich denen im nutritiven Kapillarbett entsprachen. Das aufgezeichnete LDF-Signal wurde bezüglich der Energie im myogenen Frequenzband (Vasomotionsband) weiter untersucht. Zusammen mit dem Laser-Doppler-Flux-Signal ließ sich so die Aussage über die Perfusion spezifizieren. Da mittels Laser-Doppler-Fluxmetrie nur ein indirekter Nachweis einer Gefäßdilatation über das Laser-Doppler-Flux-Signal und die Berechnung der Energie im myogenen Frequenzband erbracht werden kann, wurde eine Untersuchung der Reaktion der Nagelfalzkapillaren gesunder Probanden auf Kohlendioxid mittels Kapillarmikroskopie angeschlossen, die eine Messung des Gefäßdurchmessers ermöglichte.
In der bevölkerungsrepräsentativen Querschnittstudie SHIP (Study of Health in Pomerania) wurden insgesamt 4310 Probanden im Alter von 18-79 Jahren untersucht. Die Untersuchungen wurden in zwei verschiedenen medizinischen und zahnmedizinischen Einrichtungen der Städte Greifswald und Stralsund durchgeführt. Die Responserate lag bei 68,8%. Ziel der vorliegenden Studie war die Darstellung des Zusammenhangs von verschiedenen Faktoren zu Ernährung und Fettleibigkeit und die Entwicklung eines umfassenden Modells, welches den möglichen Zusammenhang von oraler Mundgesundheit und Ernährung zu verschiedenen Variablen charakterisiert. Dieses speziell für Ernährung epidemiologische Modell basiert auf den Erkenntnissen der zahnmedizinischen, medizinischen und psychosozialen Literatur. Unter Verwendung einer logistischen Regressionsanalyse mit einem „hohen BMI“ als abhängige Variable, wurden Risikofaktoren an Probanden mit einen hohen BMI über den normalen Wert beschrieben. Die Beeinflussung durch Confoundering, welches ein generelles Problem in der Epidemiologie darstellt, wurde durch die Einbeziehung verschiedener Variablen aus der Zahnmedizin, der Allgemeinmedizin, der Psychologie und der Soziologie verringert. Durch ein 25% oberes und unteres Quartil wurden mit Hilfe von entsprechender Variablen die Faktoren der Ernährung überprüft. Auffällig in der Studie war der hohe Einfluss auf den BMI durch den prothetischen Status, unabhängig von natürlichen oder ersetzten Zähnen. Bezahnte Probanden und Patienten mit herkömmlichem Zahnersatz wiesen einen signifikant geringeren BMI als unbezahnte Probanden auf. Des Weiteren wurde herausgefunden, dass ein hoher BMI durch den sozialen Status, gemessen anhand einer niedrigen Schulbildung und eines geringen Einkommens, beeinflusst wird. Darüber hinaus existieren die größten Wirkungen auf den BMI von den Variablen Krankheiten mit metabolischen Syndromen, wie z.B. Diabetes mellitus, Bluthochdruck und Nierenerkrankungen. Die in der Studie verwendete Variable des Alters zeigt, dass jüngere Probanden einen geringeren BMI als die ältere Bevölkerung aufweisen. Die Intensität der Auswirkungen von psychosozialen Variablen für die Ernährung wurde unterstrichen. Dem vorliegenden Modell kommt im Vergleich zu anderen Risikomodellen und statistischen Auswertungen deshalb eine besondere Bedeutung zu, weil dies der Betrachtung nach das erste Modell mit großem Stichprobenumfang unter Verwendung von allen bekannten Ernährungsfaktoren ist.
Hintergrund: Bei Anwendung von Implantaten zur kieferorthopädischen Verankerung ist die Primärstabilität von großer Bedeutung. Der Nutzen der Knochenkondensation zur Erhöhung der Primärstabilität wird kontrovers diskutiert. Material und Methode: Bei dieser Studie wurden an 22 menschlichen Leichenköpfen 10 Frialit®-2 Stufenschraubenimplantate Synchro und 12 Frialit®-2 Stufenzylinderimplantate mit Titanbeschichtung in die Sutura palatina mediana gesetzt. Bei der Hälfte der beiden Implantattypen wurde das Implantatbett durch Knochenkondensation mittels Frialit®-2; Bone Condenser nach Herstellerprotokoll vorbereitet. Bei beiden Implantattypen betrug der Durchmesser 4,5mm und die Länge 8 mm. Die Primärstabilität wurde mit der non-invasiven Resonanzfrequenzanalyse bestimmt, ferner wurde der Kontaktbereich Implantat/Knochen histomorphometrisch und radiographisch untersucht. Ergebnisse: Bei der Vorbereitung des Implantatbettes durch Knochenkondensation konnte gegenüber der konventionellen Technik bei beiden Implantattypen zwar mittels Resonanzfrequenzanalyse ein erhöhter ISQ (implant stability quotient) gemessen werden, jedoch waren diese Unterschiede nicht signifikant. Histomorphometrisch zeigte sich allerdings eine signifikante Zunahme des Knochen-Implantat-Kontaktes (p<0.001) im spongiösen Knochen bei beiden Implantattypen, während im Bereich der Kompakta keine Vorteile durch Knochenkondensation entstehen. Ebenso signifikant ist die Zunahme der Knochendichte (p<0.001) im spongiösen Knochen bei der radiographischen Knochendichtebestimmung, während im Bereich der Kompakta keine signifikanten Veränderungen nachweisbar sind. Schlussfolgerung: Die Studie zeigt, dass histologisch durch Kondensation im Bereich der Spongiosa ein besserer Implantat-Knochen-Kontakt erzielt werden kann, der auch durch radiographische Dichtemessungen bestätigt wird. Die Ergebnisse der histomorphometrischen Implantat-Knochen-Kontakt-Bestimmung und der radiographischen Dichtebestimmungen korrelieren. Mögliche Vorteile der Knochenkondensation können nur in spongiösem Knochen gesehen werden.
Zusammenfassung In dieser Arbeit wurde die Lebensqualität von stationär behandelten Patienten der Hautklinik Greifswald mit einer Normstichprobe verglichen. Es wurden von Patienten häufig benutzte Copingstrategien untersucht und weitere mögliche Prädiktoren für die Lebensqualität ermittelt. Methode Die 8 Skalen des SF-36 wurden zu zwei Summenskalen zusammengefasst, die einmal das körperliche und einmal das psychische Befinden darstellten. Mittels Hierarchischer Regressionsanalyse wurde der Anteil der Copingstrategien errechnet, der über soziodemographische und Belastungsvariablen hinaus für die Lebensqualität verantwortlich war. Mit Hilfe einer Multiplen Kovarianzanalyse wurde untersucht, ob die Art der Diagnose einen zusätzlichen Einfluss auf die Lebensqualität hatte. In einem zweiten Schritt wurden die Patienten in 4 Gruppen mit hoher und niedriger Belastung durch die Hauterkrankung und guter und schlechter Lebensqualität unterteilt. Um festzustellen, was die Patienten, die trotz hoher Belastung eine gute Lebensqualität hatten anders machten, wurde die Anwendung der Copingstrategien innerhalb dieser Gruppen untersucht. Ergebnisse 164 Patienten der Hautklinik gaben einen komplett ausgefüllten Fragebogen ab, und wurden in die Analyse aufgenommen. Die Patienten der Hautklinik hatten gegenüber der Normalbevölkerung eine geringere Lebensqualität in allen Bereichen des SF-36. In der hierarchischen Regressionsanalyse wurde für die körperliche Lebensqualität (Summenskala) ermittelt, dass viele Nebendiagnosen und Medikamente sowie starke Schmerzen die Lebensqualität negativ beeinträchtigten. Für eine gute psychische Lebensqualität (Summenskala) waren höheres Lebensalter, männliches Geschlecht und die häufige Anwendung der Copingstrategie Akzeptanz bedeutsam. Die Untersuchung der Lebensqualität zwischen den einzelnen Diagnosegruppen ergab, dass Patienten mit Neurodermitis/Ekzem und auch Patienten mit bösartigen Neubildungen die schlechtesten Werte in der „Psychischen Summenskala“ hatten. Das zeigte, dass auch andere Faktoren der Erkrankung, die hier nicht erfasst wurden, eine Rolle für die psychischen Lebensqualitätsparameter spielen (z.B. unterschiedlicher Verlauf, Behandelbarkeit, Akzeptanz in der Bevölkerung). Die körperliche Lebensqualität zwischen einzelnen Diagnosegruppen unterschied sich nach Kontrolle der soziodemographischen und Belastungsvariablen nicht mehr signifikant voneinander. Die Patienten, die trotz hoher Belastung durch die Hauterkrankung eine gute psychische Lebensqualität hatten, benutzten häufiger die Copingstrategie Akzeptanz. Für die körperliche Lebensqualität konnte dieser Zusammenhang nicht gefunden werden. Schlussfolgerungen Die Lebensqualität von Patienten mit Hauterkrankungen hängt von zusätzlichen Erkrankungen und hoher Zahl einzunehmender Medikamente,sowie vom Alter, Geschlecht, Schmerzen und Anwendung von Copingstrategien ab. Eine besonders niedrige körperliche Lebensqualität haben Patienten mit chronisch venöser Insuffizienz. Eine besonders niedrige psychische Lebensqualität haben Patienten mit Neurodermitis und Ekzem.
Thema: Es wurden 35 Patienten mit einem Peniskarzinom hinsichtlich der immunhistochemischen Lokalisation der Annexine I, II und IV untersucht. Material und Methoden: Histologische Schnittpräparate von 35 Patienten mit einem Peniskarzinom (3 Carcinomata in situ, 3 verruköse Karzinome, 12 T 1 -, 7 T 2 -, 9 T 3 -, 1 T 4 - Karzinome) wurden mittels Antikörpern gegen ANX I, II und IV gefärbt und mikroskopisch untersucht. Unterschieden wurden Invasionsfront der Karzinome und auf zellulärer Ebene Zellkern, Zytoplasma und Zellmembran. Neben der Annexinexpressionstärke (sehr stark, stark, mäßig, schwach/nicht vorhanden) wurden mittels Annexinscore (ANX score I - Zellmembran schwach, ANX score II - Zellmembran stark, Zytoplasma schwach, ANX schore III - Zellmembran und Zytoplasma stark) die Annexinexpressionen verglichen. Ergebnisse: Die Annexine I und II waren sowohl im Peniskarzinom insgesamt als auch im gesunden Gewebe stark exprimiert. Annexin IV zeigte sich im gesunden Gewebe kaum und bei den Karzinomen lediglich bei drei basaloiden Karzinomen stark exprimiert. Statistische Signifikanz zeigte sich zwischen dem Annexin I score und den Tumorstadien sowie zwischen T - Stadium und der Annexin I Expression im Bereich der Zellmembran. Höheres Grading der Karzinome war mit höherer Annexin I Expression in den Zellmembranen assoziiert. Lymphogen metastasierte Peniskarzinome wiesen eine stärkere Annexin I Expression in der Invasionsfront der Tumoren auf. Bei lokal fortgeschrittenen Tumorstadien lagen eine höhere Annexin II Expression und ein höherer Annexin II score vor. Keine Signifikanz zeigte sich zwischen der Überlebensrate der Patienten und der Expression der Annexine I, II und IV. Diskussion: Die Annexine I und II waren bei höherem Grading, höherem Tumorstadium und Annexin I und IV in der Invasionsfront der lymphogen metastasierten Peniskarzinome statistisch signifikant exprimiert. Dies könnte im Zusammenhang stehen mit der physiologischerweise vorhandenen Rolle der Annexine bei Zellmigration, Zell - Zell- Interaktion und im Rahmen der Karzinogenes mit Metastasierung und Tumorprogression.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Erstellung eines neuen Ansatzes zur Akkommodationstheorie des menschlichen Auges. Es wurde ein Modell entwickelt, mit dessen Hilfe zum einen dieser alternative Ansatz dargestellt und zum anderen experimentelle Bestimmungen zur Quantifizierung des Akkommodationsumfanges durchgeführt werden konnten. In Anlehnung an die Helmholtz’sche Theorie postulierten wir eine durch Faserzug hervorgerufene Abflachung der Linse und damit verbunden eine Brechkraftverringerung unter Desakkommodation. Anders als bei bisherigen Theorien wird in unserem Modell den vorderen und hinteren Zonulafasern die Haupteffektorwirkung zugeschrieben. Die äquatorialen Fasern und ihre Zugkraft wurden vernachlässigt. Es konnte so gezeigt werden, dass eine Formveränderung, speziell der Krümmungsradien, ohne äquatoriale Umfangsänderung möglich ist. Eine Brechkraftverstellung wurde unabhängig von Linsenumfangsänderungen erreicht. Unser Kapselsack-Zonulamodell bestand aus einer transparenten, eigenelatischen Sammellinse, den radiär an der Vorder- und Rückfläche befestigten Zonulafasern und einem aus zwei verschieblichen Halteringen bestehenden Haltapparat. Die Linse bestand aus transparentem thermoplastischem Segeltuch, welches vorgeformt und anschließend mit Silikonöl befüllt wurde. Im Ruhezustand hatte die Linse die vierfachen Maße der natürlichen menschlichen Linse. Mit je 12 Zonulafasern an Vorder- und Rückfläche konnte Zugkraft auf die Linse ausgeübt werden. Die Fasern wurden 5 mm ab Äquator zum Linsenzentrum hin angebracht, sodass bei Zug der äquatoriale Umfang unbeeinflusst blieb, und sich mit Kraftausbreitung zum Linsenzentrum hin die Krümmungsradien vergrößerten. Die Varianz der Linsenbrechkraft unter Akkommodation bzw. Desakkommodation wurde auf einer Optischen Bank quantifiziert. Es zeigte sich durchschnittlich eine Brechkraftverringerung um 18 Dpt unter maximalem Zonulazug. Aufgrund der viskoelastischen Eigenschaften nahm die Modelllinse bei nachlassender Faserzugspannung wieder ihre ursprüngliche Form ein, die Brechkraft nahm bei Verkleinerung der Krümmungsradien wieder zu. An der Entwicklung einer akkommodativen Kunstlinse wird weltweit geforscht. Es gibt verschiedenste Ansätze zur Wiederherstellung der Akkommodationsfähigkeit, die von implantierten silikongefüllten Ballons (Nishi), über achsenverschiebliche Intraokularlinsen bis hin zu Mehrlinsensytemen reichen. Die bisher im menschlichen Auge angewendeten Modelle (z.B. 1 CU, AT 45) erreichen noch nicht ausreichend die gewünschte Akkommodationsbreite. Zudem werden Langzeiteffekte wie Kapselschrumpfung und Nachstar nach Implantation beschrieben, die die Akkommodationskraft der Kunstlinsen nachteilig beeinflussen. Die Forschung nach dem optimalen Linsendesign geht also weiter. In unserem Modellversuch wurde gezeigt, dass unabhängig von der äquatorialen Umfangsänderung eine Brechkraftänderung induzierbar ist. Auf der Grundlage dieses Kapsel-Zonula-Modells sind weiterführende Experimente zur Quantifizierung der einwirkenden Kräfte und Optimierung ihrer Wirkungsgrade möglich.
