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Tumornachsorge - Die Rolle des Pharmazeuten im Gesamtkonzept am Beispiel einer häufigen Tumorentität
(2011)
In der vorliegenden Arbeit wurden die Bedürfnisse gynäkologischer Patienten in der Situation nach der Primärbehandlung erfasst und analysiert. Dabei hatte diese Arbeit das Ziel, herauszufinden, welche Aufgaben ein Apotheker für Tumorpatienten sinnvoll übernehmen kann. Da es sich um generelle Aufgaben handelt, gelten die Ergebnisse nicht nur für Patienten mit gynäkologischen Tumoren, sondern für Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren wie für Patienten mit anderen Tumorentitäten gleichermaßen. Die Bündelung von Kompetenzen durch besondere Qualifikationen im Bereich der onkologischen Behandlung sowie umfassende Versorgungsangebote und Nutzung vorhandener Strukturen machen es den Patienten leicht, während der Primärbehandlung, über den gesamten Krankheitsverlauf professionelle Partner für eine festgelegte Zeit an der Seite zu haben. Danach ist die Betreuung entsprechend der Leitlinien und Vorgaben abgeschlossen und die Patienten empfinden sich dann wie „in ein Loch gefallen“. Für diese Situation wünschen sich Patienten veränderte Betreuung und Nachsorgemöglichkeiten. Apotheker spielen eine große Rolle bei der Beschaffung, Bereitstellung und dem Erklären/Verständlich - Machen von Informationen. Das „Benutzen des Apothekers“ als zusätzlichen Betreuer und das Wissen der dadurch erlangten Informationen können den Patienten helfen, besser mit der Erkrankung Krebs in ihrem Alltag umzugehen. Durch die Tatsache, dass der Apotheker der „Versorger“ für alle Arzneimittel ist, auch der Arzneimittel, die durch Komorbiditäten von anderen Fachärzten verordnet oder die durch Selbstmedikation gewünscht wurden, kann der Apotheker eine Übersicht über die gesamte Medikation für den Patienten und die behandelnden Ärzte erstellen und daraus einen Plan für die optimale Anwendung entwickeln mit dem Ziel die Wirkungsweise zu optimieren, die Nebenwirkungen zu vermindern und die Compliance der Patienten zu fördern. Um diese Aufgaben für alle Beteiligten zuverlässig ausüben zu können, ist eine Zusammenarbeit zwischen den behandelnden Ärzten und den Apothekern unerlässlich. Gleichzeitig ist eine Transparenz in der Kommunikation zwischen Arzt/Apothekern und Patienten zu fordern, damit sich alle Beteiligten als zuverlässige Partner akzeptieren können. Um all diese geforderten Arbeiten dem Kunden Patient und dem Kunden Arzt gegenüber auch inhaltlich kompetent durchführen zu können, ist eine spezielle zusätzliche onkologische Ausbildung für die pharmazeutische Betreuung von Krebspatienten unerlässlich. Dabei wünschen sich die Patienten ein kontinuierliches interprofessionelles Team. Diese Forderung entspricht den von der Politik im Nationalen Krebsplan geforderten Voraussetzungen. Im Alltag und retrospektiven dokumentierten Arbeitsgesprächen lässt sich feststellen dass die Aktivität und Einbindung des Apothekers in die pharmazeutische Betreuung die direkte Kommunikation aller Beteiligten wesentlich fördert. Aus der intensiven Zusammenarbeit ziehen nicht nur die verschiedenen Berufsgruppen, Abteilungen, sondern auch die Patienten im Sinne einer optimierten Pharmakotherapie ihren Nutzen. Bisher sind in Deutschland solche Strukturen punktuell, jedoch nicht flächendeckend vorhanden. Die generelle Einbindung eines onkologisch ausgebildeten Apothekers ins onkologische Betreuungsteam ist deshalb wünschenswert. Um diese generelle Einbindung eines Apothekers ins onkologische Team zu ermöglichen und um den hier nachgewiesenen Nutzen erreichen zu können, sollte zusätzlich die wirtschaftliche Rentabilität untersucht werden.
Diese Dissertation präsentiert experimentelle Untersuchungen zu vertikalen und lateralen Strukturen von Polyelektrolytmultischichten (PEM) adsorbiert auf festen Oberflächen. Zur Herstellung von PEM werden Polykationen (Poly-(allylamin)hydrochlorid (PAH) oder Poly-(diallyldimethylammonium)chlorid, PDADMAC) und Polyanionen (Polys-(styren)sulfonat (PSS)) aus einer wässrigen Lösung auf eine hydrophile Siliziumdioxid-Oberfläche sequentiell adsorbiert. Um nicht–elektrostatische (sekundäre) Kräfte während der Adsorption zu untersuchen, wird Reichweite und Stärke der elektrostatischen Wechselwirkung durch eine definierte Konzentration monvalenten Salzes (c_ads) in den Polyelektrolyt (PE)-Lösungen eingestellt. Schichtdicke, und Homogenität der Multischichten entlang der PEM-Normalen werden mit Röntgenreflexion gemessen. Dies ist in Übereinstimmung mit veröffentlichten Daten und wird auf die elektrostatische Abschirmung, beschrieben durch die Debye-Hückel Theorie zurückgeführt. Komplementär wird Neutronenreflexion genutzt, um die Interpenetration einzelner Polyelektrolytschichten zu quantifizieren. Hierzu wird ein PEM aus zwei Blöcken unterschiedlicher Streulängendichte (SLD) hergestellt. Der SLD-Kontrast wird durch Verwendung von protonierten und deuterierten PSS realisiert. Durch Variation der Anzahl protonierter und deuterierter PE-Schichten wird die Breite der inneren Grenzflächen positionsabhängig entlang der PEM-Normalen vermessen. So ist erstmals eine eindeutige Bestimmung der Interpenetration (inneren Rauigkeit, sigma_int) benachbarter Polykat-/Polyananiondoppelschichten möglich. Die PEM-Dicke skaliert mit der Wurzel der Salzkonzentration in der Adsorptionslösung. Sowohl für PAH/PSS als auch für PDADMAC/PSS-Multischichten ist sigma_int nahe an der Film/Luft-Grenzfläche am geringsten und steigt mit zunehmendem Abstand. Für das PAH/PSS-System ist die Zunahme monoton, während beim PDADMAC/PSS-System sigma_int zunächst anwächst und sich dann eine konstante innere Rauigkeit (sigma_int, max) einstellt. Bei PADMAC/PSS steigt sigma_int,max mit zunehmendem c_ads. Erklärt wird diese Beobachtung durch eine höhere extrinsische Ladungsträgerkompensation der Polyelektrolytketten und eine verringerte elektrostatische Wechselwirkung, letzteres führt zu einer erhöhten Flexibilität der Polyelektrolytketten. Die Änderung von sigma_int wird über ein 1-dimensionales Diffusionsmodell quantifiziert. Zusätzlich wird der Polymerisationsgrad (Anzahl Monomere pro Kette) des Polykations variiert. Bei einer Vergrößerung des Polymerisationsgrades und großem c_ads nimmt die maximale innere Rauigkeit ebenfalls zu. Dies weist auf kooperative Effekte zwischen Polykat- und Polyanion hin, da nur das PSS deuteriert ist. Bei geeignetem c_ads nimmt die Dicke pro adsorbierter Polykation/Polyanion-Doppelschicht (d_Bl) zu. Während für den salzfreien Fall (c_ads = 0) die Parameter d_Bl und Polymerisationsgrad entkoppelt sind, wird die Kopplung mit steigendem c_ads immer deutlicher. Dies wird mit einer PE-Schicht erklärt, in der die PE-Ketten bei der Adsorption eine flache (c_ads = 0) bzw. geknäulte (c_ads > 0) Konformation einnehmen. In diesem Fall steigt sigma_int bei großem Polymerisationsgrad rapide nahe der PEM/Luft-Grenzfläche, d.h. die Diffusionskonstante wächst. An dieser Stelle wird die These aufgestellt, daß entropische Kräfte und Stressrelaxation die Interpenetration verursachen. sigma_int, max stellt einen metastabilen Gleichgewichtszustand dar. Da die Diffusionskonstante einer Kette invers mit der Anzahl der Segmente skaliert, erklärt Stressrelaxation warum die Diffusionskonstante mit steigendem Polymerisationsgrad zunimmt.
Ziel: In der retrospektiven Studie soll anhand der BI-RADS-Klassifikation die diagnostische Wertigkeit von Mammographie, Mammasonographie und Palpation bei Fibroadenomen unter Berücksichtigung der Variablen Dichte der Brust, Alter der Patientin, sonographischer Größe und Palpierbarkeit des Befundes dargestellt werden. Material und Methoden: Es wurden im interdisziplinären Brustzentrum der UFK Greifswald 339 für diese Studie verwendbare Fibroadenome diagnostiziert und histologisch gesichert. Die Dignitätsbeurteilung nach BI-RADS wurde in benigne vs. maligne vereinfacht und mit der Histologie verglichen. Die Spezifitäten wurden in Abhängigkeit von den o.g. Variablen getrennt beurteilt. Für den Chi2-Test wurde ein p-Wert < 0,05 als signifikant angenommen. Die Übereinstimmung von Mammographie und Sonographie wurde mit der Kappa-Statistik nach Cohen berechnet. Ergebnisse: Bei den Gesamtspezifitäten von 100% für Palpation, 83,9% für Mammographie und 88,2% für Sonographie zeigten sich auch unter Berücksichtigung der Variablen deutliche Vorteile der Sonographie gegenüber der Mammographie. Es konnte für die Sonographie eine Abhängigkeit zwischen Dignitätseinstufung und Alter sowie Palpierbarkeit dargestellt werden (p = 0,001 und p = 0,025). Größte Übereinstimmungen in der Dignitätseinstufung zeigten Mammographie und Sonographie bei ACR 1 - 2 sowie Befunden > 1,9 cm. Schlussfolgerung: Für die Diagnostik von Fibroadenomen zeigt die Sonographie auch unter Berücksichtigung von den Variablen eine höhere Spezifität als die Mammographie und sollte daher vor allem bei jüngeren Patientinnen der Vorrang gegeben werden. Bei der Sonographie ist die Abhängigkeit bei der Dignitätseinstufung von Alter und Palpierbarkeit des Befundes zu beachten; in angezeigten Fällen sollte somit trotzdem die Mammographie als ergänzende Methode in Erwägung gezogen werden.
Vergleichende Untersuchungen über einen möglichen Einfluss von Lippen-Kiefer-Gaumenspalten (LKGS) auf die Morphologie des Sinus maxillaris haben zu widersprüchlichen Ergebnissen geführt. Die Durchsicht der Literatur hat gezeigt, dass sich diese Studien vorwiegend auf postnatale Entwicklungsstadien der Kieferhöhlen beschränken. Untersuchungen zur Entwicklung des fetalen Sinus maxillaris sind in der Literatur nur sporadisch zu finden. In der vorliegenden Arbeit wurde deshalb der Einfluss Procarbazin-induzierter Lippen-Kiefer-Gaumenspalten auf die Entwicklung des fetalen Sinus maxillaris und der knorpeligen Nasenkapsel von Rattus norvegicus untersucht. Vor dem Hintergrund, der in der Literatur schon vielfach beschriebenen spaltbedingten Wachstumsretardierung der knorpeligen Nasenkapsel und in Anbetracht der Tatsache, dass die Anlage der Kieferhöhle bereits ab dem 16. Entwicklungstag (post conceptionem) innerhalb der Nasenkapsel erfolgt (primäre Pneumatisation), könnte also ein Einfluss spaltbedingt veränderter Wachstumsmuster der knorpeligen Nasenkapsel auf die Morphologie des fetalen Sinus maxillaris angenommen werden. Die Untersuchungen erfolgten an histologischen Serienschnitten von 29 Köpfen männlicher Rattenfeten (21. Entwicklungstag) mit und ohne LKGS. Die Darstellung und Berechnung des Volumens der Kieferhöhlen erfolgte mit Hilfe eines 3D-Rekonstruktionsprogamms. Darüber hinaus wurden die Höhe und Breite der knorpeligen Nasenkapsel sowie die Höhe des knorpeligen Nasenseptums vermessen, um dann eine Beurteilung hinsichtlich möglicher Wechselbeziehungen zwischen der knorpeligen Nasenkapsel und dem sich in ihr entwickelnden Sinus maxillaris vornehmen zu können. Die Ergebnisse dieser Untersuchung haben gezeigt, das Procarbazin-induzierte LKGS zu signifikanten Wachstumsretardierungen der knorpeligen Nasenkapsel und des Nasenseptums führen, ein Einfluss auf die Morphologie des fetalen Sinus maxillaris war jedoch nicht nachweisbar. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass spaltbedingt veränderte Wachstumsmuster der knorpeligen Nasenkapsel keinen Einfluss auf die primäre Pneumatisation des Sinus maxillaris haben. Darüber hinaus deuten die Untersuchungsergebnisse darauf hin, dass die pränatale Entwicklung der Kieferhöhle nach einem eigenen Wachstumsmuster abläuft.
Alter und Überlebenswahrscheinlichkeit nach Polytrauma - Local Tailoring des DGU Prognosemodells
(2011)
Hintergrund: Alter stellt einen von 5 auf der Basis von Daten des Traumaregisters der DGU als unabhängig herausgearbeiteten Prognosefaktoren dar. Wir stellten die Frage, ob das vorgeschlagene Prognosemodell eine ähnlich gute Vorhersagekraft im eigenen Patientengut besitzt. Es wurde zudem untersucht, ob sich das Alter oder vielmehr die altersbedingte Komorbidität prognostisch ungünstig auswirkt. Methoden: Als Datenbasis dienten die in unserem Zentrum im Rahmen des DGU-Traumaregisters prospektiv erfassten Daten von 103 polytraumatisierten Patienten (67 Männer, 36 Frauen, mittleres Alter 35,4±SD 19,0 Jahre, ISS 36,8±10,9). Anhand der miterfassten Nebenerkrankungen erfolgte eine Risikoabschätzung mit der ASA-Klassifikation. Die Rangkorrelation zwischen Alter und ASA wurde nach Spearman ermittelt. Mittels logistischer Regression wurden die prognostische Vorhersagekraft des Originalmodells im eigenen Patientengut mit und ohne ASA-Klassifikation, eventuelle Interaktionen und diskriminatorische Modellfähigkeiten überprüft. Ergebnisse: Die beobachtete Mortalität lag bei 31,7% (95% KI 22,7–41,7%). Es wurden Alter, ISS, GCS und ASA in das finale logistische Modell aufgenommen. Die Odds-Ratios des Originalmodells waren im eigenen Krankengut nahezu identisch zu reproduzieren (OR: Alter 1,048; ISS 1,066; GCS 0,822). Wir fanden eine hochsignifikante Korrelation zwischen Alter und ASA-Schweregrad (rho=0,60, p<0,0001), jedoch keine prognostische Bedeutung der Co-Morbidität. Schlussfolgerungen: Das vorgeschlagene Prognosemodell auf der Basis multizentrisch gewonnener Daten lässt sich mit geringen diskriminatorischen Einbußen auf die Ebene des einzelnen Zentrums übertragen. Hierbei scheint das Alter unabhängig von der Altersmorbidität prognostische Bedeutung zu besitzen.
Diese Arbeit untersuchte DVT-Aufnahmen der Schädel und dreidimensionalen Oberflächendarstellungen des harten Gaumens von insgesamt 19 Schädeln der Hylobatiden (Gibbons) in drei postnatalen Altersstufen. Die Ergebnisse sollen neue Erkenntnisse über mögliche Einflussfaktoren auf die Morphologie der Nasennebenhöhlen bei den Hominoiden (Mensch und Menschenaffen) gewinnen. Bezüglich der Pneumatisation des Gibbonschädels zeichnet sich die Cavitas nasi durch eine länglich gestreckte Form aus, welche von der Ausprägung des Sinus sphenoidalis beeinflusst wird. Die Sinus maxillares haben eine annähernd symmetrische Lage und weisen vereinzelt vertikal ausgerichtete Septen sowie kleinere Rezessus auf. Die Sinus sphenoidales variierten in Bezug auf ihre Volumina und Form zum Teil stark. Eine Besonderheit sind die vereinzelt beobachteten Rezessus, welche sich insbesondere in den interorbitalen Raum erstreckten. Außerdem ist ihre enge topographische Beziehung sowohl zur Orbita als auch zur Kieferhöhle für die Gibbons charakteristisch. Sinus ethmoidales und frontales kommen bei den Hylobatiden nicht vor. Vereinzelt werden aber Hohlräume in der lateralen Wand der Cavitas nasi gefunden, welche den Cellulae ethmoidales ähneln. Das Os frontale war teilweise lediglich durch weitmaschige Diploe gekennzeichnet. Weiterhin stellten wir fest, dass die Vorbuchtungen der Sinus paranasales in die Orbita insbesondere am Symphalangusschädel für einen Zusammenhang zwischen der Vokalisation und der Pneumatisation des Gibbonschädels sprechen. Die Gaumen der Gibbons haben eine zumeist ellipsoide Form, deren Wölbung sich mit zunehmendem Alter verstärkt und im dorsalen Abschnitt in eine annähernd rechteckige Form übergeht. In den statistischen Untersuchungen stellte sich heraus, dass die Morphologie des Gaumens der Gibbons nur einen geringen Einfluss auf die Größe ihrer Kieferhöhlen hat. Außerdem zeigte sich, dass sich Menschen und Gibbons hinsichtlich der morphologischen Beziehungen zwischen Gaumen und Kieferhöhlen unterscheiden.
In der vorliegenden Arbeit wurde der Zusammenhang zwischen Kriegserlebnissen und der Prävalenz posttraumatischer Symptomatik von ehemaligen deutschen Schülersoldaten und HJ-Angehörigen, die während des Zweiten Weltkrieges im Einsatz waren, untersucht. Zusätzlich sollte die heutige Lebensqualität sowie das Kohärenzgefühl der Betroffenen im Vergleich zu einer altersentsprechenden Referenzgruppe überprüft werden. Die Stichprobe setzte sich aus 103 Probanden zusammen. Neben der Erhebung soziodemographischer Daten kamen verschiedene Selbstbeurteilungsverfahren aus dem testpsychologischen Bereich zum Einsatz. Angaben zu den eigenen Kriegserlebnissen und der heutigen Belastung durch posttraumatische Symptome wurden mithilfe der mPDS erfasst. Die Erhebung der Lebensqualität und des Kohärenzgefühls erfolgte mit dem SF-12 Fragebogen zum Gesundheitszustand bzw. dem SOC-Fragebogen. Zusätzlich wurden zwei qualitative Fragen in Hinblick auf damalige Ressourcen gestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass trotz des berichteten hohen Ausmaßes an Traumatisierung lediglich zwei Studienteilnehmer zum Zeitpunkt der Untersuchung die vollständigen Symptome für eine Posttraumatische Belastungsstörung aufweisen. Im Vergleich zu einer altersentsprechenden Referenzgruppe bestand hinsichtlich der gesundheitsbezogenen Lebensqualität kein signifikanter Unterschied. Bezüglich des Kohärenzgefühls erreichte die untersuchte Stichprobe hochsignifikant höhere Werte für die Gesamtskala und die Subskalen als die Vergleichsstichprobe. Die Antworten auf die offen gestellten Fragen zu damaligen Hilfen bzw. möglichen positiven Aspekten verweisen einerseits auf die große Bedeutung der der sozialen Unterstützung durch Kameraden und Vorgesetzte beigemessen wird; bezüglich eigener, hoffnungsgenerierender Kognitionen in der Kriegssituation wurden retrospektiv sowohl der „Glaube an den Endsieg“ als auch das „Hoffen auf das Kriegsende“ nahezu gleichwertig genannt. Zu den positiven Seiten der Zeit als minderjähriger Soldat zählten die Studienteilnehmer vor allem das Sammeln von Lebenserfahrung sowie das Erlernen von Selbstständigkeit. Zusammenfassend konnte die durchgeführte Untersuchung das hohe Ausmaß an erlebter Traumatisierung, dem auch deutsche Kindersoldaten des Zweiten Weltkrieges ausgesetzt waren, belegen. Die sehr hohe Teilnehmerzahl verweist auf die (überdauernde) Bedeutung für die ehemaligen minderjährigen Soldaten, auch wenn eine heutige Belastung im Sinne einer psychischen Störung nicht vorliegt. Weiterhin konnte die vorliegende Studie trotz des hohen Grades an potentiell traumatisierenden Erlebnissen keine aktuelle Minderung der Lebensqualität bei den Betroffenen feststellen. Ein möglicher protektiver Faktor könnte das hoch ausgeprägte Kohärenzgefühl bei den Studienteilnehmern sein.
Die Untersuchung der Versorgungssituation wurde in zwei Teilstudien durchgeführt. Die erste Teilstudie untersuchte die epidemiologische Lage zur Prävalenz des diabetischen Fußsyndroms und dessen Risikofaktoren und die zweite Teilstudie untersuchte das Problembewusstsein und den Umsetzungsstand von Präventionsmaßnahmen zur Vermeidung eines diabetischen Fußsyndroms bei den Diabetespatienten. Die vorherrschende Versorgungssituation von Patienten mit diabetischem Fußsyndrom ist optimierbar. Defizite bei der Prävention, lückenhaftes Problembewusstsein der Patienten und die Durchführung ungeeigneter Maßnahmen bei der Prävention zeigen sich an der hohen Prävalenz des diabetischen Fußsyndroms. Risikofaktoren für die Entstehung eines diabetischen Fußsyndroms sind identifiziert und häufig diagnostiziert, aber die Patienten wissen häufig nichts über diese Diagnosen und setzen entsprechende Präventionsmaßnahmen nicht um.
Zwei bedeutende Erkrankungen des Wirtschaftsgeflügels, die weltweit zu hohen Verlusten führen können, sind die Newcastle Krankheit und die aviäre Influenza. Mit der Verfügbarkeit des reversen genetischen Systems für das Newcastle Disease Virus (NDV) wurde es möglich, NDV als Vektor für einzelne Proteine, z.B. des aviären Influenzavirus (AIV) zu nutzen und so Viren zu generieren, die als Impfvirus gegen beide Krankheiten einen Schutz vermitteln. Um zu untersuchen, ob die Insertionsposition eines Transgens in das NDV-Genom einen Einfluss auf die Höhe der Expression des Fremdproteins hat, wurde das Hämagglutinin-Protein (HA)-Gen eines hochpathogenen (HP) AIV Isolates in die intergene Region zwischen den Genen für das Phosphoprotein (P) und das Matrixprotein (M), M und das Fusionsprotein (F) oder F und des Hämagglutinin-Neuraminidase Proteins (HN) des attenuierten NDV Clone 30 inseriert. Zusätzlich wurden Virusrekombinanten untersucht, die ein HPAIV Neuraminidase (NA)-Gen zwischen den NDV Genen F und HN alleine oder in Kombination mit dem HA im Insertionsort zwischen NDV P und M trugen. Die Quantifizierung der Expression der HA- und NA-spezifischen mRNA wurde mit Hilfe der Northern Blot Analyse durchgeführt. Die HA-Proteine wurden zusätzlich durch die Massenspektrometrie identifiziert und durch die SILAC (stable isotope labelling with amino acids in cell culture)-Technik quantifiziert. Dabei zeigte sich, dass die HA Expression auf Transkript- und Proteinebene am höchsten war, wenn das HA-Gen zwischen NDV F und HN inseriert wurde, sich jedoch nur moderat von den anderen untersuchten Insertionsorten unterschied. Daraus kann gefolgert werden, dass die Wahl der intergenen Region zum Einbau des Fremdgens im Genomabschnitt zwischen P und HN nur einen geringfügigen Einfluss auf dessen Expression hat. Durch die simultane Integration von HA und NA in das NDV-Genom konnte darüber hinaus gezeigt werden, dass NDV zwei Transgene und damit eine Vergrößerung des Gesamtgenoms um über 3 kb toleriert und dabei effizient repliziert Zusätzlich wurde untersucht, ob die gleichzeitige Insertion des NA- und HA-Gens zu einer Steigerung der Immunantwort und folglich zu einem verbesserten Schutz vor einer hoch virulenten aviären Influenzainfektion führt. Dazu wurden drei verschiedene NDV/AIV Rekombinanten generiert, bei denen das HA-Gen zwischen NDV P und M und/oder das NA-Gen zwischen NDV F und HN inseriert wurden. Die Schutzwirkung der Rekombinanten wurde gegen drei verschiedene HPAIV des H5 Subtyps in Hühnern bestimmt. Hierbei zeigte sich, dass die Schutzwirkung vor einer letalen HPAIV-Infektion durch die Insertion beider AIV Oberflächenproteingene in das NDV Genom nicht besser war als bei alleiniger AIV HA Expression. Daraus kann geschlossen werden, dass die NA-Antikörper nur einen geringen Beitrag bei der Abwehr einer HPAIV Infektion leisten. Im dritten Teil dieser Arbeit wurden durch die Sequenzierung des Gesamtgenoms des lentogenen Impfvirus Clone 30 mit Hilfe des Genome Sequenzers (Roche) neun Sequenzunterschiede im Vergleich zum ursprünglichen rekombinanten NDV (rNDV) detektiert. Durch Mutagenese der betreffenden Nukleotide konnte ein NDV generiert werden, das in seiner Sequenz dem Wildtypvirus Clone 30 entspricht. Die Virulenz und Eignung als in ovo Impfvirus des resultierenden Virus (rNDVGu) wurde im Vergleich zu den Virusrekombinanten rNDV, rNDV49, das durch einzelne Punktmutationen im F- und HN-Gen charakterisiert ist, und dem Wildtypvirus NDV Clone 30 untersucht. Bei der Bestimmung der Virulenz durch Ermittlung des intracerebalen Pathogenitätsindex (ICPI) konnte eine Reihung der Viren mit abnehmender Virulenz vorgenommen werden: NDV Clone 30 > rNDVGu > rNDV ~ rNDV49. Die geringere Virulenz des rNDVGu im Vergleich zum Ausgangsvirus Clone 30 deutet auf das Vorhandensein von Unterspezies in dem plaquegereinigtem NDV Clone 30 und die daraus resultierende Beeinflussung der Virulenzeigenschaften hin. Nach in ovo Applikation der drei hergestellten rekombinanten NDV und des Wildtypvirus NDV Clone 30 konnte gezeigt werden, dass das Wildtypvirus für Hühnerembryonen eine höhere Virulenz besitzt als die Virusrekombinanten. Die geschlüpften Küken waren vor einer Infektion mit hochpathogenem NDV geschützt, jedoch entsprachen die Schlupfraten nicht den Anforderungen für eine in ovo Vakzine. Diese Untersuchungen zeigten aber auch, dass mit Hilfe der in ovo Applikation eine deutlichere Unterscheidung der Restvirulenz lentogener NDV mit ähnlichen ICPI-Werten möglich ist.