Laboratorien stehen heute unter großem Druck, schnell qualitativ hochwertige Analysen von Patientenproben zu erstellen. Möglichst ohne großen finanziellen, materiellen oder personellen Mehraufwand sollen Laborergebnisse so schnell wie möglich die behandelnden Ärzte erreichen um entsprechende Therapieschritte einzuleiten und die Behandlungsqualität der Patienten zu erhöhen. Dabei sind in den vergangenen Jahren viele Fortschritte im Bereich der Probenanalyse durch den Einsatz verbesserter Analysegeräte und Laborstrecken erzielt worden. Dadurch ließ sich eine zügigere Probenanalyse erreichen. Die präanalytische Phase, die den Zeitraum zwischen Probengewinnung und Probenanalyse umfasst, konnte jedoch nur teilweise hinsichtlich einer schnelleren Probenbearbeitung optimiert werden. Zwar konnte durch die Einführung automatischer Laborstrecken die Bearbeitung der Proben beschleunigt werden, den größten zeitlichen Anteil in dieser Phase nimmt aber nach wie vor die Zentrifugation der Blutproben ein. Dies hängt vor allem mit den in der klinischen Praxis häufig verwendeten vakuumhaltigen Blutentnahmeröhrchen zusammen, die am Röhrchenboden ein Trenngel enthalten. Dieses Trenngel wandert während der Zentrifugation zwischen Serum und Sediment und bildet dort eine Trennschicht aus, die eine Diffusion zwischen den beiden Schichten verhindert. Bislang mussten diese Blutentnahmeröhrchen mindestens 10-13 Minuten lang zentrifugiert werden, damit das Gel während der Zentrifugation an der Röhrchenwand entlang wandern und die Trennschicht ausbilden kann. In einer Neuentwicklung der häufig verwendeten Serumröhrchen der Firma Becton Dickinson, die BD Vacutainer®SST™II Advance, ist der Guss des Trenngels optimiert worden. Dieses Gel weist am Rand des Röhrchens eine kleine Ausziehung auf, die die Gelwanderung in den Röhrchen beschleunigen soll. Für die vollständige Ausbildung der Geltrennschicht soll die Zentrifugationszeit auf fünf Minuten verkürzt und die Zentrifugalbeschleunigung auf 3000 g erhöht werden können. Da hier die Erythrozyten einem erhöhten thermischen und mechanischen Stress ausgesetzt sind, muss eine durch die Zentrifugation verursachte Hämolyse ausgeschlossen werden, um die Analysequalität der Proben nicht zu beeinträchtigen. In der vorliegenden Studie wurden die BD Vacutainer®SST™II Advance erstmals unter klinischen Bedingungen und mit einem großen Probenvolumen auf das Vorliegen einer Hämolyse unter den verkürzten, alternativen Zentrifugationsbedingungen untersucht. Hierzu wurden in zwei Studienphasen jeweils 104 doppelte Serumproben untersucht, die in der klinischen Routine auf den Stationen des Universitätsklinikums Greifswald gewonnen wurden. Eine Probe wurde jeweils unter den im Labor des Instituts für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin standardisierten, konventionellen Zentrifugationsbedingungen (13 Minuten Zentrifugationszeit bei 1700 g) zentrifugiert, die zweite Probe unter den verkürzten, alternativen Zentrifugationsbedingungen (5 Minuten Zentrifugationszeit bei 3000g). Anschließend wurden die Serumproben auf das Vorhandensein einer Hämolyse untersucht. Dazu wurden die hämolysesensitiven Parameter freies Hämoglobin, Laktatdehydrogenase, Aspartataminotransferase und Kalium bestimmt. Ebenso wurde die Integrität und Vollständigkeit der Gelschicht dokumentiert. In einer dritten Studienphase wurde die Ausprägung verschiedener Hämolysegrade in den Proben retrospektiv bestimmt. Hierfür wurden die bei jeder Probe anhand des Gehaltes an freiem Hämoglobin spektralphotometrisch bestimmten Hämolyseindices statistisch ausgewertet. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass unter den alternativen, verkürzten Zentrifugationsbedingungen im Vergleich zu den konventionellen Zentrifugationsparametern die Hämolyserate in den BD Vacutainer®SST™II Advance in allen drei Studienphasen nicht erhöht, sowie die Gelbarriere in allen Proben intakt war. Aufgrund dieser Studienergebnisse konnte die Zentrifugationszeit im Zentrallabor des Instituts für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin von 13 Minuten um 60 % (8 Minuten) auf 5 Minuten gesenkt werden. Somit konnte die Effizienz der Probenbearbeitung deutlich erhöht werden. Die BD Vacutainer®SST™II Advance können somit für den klinischen Einsatz unter den verkürzten Zentrifugationsbedingungen empfohlen 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.
Zusammenfassung In der basalen Populationsstudie SHIP-0 (Study of Health in Pomerania) zeigten sich Assoziationen zwischen dem Zustand parodontaler Gewebsschädigung und dem Magnesiumserumspiegel. Außerdem ließen sich in SHIP-0 bei Einnahme magnesiumhaltiger Medikamente auch positive Wirkungen auf den Zahnhalteapparat erkennen. Ziel dieser Arbeit sollte es daher sein, diese Tendenzen im Rahmen der 5-Jahres-Folgestudie SHIP-1 zu verifizieren. Zu diesem Zwecke wurden die an SHIP-1 teilnehmenden Probanden zur Beziehung ihres basalen Magnesium/Kalzium-Verhältnisses zur Progression ihres parodontalen Zustands untersucht. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: 1. Bei einem hohen Magnesiumserumspiegel findet eine Verlangsamung der parodontalen Gewebedestruktion statt. 2. Es bestehen deutliche Dosis-Wirkungsbeziehungen des Magnesium/Kalzium-Verhältnisses im Serum zum parodontalen Status. 3. Der Magnesium-Effekt tritt unabhängig von vorhandenen zusätzlichen Risikofaktoren auf. Dies betrifft vor allem Bildung, Diabetes, Rauchen und das Alter. 4. Die Kombination aus weiblichem Geschlecht und Diabetes ist die wichtigste Ursache für ein geringes Magnesium/Kalzium-Verhältnis. 5. Ein hohes Gesundheitsbewusstsein, gekennzeichnet durch eine hohe Bildung und Nichtrauchen, ist mit einem hohen Magnesium/Kalzium-Status assoziiert. 6. Es nahmen von 4290 Probanden der SHIP-0 nur noch 3300 an SHIP-1 teil, deren Risikofaktorenverteilung sich verändert hat. Das follow-up ist daher nicht mehr bevölkerungs-repräsentativ, da besonders risikobelastete Patienten fernblieben. Diese Arbeit gibt damit einen Ausblick auf die möglichen Wirkungen des Magnesium/Kalzium-Verhältnisses und dessen Einfluss auf den Zahnhalteapparat. Ob sich durch Magnesiumeinnahme ein positiver Effekt auf die parodontale Situation erreichen lässt, muss durch weitere Untersuchungen geklärt werden.
Die at-line Expressionsanalyse von Bioprozess-relevanten Markergenen auf der Grundlage von elektrischen Biochip-Verfahren ist eine viel versprechende Strategie für eine prozessbegleitende Beurteilung der Zellphysiologie des Produktionswirtes. Eine derartige direkte Methode für die Bestimmung des physiologischen Status würde zu einer umfassenderen Überwachung und Kontrolle von industriellen Fermentationsprozessen beitragen. Die Expressionsanalyse der Markergene mit den verwendeten elektrischen Biochips beruht auf dem Nachweis der entsprechenden mRNA über eine Sandwich-Hybridisierung und der elektrochemischen Detektion der Hybride. Hierbei sind sowohl Bead-basierte als auch Array-basierte Formate möglich. Der Bead-basierte mRNA-Nachweis nutzt paramagnetische Partikel (Beads) für die Immobilisierung von Gen-spezifischen Fängersonden. Während der Hybridisierung wird die nachzuweisende mRNA auf den Beads gebunden. Gleichzeitig hybridisiert eine Detektionssonde in einem anderen Bereich der mRNA und ermöglicht so die Markierung mit einem Enzym. Dieses setzt para-Aminophenol (pAP) frei, das an den Elektroden des Biochips über zyklische Oxidations- und Reduktionsprozesse (Redox-Recycling) amperometrisch detektiert wird. Der resultierende elektrische Strom dient als Maß für die mRNA-Menge in der Probe. Die Array-basierte mRNA-Detektion nutzt elektrische Biochips mit 16 individuell auslesbaren Elektrodenpositionen. In diesem Format werden die Fängersonden direkt auf der Elektrodenoberfläche immobilisiert. Durch die Hybridisierung wird die nachzuweisende mRNA auf den jeweiligen Elektrodenpositionen gebunden. Die Detektion erfolgt positionsspezifisch über das Enzym-kontrollierte Redox-Recycling von pAP. Der Fokus der vorliegenden Arbeit lag vor allem auf der Verkürzung, Optimierung und Automation der Bead-basierten mRNA-Detektion. Durch erste Optimierungen einzelner Protokollschritte der Bead-basierten Sandwich-Hybridisierung konnte eine Verkürzung des Protokolls von ursprünglich 4 h auf unter 3 h erzielt werden. Der Übergang zu einer Sandwich-Hybridisierung in Lösung führte vor allem zu einer verbesserten Handhabbarkeit und Reproduzierbarkeit des Protokolls. Die Neuanordnung der Sondenbindestellen auf der Ziel-mRNA und die Einführung einer zweiten Detektionssonde resultierten in signifikanten Steigerungen der Hybridisierungssignale. Dies ermöglichte eine Verkürzung der Detektionszeit auf ca. 75 min. Durch weitere Optimierungen einzelner Aspekte des Protokolls konnte schließlich eine mRNA-Detektionszeit von ca. 45 min realisiert werden. Somit wurde das Protokoll für die Bead-basierte mRNA-Detektion mit dem elektrischen Biochip, ausgehend von isolierter Gesamt-RNA, von ursprünglich 4 h auf 45 min verkürzt. Gleichzeitig konnte die Sensitivität des Protokolls um das etwa Fünffache gesteigert werden. Die Automatisierung mithilfe eines Pipettierroboters erlaubte eine parallele Bearbeitung und die automatische, sequentielle Detektion von 8 Proben innerhalb von ca. 1 h. Weiterhin wurde die Array-basierte mRNA-Detektion etabliert und teilweise optimiert. Dies ermöglichte eine parallele, elektrochemische Detektion von derzeit 4 verschiedenen mRNAs in einer Probe isolierter Gesamt-RNA innerhalb von 20 min. Allerdings sind vor der automatischen Messung noch zusätzliche Schritte für die manuelle Bearbeitung der RNA-Proben (ca. 25 min) erforderlich. Die Anwendbarkeit der entwickelten Protokolle wurde jeweils am Beispiel von ausgewählten Markergenen des industriell bedeutsamen Wirtes Bacillus licheniformis getestet. Die mithilfe der elektrischen Biochip gemessenen Expressionsprofile der Markergene korrelierten mit den mittels real-time RT-PCR bestimmten mRNA-Mengen. Somit konnte im Rahmen der vorliegenden Dissertation die Grundlage für eine Bioprozess-begleitende mRNA-Analytik, basierend auf elektrischen Biochips, geschaffen werden.
In this work we will analyse the capabilities of several numerical techniques for the description of different physical systems. Thereby, the considered systems range from quantum over semiclassical to classical and from few- to many-particle systems. For each case we address an interesting, partly unsolved question. Despite the different topics we address in the individual chapters, the problems under study are somehow related because we focus on the time evolution of the system. In chapter 1 we investigate the behaviour of a single quantum particle in the presence of an external disordered background (static potentials). Starting from the quantum percolation problem, we address the fundamental question of a disorder induced (Anderson-) transition from extended to localised single-particle eigenstates. Distinguishing isolating from conducting states by applying a local distribution approach for the local density of states (LDOS), we detect the quantum percolation threshold in two- and three-dimensions. Extending the quantum percolation model to a quantum random resistor model, we comment on the possible relevance of our results to the influence of disorder on the conductivity in graphene sheets. Furthermore, we confirm the localisation properties of the 2D percolation model by calculating the full quantum time evolution of a given initial state. For the calculation of the LDOS as well as for the Chebyshev expansion of the time evolution operator, the kernel polynomial method (KPM) is the key numerical technique. In chapter 2 we examine how a single quantum particle is influenced by retarded bosonic fields that are inherent to the system. Within the Holstein model, these bosonic degrees of freedom (phonons) give rise to an infinite dimensional Hilbert space, posing a true many-particle problem. Constituting a minimal model for polaron formation, the Holstein model allows us to study the optical absorption and activated transport in polaronic systems. Using a two-dimensional variant of the KPM, we calculate for the first time quasi-exactly the optical absorption and dc-conductivity as a function of temperature. Concerning the numerical technique, the close relation to the time evolution in the other chapters get clear if we identify temperature with an imaginary time. In chapter 3 we come back to the time evolution of a quantum particle in an external, static potential and investigate the capability of semiclassical approximations to it. Considering various one-dimensional geometries, we address basic quantum effects as tunneling, interference and anharmonicity. The question is, to which extend and at which numerical costs, several semiclassical methods can reproduce the exact result for the quantum dynamics, calculated by Chebyshev expansion. To this end we consider the linearised semiclassical propagator method, the Wigner-Moyal approach and the recently proposed quantum tomography. A conceptually very interesting aspect of the compared semiclassical methods is their relation to different representations of quantum mechanics (wave function/density matrix, Wigner function, quantum tomogram). Finally, in chapter 4 we calculate the dynamics of a classical many-particle system under the influence of external fields. Considering a low-temperature rf-plasma, we investigate the interplay of the plasma dynamics and the motion of dust particles, immersed into the plasma for diagnostic reasons. In addition to the huge number of involved particles, the numerical description of this systems faces the challenge of a large range of involved time and length scales. Exploiting the mass differences of plasma constituents and dust particles allows for separating the PIC description of the plasma from the MD simulation of the dust particles in the effective surrounding plasma.