Die häufigste primäre Kopfschmerzerkrankung ist der im Vergleich zur Migräne wenig untersuchte Spannungskopfschmerz (engl: tension-type headache). Als pathophysiologische Ursachen werden emotionale Störungen, Stress und Depressionen vermutet. In klinischen Studien wurde mehrfach eine Komorbidität von Spannungskopfschmerzen mit Depressionen und Angststörungen gefunden. Epidemiologische, bevölkerungsbezogene Untersuchungen zur Assoziation von Depressionen und Angststörungen zum Spannungskopfschmerz sind hingegen rar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es auf der Grundlage einer bevölkerungsbezogenen breitangelegten Studie eine Assoziation von Symptomen der Depressionen und Angststörungen zu Spannungskopfschmerzen zu prüfen. Die Arbeit basiert auf der ersten Folgeuntersuchung der SHIP (Study of Health in Pomerania) mit 3300 Probanden, deren Daten zwischen 2002 und 2006 erhoben wurden. Als Vergleichsgrundlage wurde die Prüfung einer Assoziation der Migräne zu Depressionen und Angststörungen herangezogen. Da der Spannungskopfschmerz in chronischer und episodischer Form auftritt, und es Hinweise auf kopfschmerzartunabhängige Zusammenhänge von psychischen Faktoren und chronischen Kopfschmerzen gibt, wurde der Aspekt der Kopfschmerzchronizität ebenfalls mitbetrachtet. Als potentielle Confounder gingen soziodemographische Faktoren, Variablen chronischer Erkrankungen, Variablen des Alkohol- und Tabakkonsums sowie Symptome der Depressionen und der Angststörungen untereinander in diese Arbeit ein. Für den Spannungskopfschmerz zeigte sich keine unabhängige Assoziation von Symptomen der Depressionen oder Angststörungen, wohingegen sich für die Migräne (OR: 1,8 (95%-KI: 1,15 - 2,83)) und den chronischen Kopfschmerz (OR: 3,06 (95%-KI: 1,34 - 6,98)) eine unabhängige Assoziation zu depressiven Symptomen darstellen ließ. Allerdings fand sich in einem zusätzlich berechneten logistischen Regressionsmodell des Spannungskopfschmerzes ein unabhängig signifikant erhöhtes OR der Variable „Angststörungen“ (OR: 1,3 (95%-KI: 1,04 – 1,62)), wenn nicht für Depressionen, aber für alle anderen potentiellen Confounder adjustiert wurde. Dieses Ergebnis führt vor dem Hintergrund einer anzunehmenden hohen Komorbidität von Angst- und Depressionsstörungen zur Annahme, dass ein erhöhtes Risiko für Spannungskopfschmerzen bei Vorliegen von „nicht unabhängig voneinander bestehenden angst- und depressionsbezogenen Symptomen“ bestehen könnte. Ob dies tatsächlich nachweisbar ist, müssen weitere Untersuchungen klären. Für einen Fortschritt im ätiologischen Verständnis primärer Kopfschmerzerkrankungen, insbesondere des Spannungskopfschmerzes, sollten zudem zukünftig longitudinale Studien eine wesentliche Rolle spielen.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein auf dem Promotor Pdes basierendes Kälte-induzierbares Expressionssystem für B. subtilis konstruiert und sukzessive optimiert. Dazu wurden verschiedene Kälte-regulatorische DNA-Sequenzen aus B. subtilis an das entsprechende Zielgen fusioniert, was neben der Kälte-Induzierbarkeit in einem positiven Einfluss auf die Expressionsstärke durch eine effizientere Translation bzw. Stabilisierung der mRNA resultierte. Vorausgehend wurde in vergleichenden Versuchen die Eignung unterschiedlicher Galaktosidasen zur Verwendung als Reporterenzyme für B. subtilis untersucht. Hierbei wurde erstmals die heterologe Expression einer Kälte-angepassten β-Galaktosidase aus P. haloplanktis TAE79 in B. subtilis durchgeführt und diese durch die Integration der DB-Sequenz sowie einer stem-loop-Struktur aus der 5‘-UTR des B. subtilis cspB-Gens gesteigert. Somit konnte nachgewiesen werden dass sowohl die additiven Sequenzen der cspB-DB und der cspB-sl-UTR als auch des bkdB-Terminators zu einer deutlich erhöhten Synthese der entsprechenden Zielproteine führt. Anhand der Überexpression einer Xylanase aus B. subtilis sowie einer α-Glucosidase aus S. cerevisiae wurde abschließend die Eignung des konstruierten Systems für die sekretorische und intrazelluläre Proteinsynthese in B. subtilis demonstriert. Diese Ergebnisse bestätigen die Eignung von B. subtilis als Wirtsorganismus auch für die Überproduktion kritischer, schwer zu faltender Proteine.
Die Nuckelflaschenkaries als besondere Form der frühkindlichen Karies stellt immer noch ein ungelöstes Problem in der Kariesprävention im Milchzahngebiss dar. Mit zum Teil steigender Prävalenz sind besonders Kinder aus sozial schwachen Familien betroffen. Um zielgerichtete Präventionsmaßnahmen entwickeln zu können, ist es notwendig die Risikofaktoren zu kennen. Ziel dieser Arbeit war es daher, 1. epidemiologische Daten zum Vorkommen von frühkindlicher Karies und insbesondere der Nuckelflaschenkaries und dem Mundhygienestatus zu erheben, 2. mit Hilfe eines Fragebogens die Überzeugungen, Kompetenzen und Umsetzung der Mundhygiene sowie den sozialen Status der Eltern zu ermitteln und 3. diese Daten hinsichtlich festzustellender Korrelationen zu untersuchen und dabei zwei unterschiedlich strukturierte Städte (Universitätsstadt und Industriestadt) zu vergleichen. Insgesamt wurden 235 Kinder in einem Alter von 5-52 Monaten zum Einen in Greifswald (ø 28,04±7,47 Mon.; 137 Kinder) und zum Anderen in Schwedt (ø 27,5±8,4 Mon.; 97 Kinder; p=0,24) zahnmedizinisch untersucht (NFK, dmft, mod. QH-Index, Gingiva Beurteilung). Zuvor wurden die Eltern mittels eines Fragebogens zu Ansichten und Überzeugungen zur Mundgesundheit, sowie zur Umsetzung von Zahnpflegemaßnahmen und dem Inanspruchnahmeverhalten von präventiven Leistungen befragt. Während die beiden untersuchten Städte in ihrer Sozial- und Wirtschaftsstruktur einige Unterschiede aufwiesen (höherer Akademikeranteil in Greifswald, Arbeitslosenzahl in Greifswald höher, unterschiedlich geprägter Gesundheitsdienst), zeigten sich hinsichtlich der zahnmedizinischen Parameter sowie in der Auswertung der Fragebögen nur wenige statistisch signifikante Unterschiede. In beiden Städten wiesen jeweils 3% der Kleinkinder eine frühkindliche Karies mit Defekten auf, 10% hatten bereits Initialläsionen (p=0,91). Bei der Auswertung der Fragebögen zeigte sich, dass die Zahnpflege als Ritual in den meisten Familien bereits fest integriert ist. Bei der wichtigsten Säule der Kariesprävention, den Fluoriden, deuten die Antworten auf Verwirrung hin. Viele Eltern sind hinsichtlich der Bedeutung und Anwendung der Fluorid-Nutzung unsicher. Eine wichtige Rolle in der Prävention der Nuckelflaschenkaries spielt die Ernährung, insbesondere der Inhalt der jeweiligen Nuckelflasche. Hier wiesen die Eltern noch gravierende Wissenslücken auf und achteten eher auf die angebotene Gesamtzuckermenge anstatt der Zahl der Zuckerimpulse eine Bedeutung beizumessen. Zwar ließen sich keine statistisch signifikanten Unterschiede im Vergleich der beiden Städte herausstellen, dennoch zeigte sich eine positive Ten-denz sowohl bei der Auswertung der zahnmedizinischen Parameter als auch bei der Auswertung der Fragebögen hinsichtlich der Universitätsstadt. Nichtsdestoweniger ist erkennbar, dass es auch in der im Bereich der Gruppenprophylaxe bereits sehr engagierten Universitätsstadt notwendig ist, die Bemühung im Krippenalter weiter auszubauen. In beiden Städten wurde ein dringender Handlungsbedarf bei der Prävention der frühkindlichen Karies bereits im Alter der Krippenkinder deutlich. Viele Eltern sind noch immer nicht ausreichend über das Krankheitsbild der frühkindlichen Karies und dessen Prävention aufgeklärt. Aufsuchende Aufklärungsprogramme sind dabei auf mehreren Ebenen von äußerster Bedeutung: für Eltern von Kleinkindern, z.T. im Rahmen von Familienhebammen-Projekten, für Kinderärzte und für Erzieherinnen und Kindergarten-Leiterinnen. Gerade hinsichtlich gruppenprophylaktischer Maßnahmen im Kindergarten zeigten sich gravierende Defizite, welche es in Zukunft ebenso zu schließen gibt wie die frühzeitige Betreuung von Kindern aus Risikofamilien noch vor dem Eintritt ins Kindergartenalter.
Vergleichende Analyse des Wachstums frühgeborener Kinder mit einem Geburtsgewicht </= 1500g, die in den Zeiträumen Juni 2001 bis Januar 2005 und Mai 2005 bis Dezember 2007 nach unterschiedlichen Standards ernährt wurden. Fragestellung: Wie hat sich das postnatale Wachstum der Frühgeborenen nach Einführung eines neuen, intensivierten Ernährungsstandard im Vergleich zu dem herkömmlichen Ernährungsstandard bzgl. des initialen Gewichtsverlustes/des Wiedererlangen des Geburtsgewichtes/ der Entwicklung von Körpergewicht, Körperlänge und Kopfumfang/der Körperzusammensetzung verändert? Nach Einführung des neuen, intensivierten Ernährungsstandard zeigte sich ein höheres Wachstum der frühgeborenen Kinder. Die Kinder erreichten die Phase des stabilen Wachstums früher und zeigten infolge dessen im postmenstruellen Alter von 36 Wochen ein signifikant höheres Wachstum bezüglich Körpergröße und Kopfumfang, nicht jedoch bezüglich Körperlänge. Die Inzidenz einer Sepsis sank tendenziell ab und die Körperzusammensetzung der Kinder bei Entlassung unterschied sich im Vergleich der beiden Ernährungsstandards nicht voneinander.
In dieser Studie aus dem Jahre 2012 wurden zwei verschiedenen Operationsmethoden zur Therapie des zervikalen Radikulärsyndroms verglichen im Bezug auf klinische, radiologische und bewegungsanalytische Operationsergebnisse/ Parameter. Dabei wurde die Goldstandardmethode der Fusion, die seit 1950 angewendet wird mit der neuen Innovation der Bandscheibenendoprothetik verglichen. Insgesamt nahmen 80 Patienten an dieser Studie teil. Von diesen 80 Patienten erhielten 35 Patienten die ACDA- Methode (anterior cervical decompression and arthroplasty) und 45 Patienten die ACDF- Methode (anterior cervical decompression and fusion). Diese beiden Hauptgruppen wurden dann entsprechend der Anzahl der versorgten Segmente in ihre Untergruppen unterteilt. Diese waren: Gruppe A= monosegmentale ACDA (n= 18), Gruppe B= bisegmentale ACDA (n= 17), Gruppe C= monosegmentale ACDF (n= 16), Gruppe D= bisegmentale ACDF (n= 17) und Gruppe E= trisegmentale ACDF (n= 12). Dann wurden sowohl die beiden Hauptgruppen, als auch alle Untergruppen im Bezug auf klinische (40), radiologische (15) und bewegungsanalytische (12) Parameter mit einander verglichen. Anschließend wurden beide Hauptgruppen und alle Untergruppen mit einer Kontrollgruppe (n= 25) verglichen hinsichtlich der bewegungsanalytischen Parameter. Die Statistik für diese Studie wurde in dem Institut für Biometrie und medizinische Informatik der Ernst- Moritz- Arndt- Universität Greifswald angefertigt. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass wir bei der Notwendigkeit einer monosegmentalen Versorgung die ACDA- Methode empfehlen müssen hinsichtlich klinischer und bewegungsanalytischer Parameter. Ist aber eine bisegmentale Versorgung notwendig, dann ist die ACDF- Methode das bessere Verfahren im Bezug auf klinische und bewegungsanalytische Parameter. Kernaussage dieser Studie ist: Die Anzahl der zu versorgenden Segmente stellt einen wesentlichen Parameter bei der Entscheidung zw. ACDA und ACDF da.
Die arterielle Hypertonie (aHT) ist einer der Hauptrisikofaktoren für die Entstehung von kardiovaskulären Erkrankungen. Kardiovaskuläre Erkrankungen sind die häufigste Todesursache in Deutschland. Der Zusammenhang zwischen Testosteronkonzentrationen und aHT sowie den jeweiligen Risikofaktoren und dem Risiko der Entstehung kardiovaskulärer Erkrankungen wurde in unterschiedlichen Studien, zum Großteil Querschnittsstudien, untersucht, wobei diese zu widersprüchlichen Ergebnissen kamen. Die vorliegende Arbeit beschreibt die längsschnittliche Assoziation zwischen Testosteronkonzentrationen und dem Risiko der inzidenten aHT sowie Blutdruckveränderungen über einen Beobachtungszeitraum von fünf Jahren. Datengrundlage bildet die Study of Health in Pomerania (SHIP), eine populationsbasierte Studie im Nordosten Deutschlands. Daraus wurden für die vorliegende Arbeit 1484 Männer im Alter von 20-79 Jahren untersucht. Es erfolgte die Erfassung der Blutdruckwerte und die Bestimmung der Testosteronkonzentration mittels Chemilumineszenz-Immunoassay. Zur statistischen Analyse wurden längsschnittliche Regressionsmodelle verwendet und für Alter, körperliche Aktivität, Alkoholkonsum, Rauchverhalten und Bauchumfang adjustiert. Während des Beobachtungszeitraums stieg die Prävalenz der inzidenten aHT von 50.6% auf 57.1% an. Männer mit einer inzidenten aHT zeigten sowohl zu Beginn als auch am Ende des Beobachtungszeitraums signifikant erniedrigte Testosteronkonzentrationen. Im Gegensatz zu Männern mit höheren Testosteronkonzentrationen war bei Männern mit Testosteronkonzentrationen im niedrigsten Quartil das Risiko einer inzidenten aHT erhöht [odds ratio (OR), 1.19 (95% Konfidenzintervall (CI), 1.10-1.28)]. Darüber hinaus fand sich eine inverse Assoziation zwischen Testosteronkonzentrationen und den einzelnen Blutdruckparametern. Männer mit Testosteronkonzentrationen im niedrigsten Quartil zeigten eine leichte Abnahme des systolischen (-6.01 mmHg) und diastolischen (-2.11 mmHg) Blutdrucks sowie des Pulsdrucks (-3.98 mmHg). Ob Testosteron den Blutdruck direkt über Effekte auf das Endothel der Gefäße oder indirekt über die Beziehung auf die kardiovaskulären Risikofaktoren beeinflusst, kann durch die vorliegende Studie nicht geklärt werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass erniedrigte männliche Testosteronkonzentrationen die Entstehung einer inzidenten aHT vorhersagen. Die potenzielle Rolle niedriger Testosteronkonzentrationen als Biomarker für ein erhöhtes kardiovaskuläres Risiko des Mannes muss in weiteren Studien untersucht werden.