Das Zellerkennungsmolekül Tenascin-R spielt eine wichtige Rolle für die synaptische Plastizität im zentralen Nervensystem und für die Regulation des Verhaltens von Säugetieren. Viele der Erkenntnisse über in vivo - Funktionen von Tenascin-R wurden durch Untersuchungen der durch Insertion eines Neomycin-Resistenzgens in das Tnr-Gen hergestellten Tenascin-R-Knockout-Mäuse (Tnr-/-) erlangt. So weisen Tenascin-R-Knockout-Mäuse im Vergleich zu Wildtyp-Maus (Tnr+/+) Tieren ein deutlich ängstlicheres Verhalten und starke Defizite in der Motorkoordination auf. In der vorliegenden Arbeit sollten mögliche molekulare Mechanismen, welche die großen Unterschiede zwischen dem Verhalten der Mutante und dem wildtypischer Mäuse verursachen könnten, untersucht werden. Gene, deren Expression im Gehirn von Tenascin-R-Knockout-Mäusen im Vergleich zum Gehirn von Tnr+/+-Mäusen dysreguliert sind, sollten mit Hilfe von Expressionsprofilen identifiziert werden. Die Unterschiede zwischen den Expressionsprofilen der beiden Genotypen waren relativ gering. Dem am stärksten dysregulierten und daher eingehender untersuchten Transkript Gas5 fällt eine ungewöhnliche Funktion zu. Durch enzymatische Prozessierung entstehen aus dem Primärtranskript von Gas5 neun kleine nucleoläre RNAs (small nucleolar RNAs, snoRNAs). In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass neben der Expression von Gas5 auch die einer seiner snoRNAs, nämlich U44, in Tnr-/--Mäusen im Vergleich zu Tnr+/+-Mäusen in allen untersuchten Organen dramatisch verringert ist. Um einen in Betracht gezogenen dysregulationsauslösenden unspezifischen Effekt durch die zur Herstellung der TNR-/--Maus verwendeten Neomycinkassette auf die Expression von Gas5 auszuschließen, wurde eine zweite Tenascin-R-Knockout-Mauslinie mit Hilfe einer Neomycinkassetten-unabhängigen Methode hergestellt. Beide Dysregulationen konnten mit dieser Methode, bei der das mit loxP-Elementen flankierte erste kodierende Exon des Tenascin-RGens durch die separat exprimierte Cre-Rekombinase herausgeschnitten wurde, bestätigt werden. Erstaunlicherweise wurde diese Abnahme der Expression von Gas5 und U44 auch bei Mäusen beobachtet, die keine Cre-Rekombinase exprimierten, sondern die nur die loxP-Flankierung des ersten codierenden Exons von Tnr aufwiesen. Daher wurde für die Dysregulation des Gas5- Transkriptes die Zerstörung eines regulatorischen Elementes, welches zur post-transkriptionalen Regulation von U44 und Gas5 führt, im Tnr-Gen postuliert. Nach heutigem Kenntnisstand ist dies das erste Beispiel dafür, dass das Einfügen von loxP-Sequenzen in ein Mausgen die Expression eines benachbarten Gens selektiv beeinflusst. Ferner wurde erstmals das Expressionsmuster der aus Gas5- Primärtranskripten gebildeten snoRNAs in verschiedenen Organen analysiert. Dabei zeigte sich, dass in jedem Organ deutlich verschiedene Mengen der einzelnen snoRNAs vorliegen, aber auch, dass jede einzelne snoRNA von Organ zu Organ große Expressionsunterschiede aufweist. Dies wirft die Frage auf, welche Bedeutung Gas5 und dessen snoRNAs, speziell U44, für die Physiologie der Zellen des ZNS und somit letztlich für das Verhalten der Maus haben. Zur Klärung, ob Gas5 für die bei der Tenascin-R defizienten-Maus beobachteten Verhaltensauffälligkeiten verantwortlich sein könnte, wurden Untersuchungen durchgeführt, welche zeigten, dass das basale Gas5-mRNAExpressionsniveau Unterschiede im Angstverhalten bzw. in der Stressantwort von C57Bl/6-Mäusen erklären könnte. Die Verhaltensanalysen zeigten, dass die basale Expression der Gas5-mRNA im Hippocampus, aber nicht im restlichen Gehirn negativ mit stressanzeigenden Parametern des open field - und des elevated plus maze –Tests korreliert. Mit der Leistung der Mäuse im water maze-Test, einer räumlichen Lernaufgabe, korrelierte die Gas5-Expression hingegen nicht. Dies deutet darauf hin, dass der Gas5-Level für die hippocampale Stress- und Angstantwort wichtig ist, allerdings nicht für das räumliche Gedächtnis. Darüber hinaus ist die Expression von Gas5, aber nicht die seiner snoRNAs, 24 h nach einem, für die Maus stark stressauslösenden, olfaktorischen Kontakt mit einer Ratte um bis zu 50 % erhöht. Die Tenascin-R-mRNA-Menge ist bei denselben Mäusen um 25 % vermindert. Diese Gas5-mRNA-Expressions-Änderung wird hingegen nicht bei einem gemilderten Stressreiz, wie einer neuen Umgebung, beobachtet. Dieses Ergebnis zeigt, dass geringe Stressoren wie eine neue Umgebung nicht ausreichen, um die Gas5-Expression zu stimulieren, starke Stressoren wie Rattenkontakt hingegen zu einem Anstieg der Gas5-Expression führen. Gas5 scheint eine wichtige Funktion bei der Verarbeitung von Stress einzunehmen. Diese Verarbeitung könnte in der Tenascin-R defizienten-Maus derart gestört sein, dass eine normale Stressantwort nicht möglich ist und sich diese somit letztlich auch auf die motorischen Fähigkeiten der Tenascin-R defizieten Maus auswirkt.
Die anatomischen Beziehungen der A. maxillaris in der Fossa infratemporalis wurden untersucht. Der mittlere vertikale Abstand zwischen Karotisgabel und dem Abgang der A. maxillaris betrug 63,6 mm. Der Mittelwert der extrakraniellen Länge der A. meningea betrug 15,1 mm. Eine Verlaufstypisierung der A. maxillaris wurde entwickelt. Die vertikalen und horizontalen Abstände der A. maxillaris zum Foramen mandibulae wurden ermittelt. Der kleinste gemessene vertikale Abstand war 4,8 mm, der kleinste horizontale 1,1 mm. In unserem Untersuchungsgut war ein proximaler Abgang der A. alveolaris inferior am häufigsten (59%), gefolgt von einem proximalen Abgang der A. meningea media (26%). Der Mittelwert des Durchmessers der A. maxillaris am Abgang betrug 3,8 mm. Der größte gemessene Durchmesser betrug 5,5 mm. Die A. maxillaris ist ein großlumiges, variabel verlaufendes Gefäß mit mehreren Arterienabgängen. Wir fanden die meisten Arterienabgänge kranial und dorsal des Foramen mandibulae. Dies ist insofern von Bedeutung, als bei der Lokalanästhesie am Foramen mandibulae oberhalb des vermuteten Foramens injiziert wird, um ein Absinken des Lokalanästhetikums an den Zielpunkt und eine sichere Schmerzausschaltung zu gewährleisten. Die oben genannten Ergebnisse legen eine direkte Punktion der A. maxillaris als Ursache positiver Aspirationsproben bei der Mandibularisanästhesie nahe. Gelangt ein Bolus eines Lokalanästhetikums proximal des Abgangs der A. meningea media in die A. maxillaris, so bewirkt der Vasokonstriktorzusatz eine Ischämie distal der Injektionsstelle. Bei Individuen, deren Retina über die A. meningea media versorgt wird, kann es hierbei zu ischämischen Netzhautläsionen kommen. Des weiteren kann ein Bolus eines fälschlich in die A. maxillaris injizierten Lokalanästhetikums schnell und in großer Menge über die A. meningea media in der A. centralis retinae anfluten, um dort toxische Wirkungen hervorzurufen.
Untersuchungen zur Expression von Annexin I, II und IV in konventionellen Nierenzellkarzinomen und deren Metastasen In der vorliegenden Arbeit wurden 28 konventionelle Nierenzellkarzinome (CRCC), die korrespondierenden Metastasen sowie nicht-neoplastisches Nierengewebe, welches an den Tumor grenzte, immunhistochemisch auf das Vorkommen der Annexine (ANX) I, II und IV untersucht, um Hinweise auf eine Beteiligung dieser Proteine bei der Metastasierung zu erhalten. Außerdem wurde untersucht, ob eine Korrelation zwischen der ANX-Expression und dem Tumorgrading/Malignität besteht, um eine mögliche Eignung der ANXs als prognostische Marker zu evaluieren. Die ANXs I, II und IV waren im nicht-neoplastischen Nierengewebe in der Bowman-Kapsel und im Tubulus renalis colligens, ANX I und II in der Henle-Schleife sowie ANX II und IV im Tubulus proximalis und distalis lokalisiert. Außerdem wurde in dieser Arbeit zusätzlich eine Immunreaktivität des ANX I im Tubulus proximalis nachgewiesen. Sowohl in den Primärtumoren als auch in den Metastasen war die Immunreaktivität für alle untersuchten ANXs im Gegensatz zum nicht-neoplastischen Gewebe deutlich stärker. Die Immunreaktion fand sich an den Zellmembranen und mehr oder weniger intensiv auch im Zytoplasma. Häufig waren innerhalb der Tumore Foci mit stärkerer Anfärbung vorhanden. Dies deutet auf unterschiedliche Funktionszustände oder funktionelle Eigenschaften bzw. unterschiedliche Differenzierungsgrade der Tumorzellen hin. In den Metastasen war im Vergleich zum Primärtumor eine stärkere Immunreaktivität vorhanden. Daraus folgt, dass die ANXs I, II und IV ein wichtiger Bestandteil der Metastasierungskaskade sein könnten und somit von der metastatischen Zelle vermehrt benötigt und exprimiert werden. Darüber hinaus scheint dies, wie für andere Tumoren beschrieben, auf eine zunehmende Entdifferenzierung der Metastasenzellen hinzuweisen, wodurch sich der schlechtere Krankheitsverlauf beim Vorliegen von Metastasen erklärt. Dies wird dadurch untermauert, dass sich in der statistischen Analyse eine Korrelation zwischen der Expression von ANX II und IV mit dem Fuhrman-Grading zeigte. Somit wird die Hypothese bestätigt, dass eine erhöhte ANX II und IV-Expression in CRCCs mit einem höheren G-Stadium im Zusammenhang steht und damit mit einer höheren Malignität und Aggressivität des Tumors einhergeht. Des Weiteren korrelierte die ANX IV-Expression mit der Metastasierung der CRCCs. Das heißt, dass eine Überexpression von ANX IV ein erhöhtes Metastasierungsrisiko des Tumors anzeigt. Somit könnte der immunhistochemische Nachweis von ANX II und IV in CRCCs als zusätzlicher prognostischer Marker dienen, was in weiteren Studien belegt werden sollte.
Sepsis ist ein Krankheitsbild mit ausgeprägter klinischer Relevanz, das im klinischen Alltag immer wieder große Probleme aufwirft. Zum einen sind die zugrunde liegenden pathophysiologischen Vorgänge im Wesentlichen unverstanden und zum anderen sind große interindividuelle Unterschiede im Erfolg verschiedener Therapieansätze zu beobachten. Die Funktion und Relevanz von Arzneimitteltransportern ist letztlich unklar und unter Umständen stellen sie Einflussgrößen dar, die sich auf Therapie und Prognose einzelner Patienten auswirken können. Des Weiteren muss aufgrund der Vielzahl der parallel verwendeten Wirkstoffe von einem großen Interaktionspotential der verwendeten Substanzen ausgegangen werden. Im Rahmen der vorgelegten Dissertation wurde die Frage eruiert, ob eine systemische Entzündungsreaktion die Expression dieser Transportproteine beeinflusst. Dafür standen Proben zweier unterschiedlicher Sepsismodelle zur Verfügung, die mittels quantitativer PCR und Immunfluoreszenz auf die Expression der pharmakologisch wichtigen ABC-Transporter P-gp, mrp2, BCRP1 und mrp5 in verschiedenen Organen hin untersucht wurden. Bis auf das mrp2, das nur in Darm, Niere und Leber detektiert werden konnte, konnten alle untersuchten Transporter in den betrachteten Organen auf mRNA-Ebene nachgewiesen werden. Diese Befunde wurden teilweise mittels Immunfluoreszenz-Untersuchungen bestätigt. So konnte beispielsweise die kanalikuläre Lokalisation des mrp2 bestätigt und MRP5, wie schon für das humane Herz beschrieben, in den Kardiomyozyten und Endothelzellen lokalisiert werden. Der Vergleich der Sepsismodelle und der nativen Proben zeigt ein uneinheitliches Bild: Hier wurden in den meisten Fällen erhöhte Expressionsspiegel für die CASP-Sepsis beobachtet, wohingegen es beim LPS-Modell vorrangig zu einer Abnahme kam. Lediglich mrp2, das in beiden Modellen vermindert exprimiert war, bildete hier eine Ausnahme. Diese sehr differierenden Ergebnisse sind dabei sehr wahrscheinlich im Versuchdesign begründet. Aufgrund der unterschiedlichen Applikationsverfahren ist beispielsweise mit verschiedenen Anwartzeiten und einem differierenden Zytokinprofil zu rechnen, wodurch die voneinander abweichenden Effekte hinsichtlich der Transporterexpression zu erklären wären. Betrachtet man die Ergebnisse im Einzelnen, so zeigt sich für P-gp nur im CASP-Sepsismodell eine signifikante Expressionsänderung. Die hier beobachtete gesteigerte Transporterexpression könnte durch eine Verminderung der lokalen und systemischen Verfügbarkeit von P-gp Substraten auch funktionelle Bedeutung haben. Die ebenfalls gemessene BCRP1-Expression unterlag insgesamt erheblichen Schwankungen, so dass hier keine eindeutigen Ergebnisse erzielt werden konnten. Für BCRP1 konnte lediglich im Gehirn während beiden Sepsisanordnungen eine deutlich erhöhte Expression festgestellt werden. Vor dem Hintergrund einer möglichen cerebralen Hypoxie im Rahmen der Sepsis, könnte die Zunahme als kompensatorischer Schutzmechanismus vor Akkumulation von BCRP1-Substraten, wie beispielsweise Porphyrinen, interpretiert werden. Die cGMP/cAMP-Effluxpumpe mrp5 zeigt schließlich in allen Organen der CASP-Gruppe ebenfalls eine Expressionszunahme, während es im LPS-Modell in Darm, Niere und Milz zu einer Expressionsabnahme kommt. Es wird diskutiert, ob der Transporter an der Regulation der intrazellulären Konzentration der second messengers cAMP und cGMP beteiligt ist, was im Hinblick auf eine sepsisbedingte Vasodilatation und myokardiale Depression, die beide u.a. über den NO-cGMP-Signaltransduktionsweg reguliert werden, von Interesse wäre. Im Rahmen der Experimente kam es in den Herzproben bei LPS- bzw. CASP-Sepsis zu einem gleich bleibenden Verhalten bzw. zu einer Zunahme des Transportervorkommens, so dass letztlich keine sichere Korrelation zwischen den pathophysiologischen Veränderungen im Rahmen einer Sepsis und der Funktion von mrp5 gestellt werden kann. Zusammenfassend kann man eine Beeinflussung der Transporter durch ein septisches Geschehen ausmachen, wobei die klinische Relevanz und Funktion der Transporter durch weitere Analysen zu klären bleibt.
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 Abhängigkeit der Sintergüte bei Metallverblendkeramiken von der verwendeten Brennunterlage
(2008)
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage der Beeinflussung der Sintergüte, durch den Brennguttträger, bei Metallverblendkeramiken. Hierfür wurden sechs keramische Massen (hoch-, mittel- und niedrigbrennend) und fünf Trägersysteme untersucht. Aus den keramischen Massen wurden Probekörper erstellt und auf den Brenngutträgern gebrannt. Während der Dentinbrände wurden die Temperaturverläufe innerhalb der Brennkammer protokolliert. Die gebrannten Proben wurden dann hinsichtlich Ihrer Sinterschrumpfung und der Oberflächenrauhigkeit untersucht. Die statistische Auswertung der Messwerte der experimentellen Phase zeigte, dass der Brenngutträger sowohl die Sinterschrumpfung als auch die Oberflächenrauhigkeit der keramischen Proben bestimmt. Diese Beeinflussung begründet sich in der Veränderung der maximalen Sintertemperatur durch die Brenngutträger.