Zusammenfassung Entsprechend der Fragestellung der vorliegenden Arbeit war es Ziel, den Metall-Keramik- Verbund von vier Titankeramik-Systemen mit denen konventionell erprobter Metall- Keramiksysteme (NE- und hochgoldhaltiger Legierungen) unter Berücksichtigung unterschiedlicher Oberflächenkonditionierungen mittels ISO-Biegetest nach DIN 9693 (1990) zu vergleichen, um darzustellen, ob die Haltbarkeit nach keramischer Verblendung genauso sicher zu bewerten ist, wie von den Nichtedelmetall- und Edelmetall-Systemen bekannt. Es wurden zu diesem Zweck gegossene Probekörper in den Abmessungen 0,4 x 5 x 30 mm aus Reintitan Grad 1 (Dentaurum, Ispringen) entsprechend des ISO-Biegetestes erstellt und mit den Verblendkeramiken Vita- (VITA, Bad Säckingen), Duceratin- (Ducera, Rosbach), Tibond- (Detrey, Dreieich) sowie Tyspar-Titankeramik (Jeneric Pentron Deutschland, Kusterdingen) nach Herstellerangaben verblendet. Als Vergleichssysteme kamen die Legierungen Wiron 88, Wiron 99 (beide BEGO, Bremen) und D egudent U (DeguDent, Hanau) mit den Verblendkeramiken Vita VMK 68 und Vita Omega (beide VITA, Bad Säckingen) zum Einsatz. Als Oberflächenkonditionierungen pro Metall-Keramik-System mit je 10 Testkörpern kamen Sandstrahlungen mit 50 μm, 125 μm und 250μm, eine nur plangeschliffene Oberfläche mit einer 1200er Metallografie-Nassschleifscheibe (NSS), eine mit Rocatec (3M-ESPE, Seefeld) und eine mit 250 μm sandgestrahlte und mit Silicoater MD (Heraeus-Kulzer, Haunau) vorbereitete Oberfläche zur Anwendung. 1.) Die untersuchten Titan-Keramik-Systeme haben den Test nach ISO 9693 nicht bestanden. Wurde die Auswertung mit dem REM statt im Lichtmikroskop durchgeführt, stiegen die Bedeckungsgrade erheblich, führten aber nur bei der Kombination Duceratin-Titan (MKK 2) zum Bestehen des Testes mit mehr als 50 % Bedeckungsgrad im mittleren Probendrittel. 2.) Die getesteten Titan-Keramik-Systeme erreichten in der lichtmikroskopischen Auswertung signifikant nicht die Bedeckungsgrade von konventionellen und bewährten Metall-Keramik- Systemen auf NEM- (MKK 5 – MKK 7) und EM-Basis (MKK 8 – MKK9). 3.) Der Einfluss konventioneller Konditionierungsverfahren (Sandstrahlen) der Metalloberfläche war bei lichtmikroskopischer Auswertung signifikant gegenüber Oberflächenvorbereitungen mit „Silicoater MD“, „Rocatec“ und „1200er NSS“ auf die Keramikbedeckung bei den Titanverblendsystemen (MKK 1 bis MKK 4) und den NEM- Systemen (MKK 5 – MKK 7). Erfolgte die Auswertung im REM war auch bei der Kombination Duceratin-Titan (MKK 2) eine Bedeckung zwischen ca. 70 bis 80 % für „Silicoater MD“ und „Rocatec“, bei den NEM-Systemen (MKK 5 – MKK 7) ein Bedeck- ungsgrad zwischen ca. 90 bis 100 % zu messen. Die EM-Systeme (MKK 8 – MKK9) zeigen im LiMi eine signifikant niedrigere Bedeckung, sind in der REM-Auswertung jedoch unbeeinflusst. 4.) Tribochemisch anorganische Strahlbeschichtung (Rocatec) und organisch silikatische Konditionierung (z.B. Silicoater MD) verschlechtern den Metall-Keramikverbund; außer bei NE- und NEM-Legierungen signifikant und sind daher abzulehnen. 5.) Eine alleinige lichtmikroskopische Auswertung der abgescherten Oberflächen erbringt keine sichere Aussage über den realen Bedeckungsgrad und die Bruchcharakteristik. Von der LiMi-Auswertung des Bedeckungsgrades indirekt ohne metrische Werte auf den Verbund zu schließen, muss unter wissenschaftlichen Gesichtspunkten abgelehnt werden. 6.) Der ISO-Biegetest war von seiner Durchführung zwar in Bezug auf die Probekörperherstellung standardisierbar, nicht aber in allen Einzelheiten der Testdurchführung, was Druck, Biegegeschwindigkeit und Einfluss des E-Moduls betrifft. Der Verbund Metall-Keramik wurde über den Bedeckungsgrad definiert, somit ist kein Rückschluss auf die Verbundqualität möglich. Eine lichtmikroskopische Auswertung der verbliebenen Keramikbedeckung erbrachte signifikant schlechtere Werte als die REM- Auswertung. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Titan-Keramik-Systeme den originären Biegetest nach alter ISO-Norm nicht bestehen und damit im Widerspruch zu anderen Tests, z.B. Schwickerath-Test aus aktueller Norm und der täglichen Praxis stehen. Mit unter 10 % Keramikbedeckung auf den Verbundflächen besteht ein signifikanter Unterschied zu den konventionellen NE- und NEM-Legierungen.
Die deutsche Gesellschaft altert. Dabei sind Daten zu demographischen, sozioökonomischen, Lifestyle- und medizinischen Faktoren, die mit Gesundheit im Alter gekoppelt sind, schwer zu finden. Die vorliegende Dissertation hat die Zielsetzung, auf einer epidemiologischen Basis Faktoren zu identifizieren, die mit einem hohen Gesundheitsstatus im fortgeschrittenen Lebensalter assoziiert sind und grenzt sich damit von bisherigen Arbeiten zum Thema Alter und Altern ab, die sich vor allem mit krankheitsverursachenden Faktoren beschäftigten. Um aus einer populationsbasierten Stichprobe, der Study of Health in Pomerania (SHIP), aussagefähige Ergebnisse ableiten zu können, wurde angesichts der überragenden Bedeutung kardiovaskulärer Erkrankungen für Morbidität und Mortalität im höheren Lebensalter ein hoher Gesundheitsstatus als Abwesenheit von kardiovaskulären Erkrankungen definiert. Der erste Teil der Study of Health in Pomerania (SHIP-0) begann 1997 mit der Erfassung der Daten von über 4000 Probanden, mit dem Ziel, durch die Herausarbeitung zahlreicher Einflussfaktoren Krankheit in ihrer Komplexität zu verstehen. In der vorliegenden Arbeit wurden nur die 65-Jährigen und älteren Probanden der SHIP-0 in die Untersuchungen eingeschlossen und drei Gruppen zugeteilt: - Kardiovaskulär gesunde Probanden - Probanden mit vorhandenen Risikofaktoren für kardiovaskuläre Erkrankungen - Probanden mit kardiovaskulär organmanifesten Erkrankungen. Von den 1019 65-Jährigen und älteren Probanden der SHIP-0-Kohorte gingen 976 Individuen mit vollständigen Datensätzen in die Analysen ein. Nach Adjustierung für Alter und Geschlecht fanden sich folgende demographische, Lifestyle-, psychosoziale und biometrische Variablen, die mit kardiovaskulärer Gesundheit im Alter assoziiert waren: Eine gute psychische Verfassung, erfasst anhand einer modifizierten Form der von Zerssen-Beschwerden-Liste zeigte eine positive Assoziation mit kardiovaskulärer Gesundheit. Aber auch Probanden, die zum Zeitpunkt der Befragung Zigaretten rauchten waren eher kardiovaskulär gesund, wohingegen Probanden, die jemals im Leben geraucht haben, dies zum Zeitpunkt der Befragung jedoch nicht mehr taten, eine verminderte Chance für kardiovaskuläre Gesundheit aufwiesen. Dieses scheinbare Paradoxon ist mit der Angabe eines Großteils der Probanden, das Rauchen aufgrund von gesundheitlichen Problemen beendet zu haben, zu erklären. Wir fanden eine negative Assoziation zwischen regelmäßiger sehr guter Ernährung, beurteilt anhand eines food frequency scores, und kardiovaskulärer Gesundheit. Weiterhin zeigte sich eine negative Assoziation mit kardiovaskulärer Gesundheit bei Vorliegen einer Fettleber/ Leberzirrhose, Hypertonus bei Eltern oder Geschwistern, bei Probanden, die keine abgeschlossene Ausbildung haben und die ein Haustier besitzen. Die Quickwerte der kardiovaskulär kranken Probanden lagen im Schnitt signifikant niedriger, als in den beiden Vergleichsgruppen, erklärbar durch eine bestehende Medikation mit Vitamin-K-Antagonisten. Desweiteren konnte eine negative Assoziation zwischen erhöhten Kreatininwerten, Harnsäurewerten, erhöhten Glukose- und HbA1c-Werten, höheren Leukozytenzahlen, höheren ptt-Werten und kardiovaskulärer Gesundheit gefunden werden. Bezüglich der Lipidwerte zeigten erhöhte Triglyzeridwerte eine negative, höhere Apolipoprotein A1- und HDL-Cholesterinwerte eine positive Assoziation mit kardiovaskulärer Gesundheit. Die Gesamtcholesterin- und LDL-Cholesterinwerte wiesen ebenfalls einen signifikanten Zusammenhang mit kardiovaskulärer Gesundheit auf, wobei die Werte der Kranken deutlich niedriger lagen, als die der Vergleichsgruppen, beeinflusst durch eine häufig bestehende Therapie mit ß-HMG-CoA-Reduktase-Inhibitoren. In den multivariaten Analysen blieb, wiederum adjustiert für Alter und Geschlecht, ein Zusammenhang mit kardiovaskulärer Gesundheit im Alter >=65 Jahren für die folgenden Faktoren bestehen: eine in der Selbsteinschätzung gute psychische Verfassung, das Fehlen einer abgeschlossenen Berufsausbildung, die Tatsache jemals im Leben geraucht zu haben und erhöhte Harnsäurewerte. Bei direkter Gegenüberstellung der Gesunden und der kardiovaskulär kranken Probanden fanden sich zusätzlich Ernährungsgewohnheiten und der Laborparameter Apolipoprotein A1 als unabhängige assoziierte Faktoren für kardiovaskuläre Gesundheit. Die Ergebnisse der vorliegenden Dissertation zeigen auf, dass aus der Fülle der erhobenen Variablen nur einige wenige, einfach identifizierbare und messbare Faktoren verbleiben, die mit dem kardiovaskulären Gesundheitsstatus im höheren Alter assoziiert sind. Darunter finden sich sowohl biographische Faktoren weit zurückliegender, nur langfristig und gesamtgesellschaftlich beeinflussbarer Ereignisse, als auch aktuelle, potentiell gut und einfach modifizierbare Faktoren der Querschnittserhebung.
Die Evaluation des Einflusses der Antibiotika Linezolid und Tigecyclin auf die Mikrozirkulation im Rahmen einer akuten experimentellen Endotoxinämie war Ziel unserer Arbeit. Das Monitoring der Vitalparameter erfasste Herzfrequenz, mittleren arteriellen Blutdruck, Atemfrequenz und Körpertemperatur über die gesamte Dauer des Experiments. Mit Hilfe der Intravitalmikroskopie ermittelten wir in postkapillären mesenterialen Venolen die temporäre und permanente Leukozyten-Adhärenz nach Anfärben mit Rhodamin sowie das Ausmaß der Plasmaextravasation aus dem Gefäß in das Interstitium mittels FITC-markiertem Albumin. Zudem wurden die Konzentrationen pro- und antiinflammatorischer Zytokine aus Serumproben zu Beginn und am Ende des Versuches ermittelt. Durch die experimentelle Endotoxinämie kam es tendenziell zu einem Blutdruckabfall in den LPS-belasteten Gruppen, durch hämodynamische Stabilisierung mit Hilfe von Volumentherapie wurde dieser allerdings begrenzt. An den drei Mikroskopierzeitpunkten befanden sich alle Gruppen auf etwa gleichem Blutdruck-Niveau. Des Weiteren führte die LPS-Applikation zu einem Anstieg der Herz- und Atemfrequenz. Die Körpertemperatur wurde auf konstant 36°C gehalten. Aus den Untersuchungsergebnissen ist abzuleiten, dass die beiden Antibiotika keinen Einfluss auf die Makrohämodynamik haben. Zudem zeigte sich in unseren Messungen unter Endotoxinämie ein erwarteter Anstieg aller gemessenen Zytokinspiegel (TNF-α, IL-1β, IL-4, IL-6 und IFN-γ), welche weder von Linezolid noch von Tigecyclin beeinflusst wurden. Die endotoxämischen Bedingungen erzeugten typische pathophysiologische Veränderungen im Gebiet des Mesenteriums: eine gesteigerte Leukozytenaktivierung und Adhäsivität am Endothel sowie die daraus bedingte Reduktion des Rollerflows. Die Therapie mit Tigecyclin konnte eine signifikante Zunahme der adhärenten Leukozyten im Vergleich zur Kontrollgruppe nicht verhindern, erzielte allerdings eine signifikante Abnahme der Anzahl der „Sticker“ im Vergleich zur LPS-Gruppe. Dementsprechend konnte die Tigecyclin-Applikation den Roller-Flow signifikant verbessern, erreichte aber nicht das statistische Niveau der Kontrollgruppe. Linezolid konnte hatte ebenfalls die Leukozytenaktivierung vermindern, jedoch ohne eine statistische Signifikanz zu erzielen. Zusammenfassend bewirkte der Einsatz des Antibiotikums Tigecyclin eine signifikante Verminderung der Leukozytenaktivierung in der intestinalen Mikrozirkulation, was die Evaluation dieses Medikamentes für die eine immunmodulatorische Therapie der Sepsis in weiterführenden tierexperimentellen und klinischen Studien sinnvoll erscheinen lässt. Linezolid zeigte eine nur tendenzielle Abnahme der Leukozyten-Endothel-Interaktion, was jedoch in weiteren Studienmodellen evaluiert werden sollte.