Die Computertechnologie gewinnt in der fachspezifischen Ausbildung an Universitäten zunehmend an Bedeutung. Jedoch verglichen mit ihrem Potential liegen die Anwendungen computergestützter Ausbildungssysteme noch weit zurück. Zur Evaluierung dieser Thematik wurde ein Fragebogen an die Lehrstühle der Zahnerhaltungs- und Zahnersatzkunde aller 32 Universitätszahnkliniken in Deutschland versandt. Ziel der Studie war die Erhebung des momentanen Kenntnisstandes und Anwendungsgrades computergestützte Ausbildungs- und Simulationssysteme im Zahnmedizinstudium sowie die Ermittlung der Einstellung zu diesen Systemen in Abhängigkeit zum Persönlichkeitsprofil der Befragten. Neben Vorteilen dieser Systeme sowie möglichen Gründen für den bislang geringen Anwendungsgrad sollten im Fragebogen auch persönliche Angaben der Befragten wie Alter, Geschlecht, Dienstgrad, Dienstjahre in der Studentenausbildung, Computer- und Englischkenntnisse erfasst werden. Aus diesen persönlichen Angaben wurde ein Persönlichkeitsprofil der Befragten erstellt. Die Respons-Rate betrug 89,6 % (112 von 125 verschickten Fragebögen). Es ergab sich eine deutliche Diskrepanz zwischen dem Wunsch der Befragten, den Studenten Methodenkenntnisse zum Wissenserwerb zu vermitteln und dem tatsächlichen Stattfinden entsprechender Kurse und Veranstaltungen. Hauptvorteile der computergestützten Ausbildungssysteme wurden von den Befragten in der Möglichkeit zum individuellen Lernen der Studenten, in der Motivationssteigerung der Studenten und im Nutzen zur theoretischen und praktischen Leistungsüberprüfung gesehen. Potentielle Einsatzgebiete sah die Mehrheit der Befragten beispielsweise in der Wissensüberprüfung, in der Qualitäts- und Prozessbewertung von Präparationsübungen sowie in der Vermittlung und dem Training komplexer Behandlungsstrategien. Jedoch nur etwa die Hälfte der Befragten kannte aktuelle Systeme wie EDUnet, PREPassistant und DentSim und noch viel weniger setzten diese Systeme in ihrem Lehrbetrieb ein. Hauptgründe für den bislang relativ geringen Einsatz solcher Systeme in der zahnmedizinischen Ausbildung waren für die Befragten die „Nicht-Finanzierbarkeit“ und noch fehlenden Evaluationsergebnisse sowie die Argumente, dass die Kosten, die mit dem Einsatz der Systeme im Lehrbetrieb verbunden sind, nicht im Verhältnis zu deren Nutzen stehen und dass der Aufwand bezüglich der Integration der Systeme in den bestehenden Lehrbetrieb zu hoch wäre. Je höher jedoch die Computerkenntnisse der Befragten waren, desto eher sahen sie die mangelnde Qualität aktueller Systeme als Grund für den geringen Anwendungsgrad. Für die Mehrheit der Befragten wären Abweichungen der Lehrinhalte der Systeme von der eigenen Lehrmeinung sowie Englisch als Benutzersprache annehmbar. Die Ergebnisse der Studie zeigen einen klaren Widerspruch zwischen einer allgemein positiven Einstellung zum Nutzen computergestützter Ausbildungssysteme in der zahnmedizinischen Ausbildung und dem tatsächlichen Bekanntheits- bzw. Anwendungsgrad dieser Systeme. Jedoch scheinen zwei Grundvoraussetzungen für die Reduzierung der initialen Kosten und zur Erhöhung der Anwenderzahl der Systeme – nämlich die Akzeptanz abweichender Lehrinhalte von der eigenen Lehrmeinung sowie Englisch als Benutzersprache – für die Mehrheit der Befragten akzeptabel.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Ort der Wirkstofffreisetzung als eine wichtige Einflussgröße für die Absorption von Arzneistoffen zu charakterisieren. Bezugnehmend auf die unterschiedliche Expression von Transportproteinen in den einzelnen Abschnitten des Magen-Darm-Traktes sollten Erkenntnisse über die regioselektive Absorption des P-gp-Substrates Talinolol nach Gabe verschiedener Arzneizubereitungsformen gewonnen werden. Dazu wurde in einer kontrollierten, randomisierten klinischen Studie an acht gesunde, männliche Probanden je eine konventionelle Hartkapsel, eine magensaft-resistente Kapsel und ein Suppositorium verabreicht. Jede Arzneiform enthielt neben Talinolol auch noch Paracetamol, das als Referenzsubstanz für die Bestimmung des Zeitpunktes der Wirkstoffliberation diente. Paracetamol wurde nach Gabe aller drei Arzneiformen in gleichem Umfang absorbiert. Es zeigte in jedem Fall regelmäßige Peaks und war ein zuverlässiger Indikator für die Freisetzung des Wirkstoffes aus der Arzneiform. Der Verlauf der Serumkonzentrations-Zeit-Kurven von Talinolol war insgesamt weitaus weniger regelmäßig als der von Paracetamol. Im interindividuellen Vergleich fielen insbesondere nach Gabe der magensaftstabilen Kapsel und des Suppositoriums erhebliche Schwankungen auf. Dabei sank die relative Bioverfügbarkeit nach Gabe der magensaftstabilen Kapsel auf 50%, nach Gabe des Suppositoriums sogar auf 20% des Wertes nach Einnahme einer konventionellen Hartkapsel. Die Auflösung von magensaftstabilen Zubereitungsformen erfolgt vorrangig im distalen Jejunum oder Ileum. Nach Aussage mehrerer Autoren ist hier die P-gp-Expression im Vergleich zum Duodenum deutlich erhöht. Dies könnte unserer Meinung nach die verminderte Bioverfügbarkeit des P-gp-Substrates Talinolol nach Einnahme einer magensaftresistenten Kapsel erklären. Der noch stärkere Abfall des AUC-Wertes nach Gabe eines Suppositoriums kann indes nur teilweise auf die rektale Expression von P-gp zurückgeführt werden, die zwar höher als im Duodenum, aber nicht höher als im Jejunum/Ileum ist. Hauptursache für die schlechte Absorption scheint hier die im Vergleich zu Paracetamol schlechte Löslichkeit von Talinolol zu sein, die wohl auf die Bedingungen der rektalen Zufuhr des nicht gelösten Arzneistoffes zurückzuführen ist. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass Talinolol in tieferen Darmabschnitten schlechter absorbiert wird. Eine solche regioselektive Absorption wurde auch bei anderen Wirkstoffen beobachtet. Dies ist bei der Entwicklung von Arzneizubereitungsformen bedeutsam, welche den Arzneistoff in einem bestimmten Abschnitt des Magen-Darm-Traktes freisetzen sollen.
Hintergrund: Vollrotierende NiTi?Instrumente zur Wurzelkanalaufbereitung finden immer weitere Verbreitung. In der vorliegenden Untersuchung sollten verschiedene Aufbereitungssysteme hinsichtlich ihrer Aufbereitungsergebnisse bei simulierten s?förmig gekrümmten Wurzelkanälen miteinander verglichen werden. Erfahrene Praktiker sollten zudem zur Aufbereitung s?förmig gekrümmter Wurzelkanäle geeignete Instrumentensequenzen vorschlagen. Methode: Es wurden simulierte s?förmige Wurzelkanäle in Kunststoffblöcken mit ProTaper?, FlexMaster?, LightSpeed? und Stahl?Handinstrumenten sowie mit zwei Hybridtechniken aus ProTaper? und LightSpeed?Instrumenten und ProTaper? und ProFile?Instrumenten aufbereitet. Vier Praktiker bereiteten zunächst Wurzelkanäle mit der von ihnen favorisierten Methode auf und danach mit der ProTaper/ProFile?Technik. Es wurden die Zentrierung des Wurzelkanals nach der Aufbereitung, die Aufbereitungszeit und Instrumentenfrakturen erfasst. Ergebnis: Sowohl die Praktiker als auch der Experimentator erzielten mit der Hybridtechnik ProTaper/ProFile gute Wurzelkanalgeometrien. Keines der von den Praktikern favorisierten Systeme war besser als ProTaper/ProFile. LightSpeed wird aufgrund der hohen Frakturgefahr nicht empfohlen. ProTaper und Handaufbereitung waren am schlechtesten zentriert und werden nicht empfohlen. ProTaper/ProFile ist das zweitschnellste System nach ProTaper und signifikant schneller in der Aufbereitung als alle anderen untersuchten Instrumentensysteme. Diskussion: Da die Untersuchung an simulierten Wurzelkanälen in Kunststoffblöcken durchgeführt wurde sind weitere in?vitro?Studien an extrahierten humanen Zähnen sowie klinische Studien notwendig, um die Praxisrelevanz bewerten zu können.
Die extrazelluläre Matrix (ECM) umgibt in allen Geweben und Organen die Zellen. Aber die ECM ist mehr als nur ein einfaches Gerüst um die Zellen. Sie stellt nicht nur einen Schutz der Zellen vor mechanischen Einflüssen dar, sondern interagiert zudem über spezielle Rezeptoren mit den Zellen und gewährleistet so lebensnotwendige Prozesse, wie z.B. Adhäsion, Differenzierung, Proliferation und Signaltransduktion von Zellen. Auch an einer kontrollierten Wundheilung sind die ECM-Moleküle aktiv beteiligt. Die Matrixmoleküle Fibronektin und Kollagen IV sind beispielsweise in der Lage, die Migration von Keratinozyten während der Reepithelisierung in Wunden zu fördern. Bei Patienten mit Chronischer Venöser Insuffizienz (CVI) konnten verschiedene Studien in trophisch veränderten Hautarealen eine gesteigerte Produktion der Matrixmoleküle Tenascin, Fibronektin, Kollagen I und IV finden. Das Ziel unserer Arbeit war es zu untersuchen, ob die gut erforschte Mikroangiopathie bei Patienten mit CVI einen Einfluss auf die Expression der ECM-Moleküle Tenascin, Fibronektin, Kollagen I und IV hat oder ob die Hochregulierung dieser Moleküle möglicherweise nur das Ergebnis einer gesteigerten Entzündungsreaktion ist. In der vorliegenden Studie wurde dazu bei 23 Patienten mit chronischer venöser Insuffizienz unterschiedlicher Schweregrade (Widmer II, n=9; Widmer IIIb, n=14) die Mikrozirkulation der Haut mittels transkutaner Sauerstoffpartialdruckmessung (TcPO2) und Laser-Doppler-Fluxmetrie (LDF) am Oberschenkel, Unterschenkel und medialem Malleolus (im Widmer Stadium II) bzw. Ulkusrand (im Widmer Stadium III) des betroffenen Beines erfasst. An allen Messpunkten ist im Anschluss je eine Stanzbiopsie entnommen und immunhistochemisch auf die extrazellulären Matrixmoleküle Kollagen I, Kollagen IV, Fibronektin und Tenascin untersucht worden. Während die mikroangiologischen Messungen im Bereich der Oberschenkelhaut beider Patientengruppen Werte zeigten, wie sie auch in der Haut gesunder Probanden gemessen werden können, fanden wir stadienabhängig bereits erste Verschlechterungen der mikroangiologischen Situation in der Haut des Unterschenkels (sinkender TcPO2, steigender LDF). Die mikroangiopathischen Veränderungen verschlechterten sich in trophisch veränderter Haut des distalen Unterschenkels in Abhängigkeit von dem klinischen Schweregrad weiter. Für alle untersuchten ECM-Moleküle konnten wir eine Zunahme der Anfärbung beobachten, welche eng mit der Schwere der trophischen Veränderungen der Haut korrelierte. Gemeinsam war allen untersuchten Molekülen eine Zunahme der Anfärbung um die Gefäße. In der Haut des Oberschenkels beider Patientengruppen zeigten sich Anfärbemuster, wie sie auch in der Haut gesunder Probanden gefunden werden. Erste Veränderungen in der Anfärbung, vor allem für die Moleküle Tenascin und Kollagen IV, zeigten sich bereits in klinisch gesunder Haut im Unterschenkelbereich, wo wir auch mikroangiopathische Veränderungen nachweisen konnten. Die Ergebnisse dieser Arbeit und die in ihr diskutierten Studien bestätigen die These, dass der Mikroangiopathie primär eine mechanische Ursache zu Grunde liegt und sie der kutanen Manifestation der CVI vorausgeht. Des Weiteren scheint eine systemische Komponente bei der Genese dieser Krankheit keine Rolle zu spielen, da sowohl die mikroangiologische als auch die immunhistochemische Situation in der Oberschenkelhaut nicht pathologisch verändert erschienen. Mit zunehmender Verschlechterung der nutritiven Versorgung konnte eine immer stärker werdende Expression der untersuchten Matrixmoleküle aufgezeigt werden, was für einen Einfluss der Mikroangiopathie auf die Expression der ECM-Moleküle spricht. Bestärkt wurde diese Vermutung durch die Entdeckung in dieser Arbeit, dass bereits in klinisch gesunder, aber mikroangiologisch geschädigter Haut, eine verstärkte Expression einiger ECM-Moleküle zu finden war. In früheren Studien konnte in klinisch gesunden Hautarealen bei Patienten mit CVI, welche bereits mikroangiopathische Veränderungen zeigten, keine Anzeichen signifikant erhöhter Entzündungsaktivität nachgewiesen werden. Es ist daher unwahrscheinlich, dass Zytokine oder Wachstumsfaktoren, welche durch Entzündungszellen freigesetzt werden, für diese Hochregulierung verantwortlich sind. Die vermehrte Expression der Matrixmoleküle in Abhängigkeit von der Mikroangiopathie könnte für Prozesse wie Neoangiogenese oder Wundheilung verantwortlich sein, aber auch einen Schutz der Gefäße vor hohen Drücken darstellen bzw. eine Anpassung der ECM an die veränderte Mikroumgebung gewährleisten. Das es trotzdem zu einer progredienten Schädigung der Haut bis zum Ulcus cruris venosum im Verlaufe dieser Krankheit kommt, kann auf die erhöhte proteolytische Aktivität, insbesondere in lipodermatosklerotischer Haut und im Ulkusbereich, zurückgeführt werden („High turnover pathology“).
Die Sepsis ist eine generalisierte Entzündungsreaktion des gesamten Organismus auf eine Infektion. Sie zeichnet sich auch heute noch durch eine hohe Letalität von bis zu 50 % aus. Ein Leitsymptom ist die vasomotorische Regulationsstörung bis hin zum septischen Schock. Aufgabe der vorliegenden Studie war es herauszufinden, ob Antibiotika, die einen wesentlichen Eckpfeiler der Sepsistherapie darstellen, einen vasodilatitiven Effekt auf Gefäße ausüben. Untersucht wurden Tobramycin, Vancomycin, Imipenem, Metronidazol und Neomycin an der glatten Gefäßmuskulatur der Rattenaorta. Medikamente stellen Stoffgemische aus der Wirksubstanz und einer Vielzahl an Zusatzstoffen dar. Um einen möglichen Einfluß der Zusatzstoffe dieser Medikamente nachzuweisen, wurden einerseits die Zusatzstoffe des Medikamentes Tobramycin (Phenol, Natriummetabisulfit und Natrium-EDTA), andererseits die Reinsubstanzen Tobramycin, Vancomycin und Imipenem selbst auf mögliche Effekte auf den Tonus der Gefäßmuskulatur untersucht. Um einen Vasodilatation der verschiedenen Substanzen nachzuweisen, wurden die Gefäße zuvor präkontrahiert. Hierfür wurden zum einem Phenylephrin als α1-Sympatomimetikum eingesetzt, zum anderen wurde über eine Verschiebung des Membranpotentials durch Kaliumchloridlösungen in verschiedenen Konzentrationen von 20 mM und 40 mM eine Präkontraktion der Gefäße erzeugt. Der Einsatz dieser verschiednen Präkontraktoren ermöglichte es, Aussagen über den Einfluss auf die verschiedenen physiologischen Signalübertragungen zur Kontraktion zu treffen. Es zeigte sich, dass alle getesteten Medikamente, Reinsubstanzen und Zusatzstoffe Einfluss auf das rezeptorvermittelte System (Phosphatidylinositolkaskade) aufweisen und über diesen Weg zu einer Vasodilatation führen können. Hervorzuheben ist das Imipenem und die Reinsubstanz von Tobramycin, welches ausschließlich über diesen Weg den Gefäßtonus beeinflusst. Alle anderen Substanzen zeigen auch einen gewissen vasodilatativen Effekt auf die elektromechanische Kopplung (Kaliumkanäle). Dies spricht dafür dass diese Substanzen in den intrazellulären Kalziumhaushalt oder den eigentlichen intrazellulären Kontraktionsmechanismus eingreifen. Hervorzuheben ist Tobramycin, bei welchem nicht nur die Reinsubstanz, sondern auch die Zusatzstoffe einen signifikanten vasodilatatorischen Effekt aufweisen. Hier wären unspezifische Effekte oder eine Beeinflussung des NO-Systems denkbar. Möglich wäre aber auch eine Summation verschiedener Mechanismen. Aus dieser Arbeit lässt sich schlussfolgern, dass der Faktor „Vasodilatation durch Antibiotika“ durch die entsprechende Wahl eines ebenso potenten Alternativantibiotikums ausgeschaltet werden könnte und somit möglicher Weise ein weiterer Baustein in der Therapie der Sepsis vorliegt.
The primary objective of this study is to practically apply geostatistical tools that can help to improve an evaluation of groundwater quality for a particular area. The Nam Dinh area, an area of 70 x 70 km2, located in the Southern part of the Red River Delta, was selected as a source for different data sets to be used as case studies. A set of geostatistical tools has thus been applied to the different real data sets which were collected from the coastal Quaternary aquifers in the different campaigns. This gives us a yardstick by which the success of a specific approach can be measured. Throughout the thesis a series of the case studies are, in turn, represented in order to get insight into and an understanding of what various geostatistical tools can do and, more importantly, what their shortcomings are. There are nine different methods of data analyses use in this thesis, which include: (1) Major Ion Comparison, (2) Graphic Plots, (3) Exploratory Statistical Data Analysis, (4) Variogram Analysis, (5) Spatial Estimation Using Kriging, (6) Cluster Analysis, (7) Principle Component Analysis, (8) Multivariate Regionalization Analysis, and (9) Contamination Risk Mapping Using Indicator Kriging. First, major ion comparison and graphic analysis are performed in order to get a general hydrogeochemical view of the collected datasets, before stepping into a further geostatistical approach. By these analyses, various groundwater types are observed and a general hydrochemical trend is visualized using Stiff- and Piper diagrams as well as site maps. The major ion ratios in relation to TDS concentration are compared to investigate the origin of water. Second, a statistical exploratory data analysis is applied to describe the important features of the data by which the character of a specific hydrogeochemical variable might be recognized. Deviations from the Gaussian probability model are detected and appropriate transformations for a formal analysis in geostatistics are selected. Since the Theory of Regionalized Variables (Mathéron 1971; short term: Geostatistics) assumes Gaussian distribution the hydrochemical variables used here are checked for normality. These analyses show that although the data are facing some problems such as outliers and they are very positively skewed at the linear scale, this can effectively be minimized by transforming the data to log-scale. Third, both variogram analyses and Kriging techniques are used to spatially estimate a rectangular 36x36 estimation grid within an area of 70 x 70 km based on the sampled locations (85, 45 and 74 and 38 visited locations for the Pleistocene RS, the Pleistocene DS, the Holocene RS, the Holocene DS, respectively). These estimated values are then used to map the spatiotemporal variability of groundwater quality. In practice, estimation of unknown values and mapping of concentrations of a specific variable can, of course, easily be created by many available software programs. However, error variances are always present in any estimation due to a level of uncertainty, so the reliability of how these estimates could be yielded has also been evaluated in this case study. A critical assessment of all possible variations, tightly related to the seasonal change, directional influence, spatial distribution and prediction error is conducted and concluded. Fourth, Cluster Analysis (CA), Principle Component Analysis (PCA) and Multivariate Regionalization Analysis (RA) are applied to three main datasets of all Quaternary aquifers in the Nam Dinh area to discover the relationships among measured hydrochemical parameters by which we can detect and regionalize major factors which have an impact upon groundwater quality. These approaches are also to overcome the plethora of data that is usually a common problem for any one who has already tackled groundwater data. In this case study both clustering and R mode principal component analyses are thus performed based on the following parameters: The log-transformed concentrations of all measured major ions and of NO3-, NO2-, NH4+, PO42-, i.e. 11 variables from three different datasets of the main aquifers. By cluster analysis three classes of water types, ranging from freshwater to brackish-saltwater types, are typically grouped. Finally, Indicator Kriging (IK) is performed to evaluate the risks of arsenic contamination. The focus of this approach is to assess contamination risk expressed as probability of exceeding threshold- values. The region may thus be subdivided into “safe” and “unsafe” zones on the basis of probability maps which mark contaminated all places where the risk of arsenic contamination exceeds a given threshold for drinking water purpose. By this case study, it is shown that Indicator Kriging is a useful method which has some advantages for many contamination studies. Firstly, it is well known as the non-parametric technique which can be appreciably used when a dataset does not reach normal shape or nearly normal shape as in this situation. Secondly, the outlier problem that often exists in any analysis can be overcome when applying this method. Thirdly, it can be applied in practice to delimit a study area into “safe zone” or “unsafe zone” from which decision-making on the water supply can be decided for the remediation of a contaminated water source or selecting an appreciative source for exploitation. The combined use of spatial (Geostatistics) and multivariate statistical measures have proven to be of major assistance in questions of assessing groundwater quality especially in less sampled regions. A major advantage lies in the possibility of simultaneously creating spatial estimates as well as estimation confidence limits.
Die Zellen des menschlichen Körpers sind von einer Membran umgeben, durch die das Cytoplasma vom Umgebungsmilieu abgegrenzt wird. Für die Aufrechterhaltung ihrer Stoffwechselfunktionen sind sie jedoch auf eine ständige Aufnahme und Abgabe verschiedenster Moleküle angewiesen. Für immer mehr Substanzen kann inzwischen gezeigt werden, dass deren Membranpassage durch spezifische Transportproteine vermittelt wird. Auch das Herzgewebe ist Ziel- und Wirkort einer Reihe endogener und exogener Moleküle wie beispielsweise Hormone oder Arzneistoffe, die für den Eintritt in die Zelle Transportproteine, sogenannte Carrier, benötigen. Die vorliegende Arbeit sollte daher dazu beitragen, die Expression des Anionentransporters "Organic Anion Transporting Polypeptide B" (OATP-B/OATP2B1), eines Mitglieds der Transporterfamilie OATP (SCL21), im humanen Herzen aufzuklären. Dazu wurde zunächst ein sequenzspezifischer Antikörper gegen das OATP-B hergestellt und an Plazentagewebe charakterisiert. Mit diesem Antiserum wurde anschließend im Westernblot und immunhistologisch die Expression und die zelluläre Lokalisation des OATP-B Proteins in humanen Herzgewebeproben untersucht. Weiterhin wurde die mRNA Expression des OATP-B in 46 Vorhof- und 15 Ventrikelproben überwiegend herzkranker Patienten mittels Real time PCR bestimmt und Unterschiede in der Expression im Hinblick auf anamnestische und klinische Daten statistisch analysiert. In allen untersuchten Proben wurde OATP-B nachgewiesen. Dabei zeigte sich eine starke Expression im Bereich des Endothels kleiner Gefäße, Kardiomyozyten wiesen eine deutlich schwächere OATP-B Expression auf. Zwischen Vorhof- und Ventrikelproben zeigte sich kein signifikanter Unterschied, ebenso hatten kardiale Erkrankungen oder allgemeine Merkmale wie das Körpergewicht, Alter oder Geschlecht, keinenn Einfluss auf die OATP-B Expression. Es fand sich jedoch bei Patienten, die CSE-Hemmer und hierbei insbesondere Atorvastatin einnahmen, eine signifikant geringere Expression der OATP-B mRNA als bei Patienten ohne CSE-Hemmer Medikation (p < 0,05). Mit dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass das OATP-B regelmäßig im humanen Herzen exprimiert ist, so dass eine Beteiligung des OATP-B an der kardialen Aufnahme seiner Substrate wie beispielsweise Steroid-Sulfate und CSE-Hemmer wahrscheinlich ist. Außerdem deuten die statistischen Ergebnisse auf mögliche Regulationsprozesse durch CSE-Hemmer bei der Expression des OATP-B hin.
Soja gehört aufgrund seines hohen Proteingehaltes seit Jahrtausenden zu den Grundnahrungsmitteln des Menschen. Daneben wird Soja sowohl in Europa als auch in Asien als Ergänzungsfutter in der Tierernährung verwendet. Die enthaltenen Isoflavone verursachen in vivo möglicherweise positive, systemische Effekte, was aus erhöhten Geburtsgewichten sowie dem verbesserten postnatalen Wachstum von Ferkeln abgeleitet wurde. In weiteren Studien, in denen nach Fütterung im Blut der Tiere eine Daidzeinmenge von ca. 1 µmol/l zirkulierte, wurde das Wachstum der Ferkel nicht beeinflusst. Ferner zeigten die Isoflavone Genistein und Daidzein in vitro häufig ambivalente Effekte auf das Wachstum von Maus oder Ratte abgeleiteten Muskelzellkulturen in Abhängigkeit von der Dosis und Einwirkzeit. Die direkte Wirkung der Isoflavone auf das Wachstum und die Differenzierung von Skelettmuskelzellen wurde bisher für das Hausschwein nicht untersucht, obgleich es über sojahaltiges Futter einer kontinuierlichen Zufuhr von Isoflavonen ausgesetzt und eine Beeinflussung des Wachstums aufgrund der zuvor genannten Studien denkbar ist. Zudem wurde bisher die Expression der Östrogenrezeptoren, als mögliche Bindungsorte für Isoflavone, weder auf Protein- noch auf mRNA-Ebene im Skelettmuskel des Schweins beschrieben. Die vorliegende Arbeit verfolgte daher das Ziel, ein in vitro-Modell in Form einer Satellitenzellkultur aus dem M. semimembranosus für die Untersuchung des Muskelwachstums beim Hausschwein zu etablieren. Erstmals sollte daran die direkte Wirkung der Isoflavone Genistein und Daidzein in physiologischen sowie nicht-physiologischen Konzentrationen auf Basisprozesse des exponentiellen Wachstums und der Differenzierung unter Berücksichtigung möglicher wachstumsfaktorvermittelter Regulations¬mechanismen beschrieben werden. Die Isoflavonwirkung auf die DNA-Synthese der Muskelzellen wurde im Vergleich mit den Östrogenen 17beta-Östradiol und Östron sowie in weiteren Versuchen in Kombination mit den Wachstumsfaktoren IGF-I und EGF betrachtet. Für die Bestimmung der Einflüsse von Genistein und Daidzein auf die Proliferation porciner Skelettmuskelzellen wurden die DNA-Syntheserate, der Zellzyklus, Zelltod sowie DNA-Schäden und deren Reparatur nach Entzug der Isoflavone gemessen. Um den Einfluss der genutzten Isoflavone und 17beta-Östradiol auf die Differenzierung der Skelettmuskelzellen zu untersuchen, erfolgte die Bestimmung des Fusionsgrades sowie die Messung der Creatinkinase-Aktivität. Zusätzlich wurde der Proteinmetabolismus als Einbau bzw. Freisetzung von [3H]-Phenylalanin betrachtet. Ferner erfolgte die Untersuchung der Expression der Östrogen- und Tyrosinkinaserezeptoren, EGF-R und IGF-1R, mithilfe der RT-PCR, des Immunoblots und der Immunhistochemie während der Proliferations- und/oder der Differenzierungsphase. Aus dem porcinen M. semimembranosus wurde erfolgreich ein Satellitenzellpool etabliert und erstmals die Expression der Östrogenrezeptoren alpha und beta im porcinen Skelettmuskel und dem davon abgeleiteten Zellpool gezeigt. Die Ergebnisse lassen weiterhin negative Wirkungen der getesteten Isoflavone auf das Muskelzellwachstum in Ferkeln vor allem ab zirkulierenden Serumkonzentrationen von > 1 µmol/l, jedoch keine Effekte der Östrogene auf die Zellproliferation erwarten. IGF-I und EGF erwiesen sich als wirkungsvolle Stimulatoren des porcinen Muskelzellwachstums, was für EGF in der Zellkultur mit serum- und wachstumsfaktorfreiem Medium erstmals gezeigt wurde. Darüber hinaus wirken IGF-I und EGF scheinbar den toxischen Effekten hoher Isoflavondosen entgegen. Dennoch erniedrigte Genistein (100 µmol/l) deutlich die wachstumsfaktorvermittelte DNA-Synthese in porcinen Satellitenzellkulturen. Interessanterweise war unter dem Einfluss nahrungstypischer Daidzeinkonzentrationen (1 und 10 µmol/l) in Kombination mit IGF-I eine signifikante Erhöhung der Zellzahl zu beobachten. In der differenzierenden porcinen Muskelzellkultur verringerten sowohl Östrogene als auch Isoflavone dosisabhängig die Proteinabbaurate. Obgleich Östrogene allgemein beim Schwein nicht als Förderer des Muskelwachstums gelten, haben Östrogene und nahrungstypische Isoflavonkonzentrationen das Potential, den Protein¬metabolismus des porcinen Skelettmuskels zu beeinflussen. Auf der anderen Seite führten hohe Isoflavonkonzentrationen (20; 100 µmol/l) zu einer Abnahme der Proteinmenge und wirkten als Toxine auf die differenzierenden Skelettmuskelzellen. Da das Schwein eine dem Menschen ähnliche Physiologie und einen für die Isoflavone vergleichbaren Metabolismus besitzt, sind die Ergebnisse dieser Arbeit nicht nur für die Tierernährung bedeutsam, sondern ebenso für die Beurteilung der Auswirkungen sojabasierter Babynahrung auf Entwicklungsprozesse beim menschlichen Neugeborenen, was in zukünftigen Untersuchungen zu den Wirkungen der Sojaisoflavone berücksichtigt werden sollte.
Kontaktlinsenträger haben ein erhöhtes Risiko für Keratitiden. Die Ursache liegt u.a. in unzureichend wirksamen Kontaktlinsenpflegesystemen, insbesondere All-in-One Lösungen. Die vorliegende Studie liefert einen aktuellen Überblick über die meistverwendeten Kontaktlinsenpflegesysteme in Deutschland. Hauptaugenmerk war die Untersuchung unter Belastung mit 1% Albumin, 0,1% Mucin. All-in-One Lösungen wirken weiterhin insbesondere unter Belastung nur unzureichend. Mikrobiologisch sind daher z.Z. nur Wasserstoffperoxidlösung zu empfehlen.
Genome-wide responses and regulatory mechanisms to thiol-specific electrophiles in Bacillus subtilis
(2008)
The soil-dwelling bacterium Bacillus subtilis is regarded as model organism for functional genomic research of low GC Gram-positive bacteria. Recently, the group of Haike Antelmann has monitored the expression profile of B. subtilis after exposure to phenolic compounds. Interestingly, proteome and transcriptome analyses showed a strong overlap in the expression profile after exposure to catechol, MHQ that auto-oxidized to quinones and the thiol-reactive electrophile diamide. The response to electrophilic quinones and diamide is governed by a complex network of transcription factors, including Spx, CtsR, PerR, CymR and the novel MarR-type repressors MhqR (YkvE), YodB and YvaP. The regulatory mechanisms of these novel thiol-stress sensors YodB and YvaP are studied as part of this thesis in collaboration with the group of Peter Zuber (Oregon). YodB negatively regulates the expression of the nitroreductase YodC and the azoreductase YocJ (AzoR1) after exposure to electrophilic quinones and diamide. The azoreductase AzoR1 is a paralog of AzoR2 that is under control of MhqR. Both paralogous azoreductases (AzoR1 and AzoR2) have common functions in quinone and azo-compound reduction to protect cells against the thiol reactivity of electrophiles. DNA binding activity of YodB is directly inhibited by thiol-reactive compounds in vitro. Mass spectrometry approaches suggested that YodB is regulated by a thiol-(S)-alkylation mechanism in response to quinones. Mutational analyses revealed that the conserved Cys6 residue of YodB is required for optimal repression in vivo and in vitro. Recent studies further suggest that YodB is redox-regulated by intersubunit disulfide formation in vivo by diamide. In addition to the azoreductases, several thiol-dependent dioxygenases confer resistance to quinones. In collaboration with Kazuo Kobayashi (Nara), the YodB-paralogous MarR/DUF24-family regulator, YvaP was identified as repressor of the catechol-2,3-dioxygenase encoding yfiDE (catDE) operon. DNA binding activity of YvaP was also directly inhibited by quinones and diamide in vitro indicating that also YvaP is regulated via post-translational modifications. Mutational analyses showed that the conserved Cys7 is essential for YvaP regulation in vivo and serves as sensor for thiol-reactive compounds. In addition, also the basic amino acids K19, R20 are essential for YvaP repression in vivo as well as conserved basic arginine and lysine residues located in the DNA binding helix-turn-helix (HTH) motif. Non-reducing PAGE analysis suggests the formation of an intersubunit disulfide bond in a YvaP dimer upon treatment with quinones and diamide in vitro. Besides quinones, also aldehydes are electrophilic compounds which react via the thiol-(S)-alkylation reaction with thiols. Thus, we were also interested in the response of B. subtilis to the toxic electrophiles methylglyoxal (MG) and formaldehyde (FA). We analyzed the changes in the transcriptome and proteome of B. subtilis after exposure to MG and FA. Like quinone compounds, both MG and FA induce the thiol-specific stress response. Metabolomic approaches confirmed that these reactive aldehydes deplete the cellular thiol pool and thus act like quinones as another class of thiol-reactive electrophiles. Additionally, MG and FA also triggered responses to overcome DNA damage. Our studies further revealed the specific induction of two FA detoxification pathways regulated by the MarR/DUF24 family repressor HxlR, and the novel MerR/NmlR-type regulator YraB (AdhR). HxlR positively regulates the hxlAB operon encoding the ribulose monophosphate pathway. AdhR positively regulates an adhA-yraA operon that encodes the thiol-dependent formaldehyde dehydrogenase (AdhA) and the DJ1/PfpI-like cysteine proteinase (YraA), and the yraC gene that encodes a γ-carboxymuconolactone decarboxylase. Thus, the AdhR regulon is involved in the detoxification of FA to formate via the formaldehyde dehydrogenase AdhA which catalyzes the cleavage of S-hydroxymethylcysteine adducts. In addition, the cysteine proteinase YraA could be involved in the degradation of S-hydroxymethylcysteine-modified and damaged protein thiols. In collaboration with the group of John Helmann (Ithaca), it was shown that AdhR binds in vitro to a conserved inverted repeat between the -10 and -35 promoter elements upstream of adhA, yraB and yraC. In addition, we showed that the conserved Cys52 of AdhR is essential for aldehyde sensing and activation of adhA-yraA transcription in vivo. Thus, we speculate that redox regulation of AdhR involves thiol-(S)-alkylation of this Cys52 residue by aldehydes as another novel mechanism of bacterial physiology.