The dissertation aims at developing means to integrate conservation and development in biosphere reserves in Madagascar. Despite a multitude of concepts such as UNESCO biosphere reserves, Integrated Conservation and Development Projects and community-based natural resource management, gaps between conservation and development remain to exist. In a qualitative case study in Mananara-Nord and Sahamalaza Iles-Radama Biosphere Reserves in Madagascar data was collected on biosphere reserve management, local use of natural resources and socio-cultural aspects that influence natural resource use. Furthermore, natural values local people associate with the forest were investigated. Analysis revealed that management capacities constitute a limiting factor in biosphere reserve management. Collaboration between management, local people and international organisations fosters the achievement of both conservation and development. However, collaboration is only possible if (i) clear rules are formulated and (ii) partners have a vision in common. Based on the theory of social capital, newly introduced and locally existent rules/institutions having an influence on the use of natural resource were categorized in bonding, linking and bridging social capital. Furthermore, the perception of natural values was classified in instrumental and non-instrumental values and assigned to ecosystem services identifying the importance of nature for human well-being. With the capabilities approach Amartya Sen defined human well-being as the achievement of those capabilities a person considers valuable. This includes aspects that assure livelihoods on the one hand and aspects that are conducive to well-being on the other, thus both being relevant for development. In the dissertation capabilities are based on both instrumental and non-instrumental natural values and consequently offer an opportunity to demonstrate and characterise the relationship between nature and human well-being. Social and natural values provide orientation for a biosphere reserve management. The category bonding social capital (social values) describes local socio-cultural aspects in communities and their importance for collaborative processes. Natural values provide the management with guiding principles to foster nature conservation and to integrate locally existent capabilities. Supporting and furthering these capabilities enables the development of new capabilities of all concerned persons. The dissertation demonstrates various possibilities to build bridges between (i) nature conservation and development, (ii) natural and social sciences, (iii) formal regulations and local socio-cultural aspects and (iv) diverse actors. Implementation of a social monitoring is recommended together with local stewards and Malagasy students to collect information about the perception of natural and social values and use them as guiding principles for biosphere reserves. Collaboration with national and international scientific institutions can foster this process.
Staphylococcus aureus is a pathogenic bacterium infecting the human host. It’s multifaced adaptation to various environmental conditions is mediated by a tight regulation of the virulence factors influencing the host’s immune system. In this thesis two regulators of gene expression were analysed: (i) the global influence of the two-component system SaePQRS and (ii) the regulation of superantigen gene expression by the alternative sigma factor σB. At the outset of this thesis, single target genes induced by SaeRS were known (hla, hlb, cap5, fnbA, coa). In order to get a general idea of the Sae-regulon, the influence of SaePQRS on gene-expression was analysed in two strain backgrounds by proteomics and transcriptomics aproaches. Recapitulatory, expression of at least 18 secreted and two covalently cell-wall bound proteins was decreased following inactivation of the Sae-system. Sae-dependently expressed were, amongst others, well decribed virulence factors like the y-hemolysins HlgA, HlgB, HlgC, LukM and LukF, the innate immune system modulating proteins Efb, CHIPS and SCIN-B as well as the enterotoxin SEB. SaeR acts as an activator of its target genes. Some proteins were detected in increased amounts in the extracellular proteome of the Sae-deficient strain. However, these changes did not occur at the transcriptional level. The expression of virulence factors is determined by other global regulators. No influence of SaePQRS on the transcription of five substancial regulators, namely the Agr-system and its effector molecule RNAIII, the alternative sigma factor σB, the two-component system ArlRS and the DNA-binding protein SarA, could be shown. In the second part of this thesis the issue was broached to the regulation of gene-expression of a subgroup of virulence factors, the superantigens (SAgs) of S. aureus by SaePQRS and σB. In contrast to their well described molecule structure and function, the regulation of their gene expression was largely unknown. Six different S. aureus strains (two laboratory strains and four clinical isolates) encoding one to seven SAg-genes each, were used for analysis of a total of twelve SAgs regarding their transcription and mitogenic activity. The transcriptional units were characterized using Northern-Blotting. The expression of SAgs could be correlated to the respective growth phase. While egc-SAgs were expressed mainly at low optical densities, seb was induced during late growth phase. In contrast, the transcription of sea, seh, sek, tst and sep remained constant and growth-phase independent. The transcriptional dataset was verified using T-cell proliferation assays. The expression of seh, tst and the egc-operon was dependent on σB. A potential σB-dependent promotor could be identified preceeding seo, the first gene of the egc-operon. In contrast, the expression of seb was increased in sigB-deficient background. This might be due to indirect effects. Expression of seb required SaePQRS. Transcriptional datasets were verified by Immuno-Blotting and T-cell-proliferation assays. In conclusion, the same mutation in sigB but in different strain backgrounds could result in opposite phenotypes with respect to their mitogenic activity. Besides well characterized virulence factors, some secreted proteins with so far unknown function belong to the Sae-regulon. Given that the influence of SaePQRS was restricted to virulence factors and induced especially modulators of the innate immune system, it can be assumed, that these proteins potentially play a role in virulence of S. aureus. In the third part of this thesis, one of these potential new virulence factors, namely SACOL0908, was analysed in detail. In cooperation with the group of Prof. Stehle, Tübingen, the crystal structure was solved. The protein folding of SACOL0908 is new with only minor similarities to described protein structures. Recombinantly expressed SACOL0908 binds to granulocytes. These cells belong to the innate immune system, incorporate bacteria by phagocytosis and kill them. The receptor for SACOL0908 on the surface of granulocytes could not be identified using immunoprecipitation, antibody-blocking assays and functional assays in cooperation with the group of Prof. Peschel, Tübingen. The gene encoding SACOL0908 was deleted in two S. aureus strain backgrounds (COL and Newman). These mutants are currently in use to characterize their phenotype in mouse-infection studies.
Ausgehend von der Tatsache, dass eine effiziente Kompressionstherapie mittels Kompressionsstrümpfen ein fester Bestandteil der konservativen Therapie einer CVI ist, sollte anhand der vorliegenden Studie untersucht werden, welchen Einfluss das Kompressionsmaterial selbst auf die Hautoberfläche hat und in wie weit materialbezogene Beschwerden die Patientencompliance beeinflussen können. Der Einfluss von Kompressionsmaterialien auf die Hautoberfläche lässt sich dabei über die Registrierung von Veränderungen des Funktionszustandes der Hautbarriere objektivieren. Als Funktionsparameter der Hautbarriere dienen dabei der TEWL, die Hautfeuchtigkeit und die Hautrauhigkeit. Ein Verlust der Barrierefunktion der Haut zeigt sich in einer Zunahme des TEWL und der Hautrauhigkeit sowie Abnahme der Hautfeuchtigkeit und führt zu Exsikkation des SC, einhergehend mit dem Beschwerdebild der trockenen Haut. Zur vergleichenden Überprüfung materialassoziierter Beschwerden wurden 42 Patienten mit CVI unterschiedlicher Ausprägung doppelverblindet in eine Gruppe A mit Tragen eines herkömmlichen Kompressionsstrumpfes und eine Gruppe B mit Tragen eines Kompressionsstrumpf mit integrierter harnstoffhaltiger Pflegeemulsion eingeteilt und über eine Trageperiode von 7 Tagen hinsichtlich der Funktionsparameter der Hautbarriere beobachtet. Resultierend konnten wir in der Patientengruppe mit A eine signifikante beziehungsweise hoch signifikante Verschlechterung der Hautbarrierefunktion nachweisen. Demgegenüber konnte in der Patientengruppe B gezeigt werden, dass es unter Verwendung eines pflegeintegrierten Kompressionsstrumpfes zur Aufrechterhaltung der Hautbarriere mit Verhinderung signifikanter Austrocknungserscheinungen der Haut gekommen ist. Die Patientencompliance als schwer messbarer Parameter zeigt bei 7tägiger Trageperiode keine signifikanten Unterschiede.
Hintergrund: Parallel zum generellen Kariesrückgang ist es zu einer Zunahme von ECC und Narkosesanierungen gekommen. Material: In der Greifswalder Zahnklinik wurden Überweisungen, Narkosesanierungen und Schmerzpatienten im Bereich der Kinderzahnheilkunde untersucht. Ergebnisse: Der Schwerpunkt liegt in allen Bereichen in der Altersgruppe 2-5-jähriger mit sehr hohen dmft-Werten. Diskussion: Die Studie unterstreicht die Polarisierung der Karies und die Notwendigkeit spezialisierter Kinderzahnheilkunde.
Aktinische Keratosen sind in der Dermatologie auf Grund ihrer Häufigkeit, ihrer bevorzugten Lokalisation in kosmetisch sensiblen Gebieten, wie im Gesicht und ihrer Neigung zur malignen Entartung von großer Bedeutung im klinischen Alltag. Daher sollten sie frühzeitig erkannt und effektiv therapiert werden. Zu dem gegenwärtigen Spektrum der Therapieoptionen gehören unter anderem die Kryotherapie, die operative Entfernung, topische Behandlungen mit Diclofenac/ Hyaluronsäure und Imiquimod, sowie die photodynamische Therapie. In dieser Arbeit wurde der hohe Stellenwert der PDT durch Erfassung von Effektivitäts und Verträglichkeitsparametern in der Behandlung aktinischer Keratosen ermittelt. 62 Patienten wurden mit 5-Aminolävulinsäure und Rotlicht einer Wellenlänge von etwa 630 nm behandelt. Die Datenerhebung erfolgte mit Hilfe eines eigens entwickelten Fragebogens. Fotodokumentationen und Biopsien wurden durchgeführt um den Behandlungserfolg zu objektivieren. Die kosmetischen Ergebnisse wurden sowohl in der Selbstbewertung durch die Patienten, als auch in der Fremdbewertung der Fotodokumentationen durch 105 Medizinstudenten und einen unabhängigen Oberarzt mit langjähriger klinischer Erfahrung als sehr gut gewertet. Klinisch wurde durch zwei PDT-Behandlungen mit 5-ALA und einer Energiedosis von 80 J/cm2 eine Vollremission bei 51 der 62 behandelten Patienten erzielt (82%). Die histologische Kontrolle von 15 der 62 Patienten ergab eine Vollremission bei 12 von 15 Patienten (80%). Somit gab es eine hohe Übereinstimmung zwischen der gestellten klinischen und histologischen Diagnose. Die PDT erscheint insgesamt in Hinblick auf die Wirksamkeit, das kosmetische Ergebnis, das Nebenwirkungsprofil und die akute und langfristige Verträglichkeit den oben genannten Therapien ebenbürtig oder sogar überlegen zu sein. Aus diesen Gründen geht die PDT mit einer hohen Akzeptanz durch die Patienten einher. Ein eindeutiger Vorteil der PDT liegt in der Behandlung der so genannten „field cancerization“. Durch ihre flächenhafte Wirkung lassen sich neben den sichtbaren Läsionen auch subklinische Läsionen in ausgedehnten, chronisch UV-geschädigten Hautarealen effektiv therapieren, und es treten weniger Rezidive bzw. Neoplasien in unmittelbarer Nähe der Primärläsion auf. Auf Grund der Tatsache, dass die PDT nicht invasiv ist und theroretisch beliebig oft wiederholt werden kann, eignet sie sich hervorragend für die Behandlung von Hautveränderungen mit einer schwierigen anatomischen Lokalisation und in kosmetisch sensiblen Arealen, wo andere Therapien, wie eine Operation oder die Kryotherapie auf Grund einer Narbenbildung oder Pigmentveränderung zu unbefriedigenden kosmetischen Ergebnissen führen könnten. Weiterhin ist die PDT äußerst praktikabel. Aufgrund dieser Tatsachen hat die PDT zu Recht einen festen Platz im Therapiespektrum bei aktinischen Keratosen verdient und sollte unter bestimmten Umständen als Therapie der ersten Wahl angesehen werden.
Proteolysis represents the final step in the life of a protein. It is one of the most important cellular processes assisted by chaperone systems and ensures an appropriate protein homeostasis. Protein degradation is essential for the removal of cytotoxic protein aggregates and mis-translated/mal-folded proteins, „unemployed“ and regulatory proteins to enable rapid cell adaptation to altering environmental conditions (Gottesman, 2003; Wiegert & Schumann, 2001; Parker, 1981; Stansfield et al., 1998; Drummond & Wilke, 2008; Goldberg, 1972; Gerth et al., 2008). The bacterial Clp (caseinolytic proteins) protease complexes are analogous to the eukaryotic 26S proteasome and consist of Hsp100/Clp proteins of the AAA+ superfamily and an associated barrel-like proteolytic chamber (e.g. ClpP). The Clp proteases seem to be responsible for the major protein turnover in low GC, Gram+ bacteria. The main goal of this thesis was to develop new methods and tools to investigate global proteolysis more precisely and to get a detailed understanding of protein degradation during starvation conditions and it´s regulation in low GC, Gram-positive bacteria. To analyse protein degradation under starvation conditions the well established glucose starvation model was used. In Bacillus subtilis it could be shown that approximately 200 proteins are selectively degraded in a glucose depletion induced stationary phase. Furthermore radioactive pulse-chase labelling experiments coupled with 2D-PAGE analysis revealed that mainly the ClpCP protease complex is involved in the degradation of proteins in the stationary growth phase. To investigate proteolysis in the human pathogen Staphylococcus aureus in the same way, a newly developed chemically defined medium was established suitable for radioactive pulse-chase labelling experiments under stable glucose starvation conditions. The degradation kinetics of individual 2D spots was significantly better resolved using 14C-BSA as an internal marker protein for the sample normalisation. A rather huge overlap was found within the functional protein classes that were degraded in B. subtilis and S. aureus the stationary phase. Among others, especially proteins involved in amino acid, nucleotide and cell wall biosynthesis were rapidly degraded, whereby not always the same and sometimes another enzymes from a biosynthetic chain were targeted for proteolysis. Despite the resolution power of the 2D-PAGE method, there are some drawbacks such as a limited "protein window" with regard to the molecular weight and isoelectric point, loss of low abundance proteins and a rather low reproducibility for time course experiments. Therefore a mass spectrometry based approach for the simultaneous detection of protein synthesis, accumulation and degradation was developed. This pulse-chase SILAC approach provides a very good reliability with a broad spectrum of proteins that can be analysed. Through the combination with ultracentrifugation even non-soluble and aggregated proteins could be analysed. Several hundred proteins were degraded in S. aureus during glucose starvation. Among them was the functional cluster of ribosomal proteins which is degraded in the early stationary phase. Furthermore proteins belonging to complexes were degraded with the same kinetic (e.g. NrdE, NrdF). In addition selective protein degradation took place according to functional categories (e.g., ribosomal proteins, biosynthetic, glycolytic enzymes) and not to regulatory groups (e.g. CcpA, SigB regulon).The investigation of a clpP deletion mutant in S. aureus revealed a greater susceptibility to aggregation, where the cells try to counteract with the expression of chaperones like GroEL/ES, ClpB and DnaK. The renaturation process is very ATP consuming and only takes place in energy rich phases of growth (e.g. from exponential to transient growth phase). Protein aggregation was found enhanced in the stationary phase. Furthermore, a higher GTP level compared to the wild-type probably resulted in a stronger CodY mediated repression with a rather low level of amino acids in clpP mutant cell. In addition substances like glycerol, which thermodynamically stabilise proteins in refolding processes (Maeda et al., 1996; Feng & Yan, 2008), were found in higher levels compared to the wild-type. A strong response to reactive oxygen species was detected in the clpP mutant strain, which is probably due to ROS production during the early stages of protein aggregation. Altogether, different methods were used for investigation protein degradation at a proteome-wide scale. Hundreds of degradation candidates were identified by gel-based and gel-free approaches in S. aureus wild-type cells. “Unemployed” proteins (e.g. ribosomal proteins, biosynthetic enzymes) were degraded and proteins particularly required and synthesized in glucose-starved cells such as TCA cycle enzymes were stable in the stationary phase. Investigation of the clpP mutant strain supports a proposed model for the pleiotropic phenotype and provides a deeper insight in the fine-tuned protein quality control and the important role of ClpP during starving conditions.