Die t(14;18)-Translokation ist eine zufällig und spontan auftretende Aberration, die bei Ver-wendung hoch sensitiver PCR-Methoden in über 60 % aller gesunden Menschen detektiert werden kann. Diese Translokation wird darüber hinaus als initiales Ereignis in der Pathogene-se des follikulären Lymphoms angesehen. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob eine Assozia-tion zwischen dem Alter und der Prävalenz und Frequenz zirkulierender t(14;18)-positiver Zellen bei gesunden Personen besteht. Dazu wurden über 700 gesunde Menschen mit Hilfe der quantitativen real-time PCR auf die Prävalenz und Frequenz t(14;18)-positiver B-Zellen untersucht. Im peripheren Blut von Kindern bis 9 Jahren konnten keine zirkulierenden t(14;18)-positive Zellen nachgewiesen werden. Ab dem zehnten Lebensjahr steigt die Prävalenz bis zum vier-zigsten Lebensjahr signifikant auf 65 % an und weist eine starke Korrelation mit dem Alter auf. Die mediane Prävalenz der zirkulierenden t(14;18)-positiven Zellen aller getesteter ge-sunder Personen betrug 46 % (327 von 715). Nur 4,3 % (31 von 715) der untersuchten Perso-nen hatten mehr als eine t(14;18)-positive Zelle pro 25000 PBMNC (> 40 / 106) und waren bis auf eine Ausnahme über 40 Jahre alt. Untersucht wurden außerdem Tonsillen, Knochenmark, Lymphknoten und Milz von gesunden Probanden im Alter zwischen 0 bis 32 Jahren. In allen untersuchten lymphatischen Gewebsproben von Neugeborenen konnten keine t(14;18)-positive Zellen detektiert werden. Bei gesunden Personen im Alter zwischen 17 und 32 Jahren wurden t(14;18)-positive Zellen mit den höchsten Frequenzen in den Tonsillen und der Milz nachgewiesen und nur zwei Knochenmarksproben enthielten t(14;18)-positive Zellen. Diese Ergebnisse werden das Verständnis über die Relevanz von t(14;18)-positiven Zellen in gesunden Menschen als ein Risiko-Marker im Bezug auf die Entwicklung zu einer Vorstufe zum Lymphom weiter verbessern.
In der vorliegenden Arbeit wurden 40 nicht vorbehandelte Patienten mit histologisch gesichertem follikulären Lymphom Stadium III oder IV nach MCP-Chemotherapie oder MCP-Chemotherapie plus Rituximab auf das Erreichen einer molekularen Remission, Einfluss des Behandlungsarms auf eine molekulare Remission und deren möglicher prognostischer Bedeutung untersucht. Als Material standen Blut- und Knochenmarkproben zur Verfügung, die vor, während und nach der Behandlung gewonnen wurden. Dabei wurde DNA aus mononukleären Zellen mit Hilfe der real-time PCR auf molekulare Marker wie t(14;18)-Translokation bzw. spezifische rearrangierte CDR 3-Region getestet. Der Unterschied der initialen medianen Zahl zirkulierender Lymphomzellen im peripheren Blut zeigte sich als nicht statistisch signifikant. Einen Zusammenhang zwischen der initialen Zahl zirkulierender Lymphomzellen und dem klinischen Ansprechen konnten wir nicht nachweisen. Das klinische Gesamtansprechen (partielle und komplette Remissionen) lag in der R-MCP Gruppe der MRD-Studie bei 100% gegenüber 71% in der MCP-Gruppe. Die Rate der kompletten Remissionen lag bei Patienten aus dem R-MCP-Therapiearm bei 75% und in dem MCP-Therapiearm bei 29%. Auch auf molekularer Ebene war die Chemoimmuntherapie der alleinigen Chemotherapie deutlich überlegen. Im R-MCP-Therapiearm erreichten 83% (19/23) der Patienten eine molekulare Remission, im MCP-Arm erreichte kein Patient eine molekulare Remission. Bei 100% der Patienten im R-MCP-Therapiearm konnte eine Lymphomzellzahlreduktion von mindestens 2 log-Stufen nachgewiesen werden, im MCP-Therapiearm waren es 6 Patienten (40%). Für Patienten mit einer CLC-Reduktion ≥ 2 log konnte noch kein medianes EFS festgelegt werden (noch nicht erreicht), gegenüber einem EFS von 24 Monaten im Falle einer CLC-Reduktion < 2 log. Somit zeigte sich eine CLC-Reduktion um mindestens 2 log-Stufen als wichtigster prognostischer Parameter für einen Erfolg der Therapie. Wir konnten zeigen, dass die Behandlung mit R-MCP zu einer wesentlich effektiveren Reduktion zirkulierender Lymphomzellen und damit zu einer wesentlich höheren Rate von molekularen Remissionen führte, als die Behandlung mit einer alleinigen MCP-Chemotherapie. Insgesamt betrachtet ist das wohl bedeutsamste Ergebnis der Stellenwert einer CLC-Reduktion um mindestens 2 log-Stufen. Somit konnte in der vorliegenden Arbeit der prognostisch wichtige Stellenwert eines quantitativen MRD-Monitorings bestätigt werden.
Insbesondere bei der Periduralanästhesie führen narkotisierende Medikamente zu einem Blutdruckabfall. In der Inneren Medizin besteht das Problem transienter Hypotonien bei stark Volumen entziehenden Verfahren. Eine alleinige Volumensubstitution ist häufig keine ausreichende Therapie. Daher wurde Akrinor® zur Therapie der transienten symptomatischen Hypotonie entwickelt und findet im deutschsprachigen Raum breite Verwendung. Das Konjugat, bestehend aus zwei Aminoalkylderivaten des Theophyllins, führt zu einer Blutdrucksteigerung durch Steigerung der Herzleistung ohne wesentliche Erhöhung des systemischen vaskulären Widerstandes. Verwendet werden die Substanzen Noradrenalintheohyllin und Cafedrin in einem Mischungsverhältnis 200: 1. Da im Verlauf der letzen Jahrzehnte wiederholt über Zeichen einer akuten kardialen Ischämie im Zusammenhang mit der Verwendung von Akrinor® berichtet wurde, untersuchten wir im ersten Teil der vorliegenden Arbeit die Wirkung von Akrinor® am in vitro Modell der isometrischen Kontraktion einer Koronararterie des Schweins. Zusätzlich wurden weiterführende Experimente zu relevanten Rezeptormechanismen und mit den getrennten Teilsubstanzen durchgeführt. Unsere Experimente ergaben eine relaxierende Wirkung von Akrinor® auf die Koronararterien vom Schwein. In der Literatur wird dies durch eine agonistische Interaktion am adrenergen β-Rezeptor erklärt. Dies konnten wir nicht vollständig bestätigen. Wir beobachteten nach Inkubation mit dem selektiven Rezeptorenblocker Propranolol eine transiente Konstriktion mit anschließender Relaxation der Arterie. Diese konnte wiederum durch zusätzliche β-Rezeptorenblockade nivelliert werden. Die von Akrinor® verursachte Koronardilatation kann daher nicht nur durch eine Aktivierung der adrenergen β-Rezeptoren erklärt werden. Auch durch Blockade dopaminerger Rezeptoren und Stimulation von Adenosinrezeptoren sowie Untersuchungen bei zerstörtem Endothel konnte keine wegweisende Erkenntnis zum Mechanismus der Relaxation gewonnen werden. Im zweiten Schritt der experimentellen Untersuchungen mit den getrennten Teilsubstanzen zeigte sich Theodrenalin allein für diese transiente Konstriktion verantwortlich. Die relaxierende Wirkung konnten wir sowohl für Theodrenalin als auch für Cafedrin nachweisen. Auf Grund rechtlicher Zulassungsbeschränkungen des Medikamentes Akrinor® wurde der Vertrieb zu Beginn des Jahres 2005 vorübergehend eingestellt. Es rückt als Folge daraus die Frage in den Mittelpunkt, welches alternative Präparat verwendet werden kann. Im englischsprachigen Raum wird bei vergleichbarer Indikation Ephedrin zur Therapie der transienten Hypotonie genutzt. Auch in Bezug auf Ephedrin liegen Fallberichte zur kardialen Ischämie nach Applikation des Medikamentes vor. Korrelierend dazu beobachteten wir in unseren Experimenten eine Steigerung des Tonus des isolierten Gefäßringes. Eine Abhängigkeit von adrenergen β-Rezeptoren konnte ebenfalls nicht nachgewiesen werden.
Die Dilatative Kardiomyopathie (DCM) ist eine häufige Herzmuskelerkrankung und ist durch eine eingeschränkte systolische Pumpfunktion mit Erweiterung des linken, des rechten oder beider Ventrikel gekennzeichnet. Es sind eine Vielzahl von Ursachen bekannt, u. a. genetische, infektiöse und toxische. Des Weiteren sind eine Vielzahl von kardiotropen Antikörpern nachgewiesen worden, die bei der Pathogenese der DCM eine Rolle spielen. In dieser Dissertationsschrift sollten die funktionellen Effekte kardiotroper Antikörper bei Patienten mit DCM untersucht werden und ein eventuell bestehender Zusammenhang zwischen der Häufigkeit der Antikörper mit einer begleitenden Virusinfektion, Inflammation oder dem Stadium der Krankheit hergestellt werden. Die Untersuchung des Bindungsmechanismus der Antikörper an kardiale Antigene, bzw. eventuell beteiligte Rezeptoren auf den Kardiomyozyten war ein weiteres Anliegen der vorliegenden Arbeit. Die therapeutischen Erfolge einer Entfernung von Antikörpern aus dem Plasma von DCM-Patienten (Immunadsorption) sollten mit den gewonnenen Ergebnissen korreliert werden. Die Wirkung der aufgereinigten IgG-Fraktion aus Plasma von Patienten mit DCM auf Kontraktilität und Ca2+-Ratio während eines Kontraktionszyklus wurde auf isolierten Rattenkardiomyozyten getestet. Dabei konnte festgestellt werden, dass das Plasma von 57 % der DCM-Patienten eine negativ inotrope Wirkung auf die isolierten Rattenkardiomyozyten hat. Die Subgruppenanalysen der untersuchten Patienten ergaben keine Hinweise auf eine Korrelation der negativen Inotropie mit einer bestehenden Virusinfektion oder Myokardinflammation. Allerdings konnte bei männlichen Patienten, bei Patienten mit nur leicht reduzierter Pumpfunktion und kürzerer Krankheitsdauer ein erhöhtes Auftreten negativ inotroper Antikörper festgestellt werden. Durch Pepsin-Spaltung negativ inotrop wirksamer Antikörper und der Vorinkubation von isolierten Rattenkardiomyozyten mit F(ab)2-Fragmenten und Fc-Fragmenten konnte gezeigt werden, dass für die negativ inotrope Wirkung sowohl die antigenbindenden Strukturen als auch der Fc-Teil des Antikörpers verantwortlich sind. In diesem Zusammenhang wurde auf Kardiomyozyten erstmals ein Fc-Rezeptor (Fc-Rezeptor IIa; CD32A) mittels Immunfluoreszenz, Westernblot und Elektronenmikroskopie detektiert. Die Therapieerfolge der Entfernung der Antikörper aus dem Plasma von Patienten mittels der Immunadsorptionstherapie konnten mit den in-vitro Untersuchungen korreliert werden. Patienten mit negativ inotrop wirksamen Antikörpern profitieren stärker von der Therapie. Auch der Genotyp des exprimierten Fc-Rezeptors beeinflusst die Verbesserung der kardialen Parameter der Patienten durch die Therapie. Patienten homozygot für Arginin an der Aminosäure 131 des Proteins besitzen den niedrigaffinen Rezeptor und profitieren stärker von einer Entfernung der Antikörper als Patienten mit dem hochaffinen Histidin-Genotyp. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass bei einem Teil der DCM-Patienten kardiodepressive Antikörper im Plasma vorhanden sind, welche sowohl über den antigenbindenden F(ab)-Teil als auch über den Fc-Teil die Funktion der Kardiomyozyten beeinflussen. Die Entfernung dieser Antikörper führt zu einer Besserung der kardialen Funktion. Die unterschiedliche Affinität der adsorbierten Antikörper zum Fc-Rezeptor IIa, welche beeinflusst wird durch den H/R-131 Genpolymorphismus, bestimmt hierbei das Ansprechen der Patienten auf die Therapie. Mit der vorliegenden Arbeit ist die aktive Rolle kardiotroper Antikörpern in der Pathogenese der Dilatativen Kardiomyopathie unterstrichen worden und mit der Entdeckung des Fc-Rezeptors IIa ein Mechanismus zum Verständnis der physiologischen Wirkungsweise der Antikörper mit verschiedensten Zielepitopen aufgezeigt worden.
The properties of the ion feature of the Thomson scattering signal are investigated. Firstly, the description of the atomic form factor by hydrogen-like wave functions is reviewed and better screening charges are obtained. Then the ionic structure in systems with several ion species is calculated from the HNC integral equation.
Die vorliegende Dissertation untersucht die Art der Assoziation von Traumatisierung bzw. posttraumatischer Belastungsstörung und Zwangsstörung mit besonderem Fokus auf der funktionellen Verknüpfung beider Störungen. Dabei wurde hypothetisch eine höhere Traumatisierungsrate bzw. PTSD-Erkrankungsrate bei Zwangsprobanden angenommen- mit wiederum verstärkendem Einfluss auf die Schwere der Zwangserkrankung. Untersucht wurden die Daten von 225 Zwangsprobenden und 133 Kontrollen aus dem Datensatz der GENOS-Multicenterstudie (German Epidemiologic Network for OCD-Studies) mit insgesamt 1352 klinischen und nichtklinischen Probanden. Für die Datenerhebung kamen der SADS-LA-IV oder der FISC zur Erfassung von DSM-IV-Diagnosen zur Anwendung. Anhand unserer vorliegenden Daten konnte weder eine höhere Real-Traumatisierungsrate noch eine signifikant gehäufte PTSD-Diagnose bei Probanden mit Zwangsstörung verglichen mit den Kontrollen gefunden werden. Es bestanden keine Assoziationen von OCD und PTSD bezüglich Trauma-Art, Erkrankungsschwere der OCD oder der Erkrankungsreihenfolge.
Evaluation von Verletzungen der Wirbelsäule mit primärer standardisierter Polytrauma-Spiral-CT
(2008)
Im Zeitraum vom 12.05.2002 bis 23.06.2003 wurden im Unfallkrankenhaus Berlin (UKB) im Rahmen eines klinikinternen Algorithmus der Polytrauma-Erstversorgung 403 konsekutive Patienten unter dem Verdacht auf ein erlittenes Polytrauma einer standardisierten Spiral-CT-Untersuchung von Schädel, Hals, Thorax, Abdomen und Becken einschließlich der gesamten Wirbelsäule unterzogen. Es erfolgte die retrospektive Gruppenbildung mit Unterscheidung der 202 Patienten, die mit einem Einzeilen-Spiral-CT (SSCT) untersucht wurden von weiteren 201 Patienten, die mit einem Vierzeilen-Spiral-CT (MSCT) untersucht wurden. Insgesamt konnten 386 Patienten eingeschlossen werden. Die digital archivierten Bilddatensätze der Spiral-CT-Untersuchungen wurden im Hinblick auf erlittene Verletzungen der Wirbelsäule retrospektiv evaluiert, eine systematische Frakturklassifikation und der Vergleich mit den primär erhobenen Diagnosen angeschlossen sowie die Wertigkeit sekundärer (MPR) bei Befunderkennung und Frakturklassifizierung erarbeitet. In der weiteren Auswertung wurde die Sensitivität der primären Spiral-CT anhand des klinischen Verlaufs, weiterer bildgebender Diagnostik und therapeutischer Maßnahmen ermittelt und beide Patientengruppen untereinander verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass mittels primärer standardisierter Spiral-CT-Untersuchung relevante Verletzungen der Wirbelsäule vollständig erfasst werden, was durch den klinischen Verlauf bestätigt wurde. Dabei bestand im Wesentlichen Übereinstimmung mit den in der Literatur angegebenen Inzidenzen bezüglich Häufigkeit, Lokalisation und Art der Verletzungen. Die deutlich höhere Inzidenz von Dissektionen hirnversorgender Halsgefäße in unserer Untersuchung zeigt die Bedeutung der Kontrastverstärkung in der primären Polytrauma-Spiral-CT. Die Re-Evaluation ergab, dass die Sensitivität der Primärbefundung für Verletzungen der Wirbelsäule hinter der diagnostischen Potenz der Methode zurückblieb; dabei konnten retrospektiv mit der MSCT mehr Frakturen als mit der SSCT erkannt werden. Daher wurde schon vor längerem im UKB die Auswertung dieser komplexen Untersuchungen nach dem 4-Augen-Prinzip mit Facharztstandard eingeführt. Bei systematischer Klassifikation wurden Änderungen gegenüber dem Primärbefund in annähernd der Hälfte relevanter Wirbelsäulen-Frakturen vorgenommen, wobei mit der MSCT eine genauere Einteilung möglich ist. In der Konsequenz erfolgt im UKB die Einteilung subaxialer Frakturen der Wirbelsäule nach der Magerl-Klassifikation. Es wurde festgestellt, dass sekundäre MPR nicht nur für eine valide Fraktureinteilung unerlässlich, sondern auch für die Verletzungdetektion eine wertvolle Hilfe sind. Somit konnte die vorliegende Untersuchung zeigen, dass die primäre standardisierte Spiral-CT-Untersuchung imstande ist, relevante Verletzungen der Wirbelsäule vollständig und zuverlässig zu erfassen und zu klassifizieren. Dabei bestehen Vorteile der MSCT gegenüber der SSCT aufgrund der deutlich besseren Bildqualität. Die betroffenen Patienten profitieren von der standardisierten Untersuchung bei korrekter Erfassung der Schwere der Wirbelsäulenverletzung durch die Möglichkeit der verzögerungsfreien Einleitung einer adäquaten Therapie.
Die fehlerfreie Diagnostik mit Hilfe des MRT und CT kann durch Bildartefakte unterschiedlichster Ursachen erschwert, oder sogar unmöglich gemacht werden. Zahlreiche Studien konnten bisher belegen, dass vor allem Metalllegierungen die Bildbeurteilung erheblich beeinträchtigen. Dagegen gibt es kaum Untersuchungen zu weiteren zahnärztlichen Füllungs- und Restaurationsmaterialien wie Kompositen oder Keramiken und deren Artefaktpotential. In der vorliegenden Studie wurden daher Probekörper folgender Materialgruppen im MRT und CT untersucht: Metalle, Komposite, Keramiken, provisorische Verschlussmaterialien und sonstige Materialien. Von den 44 hergestellten Probekörper bildeten 13 im MRT Artefakte, wobei die größten durch die Metalllegierungen und einige Komposite verursacht wurden. Diese Artefakte sind auf die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften der jeweiligen Inhaltsstoffe der untersuchten Materialien zurückzuführen. Deutlich mehr Artefakte als im MRT traten im CT auf. Von den 44 Proben waren nur drei artefaktfrei. Die größten Bildbeeinträchtigungen wurden durch die Metalllegierungen und Zirkoniumdioxid verursacht. Artefakte im CT entstehen dort wo große Dichteunterschiede zwischen verschiedenen Strukturen oder Materialien vorliegen. Zusammenfassend kann im Ergebnis der Studie festgestellt werden, dass metallische Restaurationen im Mund des Patienten sowohl im MRT als auch im CT problematisch sind. Nicht zu erwarten waren die großen Artefakte im MRT die durch Komposite hervorgerufen wurden, da diese Materialien augenscheinlich keine magnetischen Inhaltsstoffe enthalten. Künftig kann man aber auch diese Artefakte minimieren, indem die Hersteller gezielt auf die Inhaltsstoffe ihrer Produkte achten und auf Stoffe mit großer magnetischer Suszeptibilität verzichten.
In dieser Arbeit werden Morphologie und Dynamik der systemisch-arteriellen Architektur einschließlich ihrer Verbindungen zu den Pulmonalarterien in intralobären Sequestern analysiert und mit Befunden von anderen chronisch-entzündlichen Erkrankungen verglichen. Die Angiographien von 15 Patienten mit einer intralobären Sequestration wurden hinsichtlich der Morphologie der Sequesterarterien, Bronchialarterien und SPAS ausgewertet. Es ergeben sich folgende Ergebnisse: Die vaskulären Veränderungen bei einer intralobären Sequestration sind qualitativ gleich denen anderer chronisch-entzündlicher Lungenerkrankungen: Hypertrophie von Bronchialarterien, Hypertrophie von anderen sytemischen thorakalen und teilweise extrathorakalen Arterien, Bildung von systemisch-pulmonalen arteriellen Shunts (SPAS). Bei Sequesterpatienten mit SPAS zeigten sich quantitativ stärker ausgeprägte Arterienveränderungen als bei Patienten ohne systemisch-pulmonale arterielle Shunts. Im Vergleich der Lungensequester mit den sogenannten „Übergangsformen“ wird Stocker´s pathogenetisches Modell untermauert, das die intralobäre Sequestration als einen erworbenen chronisch-entzündlichen Prozess erklärt. Darüber hinaus wird dargelegt, dass die ILS ein pathomorphologischer Endpunkt verschiedener Entitäten eines weit gefächerten Spektrums von chronisch-entzündlichen Lungenerkrankungen ist. Die systemisch-pulmonalen arteriellen Shunts (SPAS) sind zusätzlich zu Stocker´s Aussagen über die Entstehung des Sequesters ein Indiz für die erworbene Entstehung eines aberrierenden Gefäßes und stellen den Kernpunkt dieser Arbeit dar. Ein SPAS induziert über den Druckabfall systemisch zu pulmonal eine Steigerung des Volumenstroms und damit die Kaliberzunahme der speisenden systemischen Arterie. Ihre Kaliber können einen ausreichenden Volumenstrom aufbauen, um eine Stase und Thrombose der Pumonalarterie zu bewirken. Damit ist die Lücke in Stocker´s Entwicklungsmodell, die Obliteration der P.A., pathogenetisch erklärt. Das Ausmaß der SPAS korreliert in gewissem Maß mit der allgemeinen Ausprägung entzündungsbedingter Gefäßveränderung- sowohl bei der ILS als auch bei anderen chronisch entzündlichen Lungenerkrankungen. Sie sind ein Abbild der fortan bestehenden Entwicklung und Vergrößerung einer ILS. In letzter Konsequenz kann die gesamte Sequesterarterie als ein großer SPAS-Komplex angesehen werden. Ein intralobärer Sequester stellt die höchste Stufe einer erworbenen funktionellen Trennung eines Lungenareals dar, indem die Transportwege Blut (Pulmonalarterien) und Luft (Bronchien) verschlossen sind.
Zusammenfassung: In Abhängigkeit vom zeitlichen Verlauf, der segmentalen Lage sowie der Kontrast-mittelphase in CT und MRT wurden Perfusionsveränderungen im Sinne von läsionalen, periläsionalen, keilförmigen, segmentalen, lobären und subkapsulären Hyperperfusionen beurteilt. Dabei wurden primär hyperperfundierte Herde, wie HCC und hyperperfundierte Metastasen berücksichtigt. Des Weiteren wurden Blutungen, die radiologisch nachweisbar waren, dokumentiert. Vor der Thermoablation war bei 37,8% der Patienten eine Hyperperfusion sichtbar. Am Tag der Intervention änderte sich die Hyperperfusionsrate kaum (36,6%). Es traten vor allem fokal eingeblutete, klein-keilförmige und periläsionale Hyperperfusionen auf. Einen Monat nach Intervention zeichnete sich ein markanter Anstieg an Hyperperfusionen ab. Bei 66,2% aller Patienten konnten nun auch größere hyperperfundierte Areale (lobäre, groß-keilförmige und segmentale Veränderungen) nachgewiesen werden. Nach 6 Monaten ging die Hyperperfusionsrate langsam zurück. 59,3% der Patienten zeigten z.T. größere hyperperfundierte Bereiche (lobäre, subkapsuläre, keilförmige Hyperperfusionen). Ein weiterer leichter Rückgang an Gesamthyperperfusionen zeigte sich 1 Jahr nach Intervention (55,6%). Dabei handelt es sich größtenteils um kleinere betroffene Areale (periläsionale, segmentale Hyperperfusionen). In Abhängigkeit der Kontrastmittelphase konnten wesentlich häufiger in der arteriellen Phase hepatische Hyperperfusionen nachgewiesen werden, als in nativen oder portalvenösen Phasen (87,9% arteriell zu 12,1% nativ in MRT und 86,2% arteriell zu 12,3% nativ und 1,5% in der portalvenösen Phase im CT). Abhängig von der segmentalen Lage stellte sich heraus, dass mehr hyper-perfundierte Areale bei zentral gelegenen Tumoren auftraten (76,4%), als bei peripher therapierten Herden (70,8%). Die hyperperfundierten Areale waren bei zentralen Tumoren jedoch häufig größer (lobär: 17,6% zentral vs. 7,7% peripher; keilförmig: 23,5% zentral vs. 13,8% peripher). Es traten in 19,5% der behandelten Patienten im Verlauf radiologisch nachweisbare Blutungen auf. Es gab 13 fokale Blutungen, von denen 12 Herde primär hyperperfundiert, in zentraler oder in unmittelbar subkapsulärer Lage waren. 6 von 10 nicht primär hyperperfundierten Herde zeigten postinterventionell eine Hyperperfusion. Zusätzlich traten 4 subkapsuläre Blutungen auf. Bei einem dieser Patienten wurde ein läsional hyperperfundierter Herd im Rahmen einer wiederholten LITT behandelt. Hier kam es zu einem Kapselriss mit abdomineller Blutung. 2 weitere subkapsuläre Blutungen traten bei periläsionalen Hyperperfusionen auf. Um zu eruieren, ob eine radiologisch sichtbare Hyperperfusion auch einer Hyper-vaskularisation entspricht, wurde ein Gewebeblock retrospektiv histopathologisch untersucht. In der Nekrosezone ohne vitale Tumorzellen fand eine vermehrte Gefäß- neubildung statt. Außerdem konnte eine CD34-Überexpression als Indikator für eine Gefäßproliferationen gefunden werden. Da insgesamt 19,5% Blutungskomplikationen bei insgesamt 73,2% hyperperfundierten Perfusionen auftraten, ist ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Perfusionsänderungen nach Thermoablationen im CT und MRT nicht nachgewiesen. Unter Berücksichtigung der Ergebnisse anderer internationaler Arbeitsgruppen und der Auswertung eigener Daten sind Blutungen sind bei primär hyperperfundierten Malignomen, zentraler Lage sowie kapselnaher Lage am häufigsten, aber sie treten auch bei sekundär hyperperfundierten Tumoren auf.
ZIEL: Die Kontrastmittel-induzierte Nephropathie (KIN) ist eine der Hauptursachen eines im Krankenhaus aufgetretenen akuten Nierenversagens (ANV). Im Rahmen dieser prospektiven Studie wurde das Risiko einer KIN nach wiederholter Applikation eines nicht-ionischen, dimeren,iso-osmolaren Kontrastmittels (KM) untersucht. Die Veränderung des Serum-Kreatinin-Wertes (SCr) wurde mit einer Kontrollgruppe von Patienten verglichen, die kein jodhaltiges KM erhielten. MATERIAL & METHODE: Im Zeitraum von Januar 2005 bis März 2007 wurden 100 konsekutive Patienten mit den klinischen Symptomen eines akuten Schlaganfalls prospektiv eingeschlossen. Die Patienten erhielten ein zerebrales Perfusions-CT (PCT) wobei ein intravenöser Kontrastmittelbolus von 60 ml Iodixanol appliziert wurde. Die SCr-Werte wurden bei Aufnahme sowie nach Kontrastmittelgabe bestimmt. Die PCT wurde innerhalb von 48 Stunden nach der Erstuntersuchung wiederholt. Die dritte Bestimmung des SCr erfolgte 72 Stunden nach der zweiten Kontrastmittelgabe. Die Kontrollgruppe bestand aus 100 konsekutiven Patienten, bei denen aufgrund ihres Unfallmechanismus ein natives CCT zum Ausschluss einer intrakraniellen Traumafolge durchgeführt wurde. Diese Patienten erhielten während ihres Krankenhausaufenthaltes zu keinem Zeitpunkt ein jodhaltiges Kontrastmittel. ERGEBNISSE: Vor Kontrastmittelgabe lag der mittlere SCr-Wert der Patientengruppe bei 0,96 ± 0,35 mg/dl. Der mittlere SCr-Wert der Kontrollgruppe zum Zeitpunkt der Aufnahme lag bei 1,14 mg/dl. Nach wiederholter Kontrastmittelapplikation wurde bei sieben Patienten ein relativer Anstieg von ≥ 25% verglichen zum Ausgangs-SCr-Wert beobachtet. In der Kontrollgruppe konnte ein relativer Anstieg von ≥ 25% bei 12 Patienten beobachtet werden. Der Unterschied der Inzidenz eines Anstiegs des SCr von ≥ 25% zwischen beiden Gruppen war statistisch nicht signifikant (p = 0,09). SCHLUSSFOLGERUNG: Wir konnten zeigen, dass eine wiederholte intravenöse Gabe des IOCM Iodixanol im Vergleich mit einer Kontrollgruppe, die kein Kontrastmittel erhielt, nicht mit einem erhöhten Risiko einer Kontrastmittel-induzierten Nephropathie einhergeht.