Decision making in everyday purchase situations requires mental processing of factors that are related to the items on display. These influencing factors – called persuasive information – can take various forms, like the price level, the design of the package or the display of certain product attributes. Despite the existence of persuasive information trying to influence our buying behavior, almost nothing is known about the underlying neural mechanisms responsible for processing this information. In this thesis functional magnetic resonance imaging was used to investigate neural activity correlated with product related persuasive information. As persuasive information organic, light and regular labeled food was chosen. The 1st experiment investigated the neural correlates of visually inspected organic and regular labeled food and the influence on willingness to pay (WTP) for the displayed items. It was hypothesized that organic compared to regular labeled food will be perceived as more rewarding which should be visible by an increased activity in the ventral striatum as a central area for reward processing and by a heightened WTP. As organic label information the national German eco emblem 'Bio-Siegel' was chosen (for stimuli details see 2.1). As there is no emblem indicating regular food, an artificially created logo was used for indicating a conventional product. 40 well- known food products (e.g. milk, bread, eggs etc.) were presented to the subjects. These products were marked with the organic emblem and the same 40 products with the regular label. We found that visual inspection of organic labeled food indeed led to an increase in neural activity in the ventral striatum and to a heightened WTP, suggesting a higher subjective value for these products. The 2nd experiment investigated the neural correlates of actually administered food stimuli labeled organic, light or regular and the influence on expected and experienced taste. For organic compared to regular labeled food we hypothesized an increase in expected and experienced taste pleasantness. Furthermore, light compared to regular labeled food should lead to a decrease in expected and perceived pleasantness and intensity ratings. During the active tasting process this should be accompanied by an increase in reward-related (e.g. organic vs. regular; regular vs. light) areas like the ventral striatum medial orbitofrontal cortex or aversion-related (e.g. regular vs. organic; light vs. regular) areas as the lateral orbitofrontal cortex (lOFC) and operculum/insula. As organic label information the national German eco emblem 'Bio-Siegel' was chosen. Light label information was issued in form of the internationally used 'Bewusst-Wählen®' ('Healthy Choice') label (for stimuli details see 2.2). However, inside the scanner the written forms 'Bio', 'Light' or 'Normal' (indicating regular food) were chosen. Subjects were randomly assigned in two groups and were either confronted with the organic or the regular label (organic group) or with the light or the regular label (light group) but otherwise identical milk drink. The results show that organic compared to regular labeling of identical food stimuli indeed led to an increase in expected and experienced taste pleasantness for organic labeled food. Light compared to regular labeling of identical food stimuli led to a decrease in expected and experienced taste pleasantness and intensity for light labeled food. Moreover, taste-related activity was found in aversion related areas like the operculum insula and the lOFC for food labeled regular compared to organic and in reward-related areas like the ventral striatum for food labeled regular compared to light. The results show that persuasive food-related information influences human cognition on the behavioral and neural level; the effects were shown during visual and gustatory evaluation of the stimuli. Taken together the results demonstrate that the same stimulus can vary dramatically in personal valuation depending on the applied information.
Die Regulation der Phospholipid-Biosynthesegene in der Hefe Saccharomyces cerevisiae erfolgt über die Verfügbarkeit der Phospholipid-Vorstufen Inositol und Cholin (IC). Bei ICMangelbedingungen wird die Transkription der Strukturgene stimuliert und bei IC-Überschuss im Medium reprimiert. Im Promotorbereich dieser Gene befinden sich spezifische UAS-Elemente („inositol/choline-responsive element“, ICRE-Motive), welche von den Aktivatoren Ino2 und Ino4 gebunden werden. Bei IC-Mangel kommt es zu einer Anhäufung des Intermediats Phosphatidsäure, wodurch der Repressor Opi1 durch die Interaktion mit Scs2 außerhalb des Zellkerns am endoplasmatischen Reticulum gebunden wird. Wenn ausreichend IC im Medium vorhanden ist, kann der Repressor Opi1 in den Zellkern einwandern und den Aktivator Ino2 binden. Ferner kann Opi1 über seine Opi1-Sin3-Interaktionsdomäne (OSID) mit der PAH1 („paired amphipathic helix“) des Corepressors Sin3 interagieren. Ein Ziel dieser Arbeit war es, ausgewählte Aminosäuren in der OSID durch gerichtete Mutagenese gegen Alanin auszutauschen und die erhaltenen Opi1-Varianten auf ihre Repressorfunktion hin zu untersuchen. Die Substitution einzelner Aminosäuren innerhalb der OSID offenbarte die Notwendigkeit der Aminosäuren L56, V59 und V67 für die Opi1-Sin3 Bindung. Die Ergebnisse legten außerdem nahe, dass die Repression nicht allein über Sin3 vermittelt wird. Tatsächlich konnte gezeigt werden, dass die innerhalb der OSID von Opi1 kritischen Aminosäuren der Opi1-Sin3 Bindung (L56, V59 und V67) auch für die Interaktion von Opi1 mit Cyc8 wichtig sind. Dementsprechend rekrutiert Opi1 mit Hilfe der OSID zwei pleiotrope Corepressoren. Sin3 bindet über die PAH1 an die OSID, während die Opi1-Cyc8- Bindung über die TPR-Motive im Cyc8 vermittelt wird. Desweiteren zeigte sich, dass die sin3 cyc8 Doppelmutante synthetisch letal ist. Sin3 ist eine Untereinheit in mehreren Komplexen der Histondeacetylase (HDAC) Rpd3 und fungiert als Plattform für viele Protein-Protein Wechselwirkungen. Innerhalb des Sin3/Rpd3LKomplexes wurde der Einfluss mehrerer Untereinheiten (Pho23, Sap30, Sds3, Ume1 und Dep1) untersucht. Hier zeigte sich, dass Pho23 einen entscheidenden Einfluss auf die Regulation ICRE-abhängiger Gene hat. In den sich anschließenden Interaktionsanalysen konnte eine Bindung von Pho23, Sds3 und Sap30 an Sin3 gezeigt werden. Eine genauere Kartierung der Pho23-Sin3 Bindung zeigte, dass Pho23 über zwei voneinander unabhängige Domänen (Pho23-Sin3-Interaktionsdomäne; PSID1 und PSID2) mit Sin3 wechselwirkt, wobei die Interaktion der PSID1 und der PSID2 mit der HID (HDAC-Interaktionsdomäne) im Sin3 erfolgt. Die katalytische Aktivität innerhalb der Sin3/Rpd3-Komplexe ist durch die HDAC Rpd3 gegeben. Durch Untersuchungen der HDACs der Klasse I (Rpd3, Hos1 und Hos2) bzw. der Klasse II (Hda1 und Hos3) konnte für ICRE-abhängige Genorte gezeigt werden, dass eine rpd3 hda1 hos1 Dreifachmutante ähnlich dereguliert ist wie eine sin3 Mutante. Bei Interaktionsstudien der HDACs Rpd3, Hda1 und Hos1 mit Sin3 konnten neben der bereits bekannten HID im Sin3 (aa 801-1100) zwei neue HIDs (HID2: aa 473-600, HID3: aa 1100- 1210) identifiziert werden. Die Histondeacetylase Rpd3 bindet an die HID1 und an die HID3, während Hda1 und Hos1 jeweils an HID2 und HID3 binden. Interessanterweise stellte sich heraus, dass die Bindedomäne für die Sin3-Bindung innerhalb der Deacetylase-Domäne (DAC) aller drei HDACs liegt. Für Hos1 konnte die Sin3 Bindedomäne auf einen Aminosäurebereich von 236-400 eingegrenzt werden. Für die Hda1- Sin3 Bindung konnten zwei voneinander unabhängig interagierende Bereiche im Hda1 (aa 201-250 und aa 251-300) beschrieben werden. Neben der Deacetylierung wurde der regulative Einfluss einer weiteren kovalenten Histonmodifizierung, nämlich der der Methylierung durch Histonmethyltransferasen (HMT; Set1, Set2 und Dot1) und der Demethylierung durch Histondemethylasen (HDM; Jhd1, Jhd2, Ecm5, Gis1 und Rph1) auf die Genexpression der Phospholipid-Biosynthesegene untersucht. Hier konnte für die HMT Set2 (spezifisch für Lysin-36 im Histon H3) ein großer Einfluss auf die ICRE-abhängige Genexpression gezeigt werden. Desweiteren konnte gezeigt werden, das Set2 direkt an Ino2 bindet. Die Kartierung der Interaktionsdomäne offenbarte, dass die katalytische SET Domäne im Set2 mit der DNA-bindenden bHLHDomäne von Ino2 wechselwirkt.
Qualität rationeller Methoden zur Anfertigung von Zahnersatz bei völliger Zahnlosigkeit Gegenstand dieser Studie war der Vergleich einer rationellen Methode zur Zahnaufstellung gegenüber einer handwerklich aufwändigen individuellen Lösung. Ferner wurde das Okklusionskonzept, die Zufriedenheit des Patienten anhand eines Fragebogens und die Notwendigkeit eines Gesichtsbogens untersucht. Die Studie fand im Zeitraum 2009 bis Anfang 2010 in der Abteilung für zahnärztliche Prothetik der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald statt. Es beteiligten sich 12 Patienten unterschiedlichen Alters und Geschlechts an der Untersuchung, denen bereits eine Totalprothese im klinischen Studentenkurs oder von Assistenten der Klinik eingegliedert wurde. In der Testphase wurde den Patienten zwei verschiedene Totalprothesen eingegliedert, die sie jeweils zwei Wochen lang trugen und die anschließend anhand eines Fragebogens bewertet wurden. Die Totalprothesen wurden entweder mittelwertig mit dem System Filou® in Zahn-zu-zwei-Zahn-Beziehung sowie bilaterale Balancierung oder nach der TiF-Methode in Zahn-zu-Zahn-Beziehung samt Balancierung mit Verwendung eines Gesichtsbogens hergestellt. Nach Abschluss der Studie wurden den Patienten alle neu angefertigten Prothesen zur Verfügung gestellt. Aus diesen konnten die Patienten ihre Totalprothese auswählen, mit der sie am besten zurecht kamen. Ein halbes Jahr nach Abschluss der Studie wurden die Patienten gebeten, ihre Lieblingsprothese anzugeben und dazu ebenfalls einen Fragebogen auszufüllen. Die Beurteilungen wurden statistisch ausgewertet und miteinander verglichen. Hinsichtlich des Haltes der UK-Prothese (p=0,09) und des Kippelns der UK-Prothese (p=0,09) wurden tendenzielle Unterschiede für die individuelle Prothese beim Testurteil festgestellt. In der Subskala wurde ebenso die Lagerung statistisch signifikant bei der individuellen Prothese besser bewertet (p=0,05). Dies wirkte sich auf die Bewertungen der anderen Fragen aus. Die individuelle Prothese wurde insgesamt besser bewertet als die Filou-Prothese, jedoch ohne signifikante Unterschiede zu erreichen. Bei der Abschlussbefragung ein halbes Jahr später wurde jedoch der Halt der UK-Prothese nach Filou® tendenziell signifikant stabiler empfunden (p=0,06) als bei der individuellen Prothese. Auch hier waren die Bewertungen für die Filou-Prothese durchwegs besser als für die individuelle Prothese. Des Weiteren wurden zwischen der individuellen Prothese und der Prothese nach Filou® keine signifikanten Unterschiede im Okklusionskonzept und in den Subskalen Zufriedenheit, Ästhetik, Kauvermögen, Sprache und Ausarbeitung festgestellt. Selbst nach Beendigung der Testphase wählten von den 12 Patienten nach freier Verfügung über alle Prothesen fünf Patienten die individuelle und fünf Patienten die Filou-Prothese aus. Dies unterstreicht das Gesamtergebnis, dass keine Unterschiede zwischen der individuellen Prothese und der Prothese nach Filou® festgestellt worden sind. Das Alter und das Geschlecht beeinflussten die Bewertungen nicht. Jedoch scheint es einen Einfluss der Bewertungen der eigenen Prothese und der Anzahl der Prothesen, die der Patient vor der Studie getragen hat, auf die individuelle Prothese zu geben. Für die individuelle Prothese führte die Verwendung eines Gesichtsbogens und somit eine schädelbezügliche Einartikulation der Modelle in einen Artikulator nicht zu einer verbesserten Zufriedenheit durch den Patienten. Daher könnte man künftig bei Neuanfertigung von Totalprothesen auf die Verwendung eines Gesichtsbogens verzichten, wie man es schon im skandinavischen Raum praktiziert. Gegenüber der herkömmlichen Aufstellung wurde eine deutliche Zeitersparnis festgestellt. Andererseits eignet sich das Filou®-System eher für ungeübte Zahntechniker, da ein erfahrener Techniker eine herkömmliche Aufstellung wahrscheinlich in derselben Zeit schaffen würde. Jedenfalls stellt das Filou®-System für Zahntechniker ohne ausreichende Kenntnisse eine wirtschaftliche Alternative zu einer herkömmlichen Aufstellung für das Dental-Labor dar.
Retinale Gefäßverschlüsse sind nach der Diabetischen Retinopathie die zweithäufigste Gefäßerkrankung des Auges. Seit der Erstbeschreibung eines Zentralvenenverschlusses im Jahr 1855 durch Liebreich sind zahlreiche Therapien erprobt worden, von denen sich aber nur wenige in der klinischen Routine etablieren konnten. In dieser Arbeit werden niedermolekulare Heparine und unfraktioniertes Heparin bezüglich des Effektes auf die Visusentwicklung und auf das Auftreten neovaskulärer Komplikationen verglichen. Hierzu wurden retrospektiv die Krankenakten von 63 Patienten, die in den Jahren 2006 bis 2008 aufgrund eines retinalen Venenverschlusses stationär behandelt wurden, ausgewertet. Eine Rubeosis iridis (14,3% vs. 55,6%) und ein Sekundärglaukom (9,5% vs. 55,6%) traten bei Zentralvenenverschlüssen in der mit niedermolekularem Heparin behandelten Gruppe signifikant seltener auf. Somit konnte für diese Patientengruppe eine Überlegenheit der niedermolekularen Heparine gegenüber unfraktioniertem Heparin gezeigt werden. Die Visusentwicklung verlief hingegen in der mit unfraktioniertem Heparin behandelten Patientengruppe vorteilhafter, allerdings ohne statistisch signifikante Unterschiede zwischen den Therapiegruppen hervorzubringen. Ob dies Ausdruck einer Überlegenheit des unfraktionierten Heparins ist, ließe sich mit einer Studie mit größerem Stichprobenumfang klären. Um aber eine Therapieempfehlung für eine der Substanzen aussprechen zu können sind randomisierte placebokontrollierte Studien notwendig. Damit hierbei auch eventuelle negative Effekte der Antikoagulation erfasst werden können, sollte in solchen Studien Wert auf die Quantifizierung von retinalen Hämorrhagien gelegt werden.
Theoretischer Hintergrund: Bei High Utilisern oder Heavy Usern handelt es sich um eine Patientengruppe, die eine erhöhte Inanspruchnahme insbesondere stationärer Leistungen im psychiatrischen Gesundheitssystem aufweist und damit einen bedeutsamen Kostenfaktor darstellt. Seit über 20 Jahren werden Analysen zu Unterschieden im Erleben und Verhalten der Menschen aus den neuen bzw. alten Bundesländern publiziert. Entgegen der anfänglichen Erwartung zeigte sich überwiegend, dass Ostdeutsche nicht stärker von psychischen Beschwerden betroffen sind als Westdeutsche. Obschon das Phänomen der High Utilisation bereits seit den 1980er Jahren wissenschaftlich untersucht wird, liegen bisher keine Studien zu Ost-West-Differenzen bei Heavy Usern vor. Fragestellung: Ziel der vorliegenden Arbeit war daher zu ergründen, ob und inwiefern sich Unterschiede zwischen ostdeutschen und westdeutschen High Utilisern in der Inanspruchnahme stationärer Leistungen, der allgemeinen und spezifischen Psychopathologie, der psychosozialen Funktionsfähigkeit, der Lebensqualität, im subjektiven Gesundheitszustand sowie in den Bedürfnissen zeigen. Methodisches Vorgehen: Die Daten der vorliegenden Arbeit entstammen der multizentrischen NODPAM-Studie. Insgesamt gingen 350 Probanden aus den vier Klinikstandorten Ravensburg, Regensburg, Stralsund und Ulm in die Ost-West-Analyse ein. Diese waren durchschnittlich knapp 42 Jahre alt, etwa zur Hälfte weiblich und litten zu 58% primär unter einer Erkrankung aus dem schizophrenen Formenkreis sowie zu 37% unter einer primär affektiven Störung. Als Erhebungsinstrumente dienten das Camberwell Assessment of Need, die Brief Psychiatric Rating Scale, die Hamilton Depression Scale, das Manchester Short Assessment of Quality of Life, der EQ-5D, die Skala zur Erfassung des Funktionsniveaus sowie die Symptom-Checkliste. Die interessierenden Gruppenvergleiche wurden mittels unabhängiger t-Tests gerechnet, eine Kontrolle moderierender Einflüsse erfolgte anschließend durch die Berechnung logistischer Regressionsanalysen. Ergebnisse: Es zeigten sich insgesamt signifikante Ost-West-Differenzen. Während die westdeutschen High Utiliser längere stationäre Aufenthalte aufwiesen, wurden die ostdeutschen Heavy User häufiger stationär behandelt. Lediglich hinsichtlich der kumulierten Liegedauer zeigten sich nach Berücksichtigung moderierender Faktoren keine Differenzen mehr. Darüber hinaus waren die ostdeutschen High Utiliser psychisch deutlich schwerer belastet sowie depressiver, ängstlicher, phobischer, unsicherer im Sozialkontakt, stärker von somatoformen Symptomen betroffen, zwanghafter, aggressiver, in einem geringeren Ausmaß psychosozial funktionsfähig sowie unzufriedener mit ihrer Lebensqualität und ihrem subjektiven Gesundheitszustand, außerdem berichteten sie mehr unerfüllte Bedürfnisse in relevanten Lebensbereichen. Lediglich im Bereich schizophrener Positivsymptomatik und in der Anzahl erfüllter Bedürfnisse konnten nach Kontrolle moderierender Einflüsse keine Ost-West-Differenzen mehr gefunden werden. Diskussion: Die gefundenen Differenzen führen zu dem Schluss, dass ost- und westdeutsche Heavy User nicht der gleichen Population entstammen. Die Befunde werden vor dem Hintergrund der psychiatrischen Versorgung in den neuen und den alten Bundesländern diskutiert. Es ist davon auszugehen, dass die mangelhafte ambulante und komplementäre Versorgung in Ostdeutschland in eine stationäre Kompensation mündet, die High Utilisation strukturell befördert.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, das Herstellungsverfahren der wässrig-fermentativen Frischpflanzenextraktion nach HAB, Vs. 33 und 34 sowie die dabei ablaufenden biochemischen und mikrobiologischen Reaktionen zu betrachten. Neben der Extraktion findet begleitend eine Fermentation statt und die daraus entstehende Urtinktur wird bis zur Weiterverarbeitung mindestens 6 Monate gelagert. Diese drei Prozessschritte -Extraktion, Fermentation, Lagerung- können Einfluss auf die Qualität der Urtinktur nehmen. Es sollte daher geklärt werden, welche bio- und phytochemischen Reaktionen bei der Herstellung und anschließenden Lagerung einer wässrig-fermentierten Urtinktur ablaufen und welche Mikroorganismen daran maßgeblich beteiligt sind.
In diesem Zusammenhang wurden Extrakte aus Atropa belladonna, blühendes Kraut hergestellt und durch Variation bestimmter Herstellungsparameter die Robustheit des Verfahrens überprüft.
Folgende Parameter wurden variiert:
Rezepturbestandteile:
· Honig und Lactose-Monohydrat
· Molke
· Starterkultur
· Asche
Herstellungsschritte:
· Erntezeitpunkt
· Waschen der Pflanze
· Mazerationstemperatur
· Zeitpunkt des Abpressens
· Sauerstoffzutritt
· Dauer der Reifezeit
Weiterhin erfolgte ein Vergleich zwischen diesem Extraktionsverfahren mit der verbreiteten ethanolischen Frischpflanzenextraktion. In den Jahren 2006-2009 wurden insgesamt 106 wässrig-fermentierte Urtinkturen und 4 ethanolische Auszüge hergestellt.
Da im Verlauf der Lagerung in einigen wässrig-fermentierten Urtinkturen Abnahmen des Atropingehaltes beobachtet wurden, wurde zur Klärung das Verhalten von Milchsäurebakterien in atropinhaltigen Lösungen untersucht.
Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigten, dass an der Fermentation in erster Linie Milchsäurebakterien beteiligt sind, die durch Zuckerabbau Milchsäure, daneben auch Acetat und Ethanol, bilden. Als verantwortliche Milchsäurebakterien konnten vor allem der homofermentative Lactobacillus plantarum und der heterofermentative Lactobacillus brevis isoliert und identifiziert werden. Hierbei war in der Hauptfermentationsphase eine Dominanz von Lactobacillus plantarum erkennbar. Die Kultivierung von Milchsäurebakterien in atropinhaltigen Lösungen zeigte, dass das Wachstums- und Fermentationsverhalten der gewünschten Milchsäurebakterien durch Atropin nicht negativ beeinflusst wird.
Bei dem betrachteten Herstellungsverfahren kann ein Verlust des Wirkstoffs Atropin unter Einhaltung einer ausreichenden Säuerung ausgeschlossen werden. Damit ist die wässrig-fermentative Urtinkturherstellung hinsichtlich der Atropinextraktion unter Einhaltung bestimmter Herstellungsregeln als ebenso effektiv und robust anzusehen wie die ethanolische Frischpflanzenextraktion. Unterschiedliche Gehalte zwischen ethanolischen und wässrig-fermentierten Extrakten ließen sich bei Scopoletin, Flavonoiden und einer im Rahmen der Arbeit nachgewiesenen Substanz X feststellen.
Das untersuchte Herstellungsverfahren führte in den meisten Fällen zu einem stabilen Extrakt, wobei sich Mikroflora und Fermentationsverläufe trotz Variation der Herstellungsparameter ähnelten. Auf Grund der Variabilität der mikrobiologischen Flora des Pflanzenmaterials unterliegt die Fermentation unter den Bedingungen des Homöopathischen Arzneibuchs allerdings natürlichen Schwankungen. Dies führte in einigen Fällen zu einer nicht spezifikationskonformen Urtinktur. Deswegen wurden für eine optimierte Herstellung die Zugabe einer Starterkultur, der Zusatz von Molke, eine durchgängige Mazeration bei 37 °C, eine flexible Anpassung des Kohlenhydratbedarfs, Sauerstoffausschluss während der Mazerationswoche, eine kürzere, für den Fermentationsverlauf individuelle Lagerungszeit und die Berücksichtigung des Wassergehaltes des Pflanzenmaterials empfohlen. Da die Ergebnisse der Arbeit mit den Untersuchungen anderer pflanzlicher Materialien Sauerkraut, Sauerteig, Silage) in Einklang stehen, ist davon auszugehen, dass diese Empfehlungen auch bei anderen Pflanzen die Herstellsicherheit erhöhen und zu einer reproduzierbaren Extraktqualität führen.
Die Duchenne Muskeldystrophie stellt eine X-chromosomal rezessiv vererbte, schwere Form der Muskeldystrophie dar. Die Ursache ist eine Mutation im Dystrophingen und die Folgen äußern sich in Muskelschwäche, Muskelfasernekrosen und einer verstärkten Fibrosierung. Der genaue Pathomechanismus ist noch nicht abschließend geklärt. Durch Muskelbiopsien von DMD Patienten und mit Hilfe des homologen Tiermodells, der mdx-Maus, konnte herausgefunden werden, dass der intrazelluläre Kalziumgehalt der Dystrophin-defizienten Muskelfasern erhöht ist. Einen möglichen Therapieansatz könnte die Blockierung von Kationenkanälen der Muskelfasermembran, die den pathologischen Kalziumeinstrom ermöglichen, darstellen. In vorangegangenen Arbeiten werden die TRP-Kanäle (Transient Receptor Potential channels) für den pathologischen Kalziumeinstrom mitverantwortlich gemacht. In der vorliegenden Arbeit wurde der Fokus in erster Linie auf einen Vertreter der TRP-Kanal-Superfamilie, den TRPV4, gelegt. Zu diesem Zweck wurde die TRPV4-Knock out Maus näher untersucht. Zunächst führte man eine Standardhistologie mit Hilfe von HE, Sirius RED und ATPase-Färbung durch. Sowohl die Faserkaliberbestimmung als auch die Messung des Bindegewebsanteils zeigten keine Unterschiede zum Wildtypen. Eine anschließende Genstudie mittels RT-PCR ermöglichte die Quantifizierung der mRNA Expression von 22 TRP-Kanälen in der murinen Skelettmuskulatur. Dabei sollte in dieser Arbeit unter anderem die Frage einer möglichen Gegenregulation anderer-Kanäle auf Grund des TRPV4-Mangels in der TRPV4-KO Maus geklärt werden. Des Weiteren wurde auch ein Vergleich der mRNA Kanal-Expression zwischen schnellen (EDL) und langsamen (SOL) Muskel vorgenommen. Die Untersuchungen zeigten, dass von den 22 analysierten TRP-Kanälen 16 auf mRNA Ebene exprimiert werden. Dabei wiesen TRPV2 und TRPV3 eine erhöhte mRNA Expression in der TRPV4-KO Mutante im Vergleich zum Wildtyp auf. Signifikant war dieser Unterschied für TRPV2 im M. soleus und für TRPV3 in allen drei untersuchten Skelettmuskeln (TA, EDL, SOL). Dies könnte für eine Gegenregulation dieser 2 TRP-Kanäle in TRPV4-defizienten Muskelfasern sprechen. Des Weiteren wurde eine signifikant verstärkte mRNA Expression von TRPM3, M4, M6, M8, V2, V4, und V6 im langsam zuckenden M. soleus im Vergleich zum schnell zuckenden EDL beobachtet. Dies trifft sowohl für die TRPV4-KO als auch für die WT Mäuse zu und könnte für eine stärkere Expression dieser TRP-Kanäle in den langsamen TYP 1 Fasern des M. soleus sprechen. Aus den vorliegenden Ergebnissen geht hervor, dass im Falle des Verlustes eines TRP-Kanals höchstwahrscheinlich andere Vertreter dieser Kanalfamilie in der Lage sind durch eine verstärkte Expression den Mangel zu kompensieren. Dies gilt es im Rahmen einer möglichen Therapie der Duchenne Muskeldystrophie, zum Beispiel mit Hilfe von TRP-Kanalblockern, zu beachten.