In der vorliegenden Arbeit wurden 32 humane Lungenresektate mit nicht-kleinzelligen Lungentumoren im isolierten humanen Lungenperfusionsmodell (IHLP) unter annähernd physiologischen Bedingungen perfundiert und ventiliert. Zehn Präparate dienten als Kontrollgruppe, an 11 Präparaten wurde eine Laserablation mit einer oder zwei Laserfasern durchgeführt und an weiteren 11 Präparaten eine Laserablation mit anschließender Instillation einer Doxorubicinlösung durchgeführt. Ein Ziel der Arbeit war die Analyse der Wärmeausbreitung während der Laserablation. Dazu wurden drei Thermosonden in definierten Abständen zu den Laserfasern positioniert und die Temperatur gemessen. Ein weiteres Ziel war die makroskopische Analyse der laserinduzierten Gewebeveränderungen und der Ausbreitung der Doxorubicinlösung. Zu diesem Zweck wurden die Präparate nach Beendigung der Versuche (Laserablation und weitere sechs Stunden Perfusion und Ventilation) entlang der Laserfaser aufgeschnitten und drei verschiedene Zonen der Gewebszerstörung (Höhle, Koagulationszone und Intermediärzone) ausgemessen sowie anhand der roten Verfärbung die Ausbreitung des Doxorubicins ermittelt. Anschließend wurden die Präparate mit HE-Färbung behandelt und mikroskopisch das Ausmaß der Gewebszerstörung bestimmt. Bei allen Versuchen wurden logarithmische Temperaturverläufe beobachtet. In den meisten Fällen wurde die Zieltemperatur von 80°C trotz einsetzender Karbonisation erreicht. Makroskopisch wurde eine Höhlenbildung mit umgebender Koagulationszone und angrenzender Intermediärzone gesehen. Die Koagulationszone war bei kleinen und mittleren Tumoren signifikant größer als bei großen Tumoren. Eine Korrelation zwischen dem Volumen der laserinduzierten Gewebszerstörung und der zugeführten Energie sowie der Dauer der Laserablation bestand nicht. Die Doxorubicinlösung diffundierte 1 - 2 mm in das umgebende Gewebe. Histologisch wurden Koagulationsnekrosen von durchschnittlich 1 mm um den induzierten Gewebedefekt (Höhle) herum beobachtet.
Ziel: Verletzungen des intrinsischen karpalen Bandapparates, insbesondere des Lig. skapholunatum, des Lig. lunotriquetrum und des TFCC, sind diagnostisch und therapeutisch sehr anspruchsvolle Verletzungsmuster. Sie erfordern die enge Zusammenarbeit von Radiologen und Handchirurgen. Nicht therapierte Läsionen stellen ein großes Risiko für eine Arthrose des Handgelenks dar. Ziel dieser retrospektiven Arbeit war die Bestimmung der diagnostischen Genauigkeit von Kinematographie, direkter Arthrographie und MR-Arthrographie, um eine Empfehlung für das klinische Vorgehen zu geben. Patienten und Methoden: Es wurden sämtliche Patienten am Unfallkrankenhaus Berlin mit einem Trauma des Handgelenks erfasst, die den Untersuchungen Kinematographie, Arthrographie und MR-Arthrographie, Arthroskopie nach Ausschluss einer Fraktur mittels konventionellem Röntgen in den Jahren 2001-2004 zugeführt wurden. Die Berechnung von Sensitivität und Spezifität der einzelnen Untersuchungen erfolgte gegen eine Synopsis aller bildgebenden Verfahren. Ergebnisse: In diese Studie wurden 24 Patienten (14 männlich, 10 weiblich) mit einem mittleren Alter von 38,9 Jahren eingeschlossen. In 8/24, 6/24 bzw. 5/24 Fällen lag eine Verletzung des Lig. skapholunatum, Lig. lunotriquetrum bzw. des TFCC vor. In der Diagnostik skapholunärer Läsionen erreichten die bildgebenden Verfahren Kinematographie, Arthrographie und MR-Arthrographie eine Sensitivität bzw. Spezifität von 100% bzw. 87,5%; 100% bzw. 100% sowie 87,5% bzw. 81,3%; in der Diagnostik lunotriquetraler Läsionen erzielten die bildgebenden Verfahren Genauigkeiten (Sensitivität, Spezifität) von 66,7% bzw. 88,9%; 83,3% bzw. 94,4% sowie 100% bzw. 100%. Arthrographie und MR-Arthrographie haben Verletzungen des TFCC erkannt mit Genauigkeiten (Sensitivität, Spezifität) von 80% bzw. 94,7% sowie 100% bzw. 100%. Schlussfolgerung: Verletzungen des Lig. lunotriquetrum und des TFCC können zuverlässig mit der MR-Arthrographie erkannt werden, während skapholunäre Läsionen am sichersten mit der Arthrographie dargestellt werden können. In der Diagnostik traumatischer Läsionen der intrinsischen karpalen Ligamente und des TFCC ist die Kombination mehrerer bildgebender Verfahren anzuraten. Aus radiologischer Sicht kann auf eine rein diagnostische Arthroskopie verzichtet werden. Diese operative Methode sollte immer bereits mit einem therapeutischen Ansatz durchgeführt werden.
Johann Friedrich Wilhelm Jerusalem's Betrachtungen über die vornehmsten Wahrheiten der Religion was a bestseller of the German Enlightenment, although it is a theological book. In this article, his Betrachtungen is treated as a text that tries to synthesize the newly established philosophy of history with more or less traditional theological patterns. Jerusalem uses the argument of universal development and progress in history to demonstrate the evidence of divine providence. His book thus resembles Gotthold Ephraim Lessing's Erziehung des Menschengeschlechts, which it may have influenced. The main purpose of Jerusalem is to calm and pacify the individual's soul. He wants to prove that the individual's life fits into the general order of history, which is also the purpose of ‘profane’ philosophy of history in German Enlightenment. Jerusalem's neological philosophy of history provides new answers to the problem of evil after the decline of a metaphysical theodicy in the tradition of Leibniz.
Enzyme sind bekannt als Biokatalysatoren, die spezifisch für ein oder wenige Substrate und ihre zu katalysierende Reaktion sind. Die Fähigkeit einiger Enzyme, mehr als nur eine bestimmte chemische Umsetzung zu katalysieren, bezeichnet man als Promiskuität. Einige Enzyme verfügen über ein breites Substratspektrum und können selbst strukturell verschiedene Substrate umsetzen. Man spricht hierbei von der Substratpromiskuität (substrate promiscuity) der Enzyme. Eine weitere Klasse der Promiskuität wird als Konditionspromiskuität (condition promiscuity) bezeichnet. Hierzu zählen Enzyme, die auch bei nicht-natürlichen Reaktionsbedingungen wie hohen Temperaturen, extremen pH-Werten oder in wasserfreiem Medium katalytische Aktivität aufweisen. Die katalytische Promiskuität (catalytic promiscuity) bildet die dritte Gruppe der Enzympromiskuität. Enzyme, die über diese Art der Promiskuität verfügen, zeichnen sich durch eine breite Reaktionsspezifität bei der Katalyse alternativer Reaktionen aus. Zudem lehren uns die Strukturen von über 30.000 Proteinen, dass die Natur nur von einem limitierten Repertoire von Proteingerüsten Gebrauch gemacht hat, um dennoch eine Vielzahl an verschiedensten Reaktionen herbeizuführen. Die Vielfältigkeit der Proteingerüste ist auf einige wenige Vorfahren zurückzuführen, deren Gerüst als Basis zur Generierung von Familien und Superfamilien diente. Die Überreste dieses Prozesses spiegeln sich in den ähnlichen Strukturen und katalytischen Resten der Familienmitglieder wieder. Über die Millionen von Jahren der Evolution haben sich jedoch die Sequenzähnlichkeiten der Mitglieder einer Familie stark verändert. Durch die Untersuchung der Beziehungen von Enzymen mit α/β-Hydrolasefaltung am Beispiel der Generierung von Epoxidhydrolaseaktivität in das Proteingerüst der Pseudomonas fluorescens Esterase (PFE) sollte die verwandtschaftliche Beziehung beider Enzyme näher dargestellt werden. Mit Hilfe der Methoden der positionsgerichteten Mutagenese und der gerichteten Evolution war es möglich eine Vielzahl von Mutanten zu kreieren. Zur Durchmusterung der Mutantenbliotheken kam sowohl ein neu entwickelter Agarplatten-Assay, als auch ein optimiertes Hochdurchsatz-Testsystem zum Einsatz. Mittels dieser Testformate konnten Mutanten der PFE identifiziert werden, die aktiv gegenüber Epoxiden sind. Des Weiteren erfolgte die genaue Charakterisierung der generierten Varianten.
Das Pankreaskarzinom zeichnet sich durch ein aggressives Tumorwachstum verbunden mit einer sehr geringen 5-Jahres-Überlebensrate und einem schlechten Ansprechen auf eine zytostatische Therpie aus. Eines der Merkmale von Tumorzellen ist ihre Resistenz gegenüber Apoptose. Heat Shock Proteine (HSPs) bilden eine große homologe Proteingruppe, die nicht nur zytoprotektive Funktionen haben, sondern auch in malignen Tumorzellen überexprimiert werden und die apoptotische Kaskade an mehreren Stellen hemmen können. In dieser Arbeit untersuchten wir, ob Heat Shock Proteine auch im Pankreaskarzinom überexprimiert sind und welchen Einfluss HSP70 auf die Apoptose in Pankreaskarzinomzellen hat. Die humanen duktalen Adenokarzinomzelllinien Panc-1, MIA PaCa-2, BxPC-3 und Capan-2 sowie nicht-transformierte duktale Pankreaszellen wurden hierfür verwendet. Mittels Western Blot und Immunzytochemie wurde die Expression von HSP70 detektiert, die Bestimmung der Zellproliferation erfolgte durch eine kolorimetrische Messung. Zur Inhibition von HSP70 wurden sowohl Quercetin, ein pflanzliches Polyphenol, als auch HSP70 spezifische siRNA verwendet. Die Apoptose wurde durch Messung der Caspasen-3 und -9, der Bestimmung des Anteils Annexin-V positiver Zellen in der Durchflusszytometrie und in situ durch TUNEL-Färbungen untersucht. Wir konnten nachweisen, dass HSP70 trotz identischer Kultivierungsbedingungen in Tumorzellen stärker exprimiert wird als in den duktalen Zellen. Thermischer Stress konnte die HSP70 Expression weiter steigern. Durch Quercetin gelang eine Inhibition der HSP70 Expression, die zu einer verrringerten Zellproliferation von Tumorzellen führte, nicht jedoch von normalen duktalen Zellen, die nur wenig HSP70 exprimierten. Dihydroquercetin, ein ineffektives Analogon von Quercetin ohne HSP70 reduzierende Eigenschaften, hatte weder in Tumorzellen noch in normalen pankreatischen duktalen Zellen eine Wirkung. In den Karzinomzelllinien Panc-1 und MIA PaCa-2 führte der Verlust von HSP70 durch Quercetin zu einer gesteigerten Apoptose, wie durch Caspase-3 und -9 Messung, Annexin-V Markierung und im TUNEL-Assay gezeigt wurde, während Dihydroquercetin in keiner der untersuchten Zelllinie Apoptose auslöste. Diese Ergebnisse konnten unter Verwendung von HSP70 spezifischer siRNA bestätigt werden. Nach 48 bzw. 72 Stunden wurde HSP70 in Panc-1 und MIA PaCa-2 fast vollständig inhibiert und eine gesteigerte Apoptoserate gemessen. Kontrollexperimente mit nicht-spezifischer „scrambled“ siRNA konnten keine Induktion der Apoptose nachweisen. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Anwesenheit von Heat Shock Protein 70 die erhöhte Apoptoseresistenz von Pankreaskarzinomzellen miterklärt. Depletion von HSP70 leitet die Apoptose in pankreatischen Tumorzellen ein. Um mögliche andere pro-apoptotische Effekte von Bioflavonoiden zu umgehen, verwendeten wir RNA Interferenz, die ein gezieltes Ausschalten eines einzelnen Gens gewährleistet. Damit konnten wir unsere vorher mit Quercetin erzielten Ergebnisse bestätigen. Wir konnten zeigen, dass HSP70 anti-apoptotische Eigenschaften im Pankreaskarzinom hat, HSP70 inhibierende Substanzen könnten daher ein therapeutisches Potential in der Behandlung des Pankreaskarzinoms haben.
Die Deponie Ihlenberg zählt zu den größten Anlagen ihrer Art in Europa. 1977 erschlossen und für den Deponiebetrieb als geeignet befunden, wurde das Gelände zunächst für die Verbringung von Bauschutt, in den Folgejahren jedoch ebenfalls zunehmend für die Verbringung von besonders überwachungsbedürftigen Abfällen genutzt. Im März 2002 wurde durch Vertreter der Bürgerinitiative dem Deponiebeirat und dem Umweltministerium eine Liste mit 13 Namen an Krebs erkrankter Deponiebeschäftigter übergeben. Durch die Deponieleitung wurden 16 an Krebs erkrankte Beschäftigte bei der Berufgenossenschaft Tiefbau angezeigt. Bis Juni 2003 wurde diese Liste auf insgesamt 18 Namen erweitert. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Diskussion der unter den Deponiebeschäftigten aufgetretenen Krebserkrankungen aus epidemiologischer Sicht. Vordringlich ist zu klären, ob die Anzahl der berichteten Erkrankungen der statistischen Erwartung entspricht. Die zur Beant¬wortung der Frage erforderlichen detaillierten Angaben über die Anzahl der Beschäftigten eines jeden Betriebsjahres, die Alters- und Geschlechtsverteilung im Beschäftigungs¬zeitraum und den aktueller Vitalstatus eines jeden Mitarbeiters sind jedoch gegenwärtig nicht in der benötigten Vollständigkeit und Präzision verfügbar. Kernaufgabe dieser Arbeit ist daher eine quantitative Diskussion der Wahrscheinlichkeit für eine statistisch signifikante Erhöhung der Fallzahlen im Rahmen der vorhandenen Unsicher¬heiten in den Eingangsdaten. Hiermit soll insbesondere die Frage beantwortet werden, ob ein weiterer Forschungsbedarf hinsichtlich einer analytischen Untersuchung der möglichen Ursachen der Erkrankungsfälle besteht. Die bekannten Krebserkrankungen wurden in die zu untersuchende Kategorien „Alle“ malignen Erkrankungen und maligne „Lymphome“ klassifiziert. Da für die Arbeit viele essentielle Daten nicht zur Verfügung standen, wurden diese durch geeignete Abschätzungen möglichst sinnvoll ergänzt. Für die zunächst durchgeführte orientierende Probabilitäts¬betrachtung wurde die Beschäftigtenkohorte (120 Beschäftigte pro Jahr) als konstant angenommen, ebenso der Anteil der männlichen (90%) und weiblichen (10%) Beschäftigten. Die Altersverteilung der Beschäftigten wurde in Anlehnung an die Alters¬verteilung der Bevölkerung von Nordwestmecklenburg, sowie alternativ in Anlehnung an die Altersverteilung der „sozialversicherungspflichtigen Beschäftigten am Arbeitsort in Deutschland“ betrachtet. Beide orientierenden Abschätzungen gingen von einer konstanten Altersverteilung innerhalb der Beschäftigten¬kohorte innerhalb des Untersuchungszeitraums aus. In der vorliegenden Arbeit wurden angesichts der unvollständigen Datenlage alle für die Berechnung der SIR erforderlichen Eingangsparameter über jeweils breite Wertebereiche hinweg variiert. Hierbei wurden bewusst auch extreme Szenarien betrachtet. Die Auswirkungen der angenommenen Wertebereiche allein und in Kombination auf die Berechnung der SIR wurden quantitativ untersucht. Die resultierenden Ergebnisräume erlauben eine Einschätzung der Wahrscheinlichkeit von Parameterkombinationen, in deren Folge statistisch signifikant erhöhte SIR resultieren würden. Die Sensitivitätsanalyse zeigt, dass die SIR-Werte unter verschiedenen Randbedingungen über einen weiten Bereich schwanken. Die Abschätzung zeigt jedoch für einen erheblichen Teil der angenommenen Parameterkombinationen statistisch signifikant erhöhte SIR-Werte. Dieses Ergebnis spricht dafür, dass im Rahmen der diskutierten Unsicherheitsbereiche eine Erhöhung der Häufigkeit von Krebserkrankungen unter den Beschäftigten der Deponie Ihlenberg zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht ausgeschlossen werden kann. Gleichzeitig muss jedoch betont werden, dass der gewählte deskriptive Studienansatz keinesfalls im Sinne eines kausalen Zusammenhangs interpretiert werden darf. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass ein Forschungsbedarf zur Klärung einer möglichen Erhöhung von Krebserkrankungen bei den Beschäftigten der Deponie besteht. Weiterführende epidemiologische Untersuchungen müssen neben der systematischen Erfassung und Quantifizierung deponiebedingter Expositionen relevante individuelle Risikofaktoren in Betracht ziehen.