Mit dem Ziel, eine evidenzbasierte Grundlage für die Rehabilitation nach VKB-Ersatz zu erarbeiten, wurde eine Fragebogenumfrage unter erfahrenen Kreuzbandchirurgen durchgeführt. Neben der Auswertung der Antworten wurden die einzelnen Nachbehandlungsansätze mit der Literatur in Vergleich gestellt. Für die gängigen und bekanntesten Nachbehandlungsmodule herrscht eine weitgehende Übereinstimmung zwischen Praxis und Empfehlung in der Literatur. Bei den eher unüblicheren Modulen konnte kein Trend abgeleitet werden bzw. war die Antwortquote zu niedrig oder die Verfahren den Teilnehmern zu unbekannt. Allerdings wird auch die Schwierigkeit deutlich, auf evidenzbasierter Grundlage Ergebnisse zu erhalten. Eine weitere Schwierigkeit besteht vor allem darin, viele einzelne Variablen unter Studienbedingungen mit ausreichender statistischer Aussagekraft auf ihre Effizienz hin zu untersuchen, da individuelle Aspekte der Patienten und patientenspezifische operationstechnische Verfahren zu berücksichtigen sind. Unbestritten bleibt, dass für die meisten operativen Therapieverfahren die Nachbehandlung für den Gesamterfolg sehr bedeutsam ist. Daher ist es erstrebenswert und notwendig, das Ziel einer evidenzbasierten Grundlage für Rehabilitationskonzepte nach VKB-Ersatzplastik und anderen operativen Therapien zu verfolgen. Im Hinblick auf die erheblichen Kosten im Gesundheitssystem sollten die Effekte der verschiedenen Rehabilitationsmaßnahmen nachhaltig überprüft werden.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der numerischen Lösung von Optimalsteuerungsproblemen. Dazu wird das Maximumprinzip verwendet, dessen Anwendung auf ein Mehrpunktrandwertproblem führt. Die Aufgabe bestand nun darin, ein Programmpaket zu entwickeln, mit dem solche Mehrpunktrandwertprobleme mit der Mehrzielmethode numerisch gelöst werden können. Dabei wurden verschiedene Anforderungen an das zu entwickelnde Programm gestellt, die bereits existierende Programmpakete nicht oder nur eingeschränkt erfüllen. Die Bedienung soll durch die Verwendung einer grafischen Oberfläche intuitiver und komfortabler gestaltet werden. Ein weiteres Ziel besteht in der Problemunabhängigkeit des Quellcodes, sodass der Quellcode unangetastet bleiben kann. Außerdem sollen für die Benutzung des Programms keine Programmierkenntnisse notwendig sein. Der Funktionsumfang soll im Vergleich zu bestehenden Implementierungen erweitert werden, um die Möglichkeiten der Mehrzielmethode besser ausnutzen sowie die Methoden an das jeweilige zu lösende Problem anpassen zu können. Zunächst werden theoretische Grundlagen der optimalen Steuerung und des Maximumprinzips beschrieben. Die Mehrzielmethode wird vorgestellt und erweitert, sodass mit dieser auch Mehrpunktrandwertprobleme gelöst werden können. Ferner wird auf die Umsetzung der weiteren verwendeten mathematischen Methoden eingegangen. Dazu gehören das Newtonverfahren inklusive Dämpfung und Broydenupdate, verschiedenene Anfangswertproblemlöser (Dormand-Prince- und Rosenbrock-Typ-Verfahren) und die Singulärwertzerlegung, mit der die linearen Gleichungsssysteme gelöst werden. Außerdem werden die Komponenten und Funktionen des Programmpakets beschrieben, beispielsweise die Entwicklung der grafischen Oberfläche. Um das Einlesen der Daten eines Optimalsteuerungsproblems aus der grafischen Oberfläche in das Programm zu ermöglichen, wurde ein Parser verwendet. Die Software enthält Funktionen zur Erstellung von Plots und dem Export von Problemdaten in ein PDF-Dokument. Des Weiteren wird beschrieben, inwieweit die implementierten Verfahren an die Anforderungen eines spezifischen Optimalsteuerungsproblems angepasst werden können. Abschließend werden vier in ihrer Gestalt und ihrem Schwierigkeitsgrad sehr verschiedene Optimalsteuerungsprobleme beispielhaft gelöst. Dazu gehören beispielsweise das als Optimalsteuerungsproblem formulierte Brachistochrone- sowie das Min-Energy-Problem. Anhand der Lösung des Rayleigh-Problems wird gezeigt, wie man die zur Verfügung gestellten Optionen des Programmpakets sinnvoll nutzen kann, um eine Lösung zu bestimmen, die ein aussichtsreicher Kandidat für eine optimale Lösung ist. Abschließend wird ein Wiedereintrittsproblem einer Raumkapsel in die Erdumlaufbahn betrachtet, welches eine besondere Herausforderung darstellt, da das Differenzialgleichungssystem sehr empfindlich reagiert und Lösungen nur für einen kleinen Bereich von Startwerten existieren.
Abschnitt I: Die Klasse II-Adenylylcyclasen (AC) stellen eine Gruppe von löslichen Toxinen dar, welche die Pathogenität einer ganzen Reihe von Krankheitserregern vermitteln, darunter Bacillus anthracis (Milzbrand), Bordetella pertussis (Keuchhusten) und Pseudomonas aeroginosa (u. a. Pneumonien). Im Rahmen des ersten Abschnittes dieser Arbeit wurde der aus B. anthracis stammende, sogenannte "Ödemfaktor" als Modellenzym ausgewählt, um die biologische Aktivität eines experimentellen Nucleotidanalogons gegenüber Adenylylcyclasen zu testen. Die gestellten Anforderungen an diese Verbindung, sowie die entsprechenden Lösungsansätze waren: 1) Einführung einer sterisch anspruchslosen, fluoreszierenden Reporterfunktion für in vitro-Bindungsstudien (N-Methylanthranylsäure), 2) Verhinderung von Acylübertragungsreaktionen des Fluorophors (Amid- statt Esterbindung) und 3) Erhöhung der Hydrolysestabilität des Triphosphatrestes (bioisosterer Austausch der terminalen Phosphoranhydridbindung). Die Synthese des Nucleotides ging von 2'-Amino-2'-Desoxyadenosin aus und wurde in zwei Schritten vollzogen. Zunächst wurde mit Hilfe eines Festphasenreagenz-unterstützten Protokolls N-Methylanthranilsäure amidartig an die 2'-Position geknüpft. Anschließend wurde dann in einem Ein-Topf-Verfahren an die 5'-Position eine triphosphatanaloge Seitenkette angebracht, in der die beta- und gamma-Phosphoratome statt über eine Dichlormethylenbrücke verbunden waren. Der Ki-Wert der so erhaltenen Verbindung (2'-MANT-2'-dAppCCl2p) gegenüber der isolierten AC-Domäne des B. anthracis-Ödemfaktors wurde in einem alpha[32P]-ATP-basierten kinetischen Assay mit 8,8 mM ermittelt. Diese Untersuchungen wurden durch einen FRET-basierten Bindungsassay ergänzt. Obwohl die Aktivität der Zielverbindung damit um ein bis zwei Größenordnungen niedriger war, als die von unmittelbar verwandten Substanzen, konnten nichtsdestotrotz die gestellten strukturellen Anforderungen an ein molekulares Werkzeug realisiert werden. Abschnitt II: Die Entstehung reaktiver Sauerstoffspezies, wie z. B. von Wasserstoffperoxid, ist ein unvermeidbarer Vorgang in allen anaerob lebenden Organismen. Daher entstanden im Laufe der Evolution eine ganze Reihe von biologischen Mechanismen, welche diese i. d. R. toxischen Verbindungen effektiv zu beseitigen vermögen. Ein Vertreter ist das selenhaltige Enzym Glutathionperoxidase (GPx), welches Wasserstoffperoxid und andere organische Hydroperoxide zu Wasser bzw. den korrespondierenden Alkoholen unter Verbrauch von Glutathion abbaut. Darüber hinaus wird aber auch zunehmend die Rolle von Wasserstoffperoxid als einem proapoptotischen Signalstoff diskutiert, was GPx zu einem interessanten pharmakologischen Ziel werden lässt. Durch Überexpression von GPx könnte die Apoptoseneigung eines Tumors gesenkt und somit dessen Vitalität erhöht werden, was sich unter anderem in einer gesteigerten Resistenz gegenüber bestimmten Zytostatika äußern kann. Auf dieser Arbeitshypothese aufbauend wurde die Synthese eines reversiblen GPx-Inhibitors angestrebt. Als Leitstruktur diente N'-(4-Hydroxybenzyliden)-2-(2-Methylimidazol-1-yl)essigsäurehydrazid, welches in einer Vorarbeit in einem in silico-Screening aufgedeckt worden war. In einem kombinatorischen Ansatz wurde sowohl die Arylessigsäure-Untereinheit (5 Varianten), als auch die Benzyliden-Komponente (7 Varianten) abgewandelt. Zur Darstellung der so projektierten Substanzbibliothek mussten zunächst die benötigten Arylessigsäurehydrazide synthetisiert werden. Diese wurden anschließend unter Einsatz eines Mikrowellen-gestützten Syntheseprotokolls mit den entsprechenden Benzaldehyden kombiniert. Von allen theoretisch möglichen Kombinationen konnten 30 Acylhydrazone in ausreichender Menge und Reinheit synthetisiert werden. Aufgrund technischer Probleme bei der Durchführung des Mikrotiterplatten-basierten GPx-Assays lagen zum Abschluss dieser Arbeit noch keine biologischen Daten vor.
Ziel dieser Arbeit war die Darstellung der physikalischen Charakteristik der zu untersuchenden DBD-Plasmaquelle. Außerdem sollte orientierend gezeigt werden, dass die entwickelte und geprüfte Plasmaquelle in dieser Konzeption biologisch verträglich ist und eine klinisch relevante Bakterienreduktion in vitro (RF) ermöglicht. Für die Risikobewertung wurden Untersuchungen der zu erwartenden UV-Belastung nach gültiger Referenzierung (ICNIRP), Ex-vivo-Studien mit Behandlung von Hautbiopsien sowie In-vivo-Studien am Mausmodell durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass bei keimwirksamen Behandlungsdosen mit großer therapeutischer Breite keine schädigungsrelevanten UV-Dosen appliziert wurden und weder ex vivo noch in vivo mikroskopische Schädigungen im Hautzellverband auftraten. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass die charakterisierte und geprüfte DBD-Plasmaquelle für die Behandlung humaner Haut geeignet erscheint, was durch weiterführende Untersuchungen in vitro, ex vivo und in vivo in größeren Untersuchungsserien abzusichern ist. Anhand der Daten kann als potenzielle Behandlungsindikation die antimikrobielle Hautbehandlung abgeleitet werden, z.B. MRSA-Dekontamination oder die Behandlung von oberflächlichen Hautinfektionen.
Die vorliegende Studie ist eine Teilauswertung der HIT-Studie, die zwischen 2003 und 2005 unter der Leitung von Prof. A. Greinacher am Universitätsklinikum Greifswald durchgeführt wurde. Sie untersuchte 614 Traumapatienten hinsichtlich der Heparin induzierten Thrombozytopenie. Im Rahmen der HIT-Diagnostik fand auch ein Thrombosescreening statt. In dieser Studie sollten Risikogruppen für eine Thrombose identifiziert werden, um in Zukunft Patienten mit einem besonders hohen Thromboserisiko leichter zu erkennen. Zusätzlich sollte das postthrombotische Syndrom bei posttraumatischen Thrombosen näher untersucht werden. Im Rahmen ihres stationären Aufenthalts wurden die Patienten täglich hinsichtlich möglicher Thrombosen untersucht und ihre Verletzungen sowie Operationen klassifiziert. Zur Thromboseprophylaxe erhielten sie doppelblind-randomisiert unfraktioniertes oder niedermolekulares Heparin. Bei einem klinischen Thromboseverdacht oder spätestens bei Entlassung fand ein Kompressionsultraschall beider Beine statt; außerdem wurde der D-Dimer-Antigenspiegel bestimmt. Drei Monate nach der Entlassung erfolgte ein Follow-up bezüglich der weiteren Therapie und möglicher Komplikationen. Im Sommer 2009 luden wir die Thrombosepatienten zu einer Nachuntersuchung hinsichtlich des postthrombotischen Syndroms ein. Dabei wurden die Patienten im Hinblick auf eine chronisch venöse Insuffizienz als mögliche Folge der Thrombose untersucht. Es erfolgte eine Einteilung nach der CEAP-Klassifikation, eine erneute Ultraschalluntersuchung des betroffenen Beins sowie eine digitale Photoplethysmographie. Von 614 teilnehmenden Traumapatienten erlitten 6,8 % (n=42) eine Thrombose der tiefen Beinvenen. Zwei Patienten erkrankten während ihres stationären Aufenthaltes an einer Lungenembolie, zwei weitere nach ihrer Entlassung. Das entspricht 0,65 % aller Patienten bzw. 8,7 % aller Patienten mit thromboembolischen Ereignissen. Die Drei-Monatsmortalitätsrate betrug 0,81 % (n=5) aller Patienten. Drei von ihren verstarben an einer Lungenembolie. Eine erhöhte Thrombosewahrscheinlichkeit konnte nach großen Operationen, insbesondere der Hüfte und des Femurs, schweren Verletzungen und bei älteren Patienten festgestellt werden. Frakturen der unteren Extremität führten dabei besonders häufig zu Thrombosen. Dabei fiel auf, dass 3 von 4 Thrombosen nach einer Fraktur der unteren Extremität ipsilateral zur Verletzung auftraten. 59 % der Thrombosen waren asymptomatisch und wurden nur durch das Screening entdeckt. Die Auswertung hinsichtlich Heparinen und HIT ergab, dass beide Heparinarten zur Thromboseprophylaxe gleich wirksam waren. Allerdings war das HIT-Risiko bei niedermolekularem Heparin deutlich niedriger. 12 % der Patienten mit Thrombose (n=5) hatten eine HIT. Die Auswertung der D-Dimer-Antigenspiegel zeigte einen signifikanten Unterschied zwischen Patienten mit und ohne Thrombose und eine Tendenz zu höheren Werten bei schwereren Verletzungen und größeren Operationen. Die Schwankungsbreite war jedoch so groß, dass eine Bestimmung des Wertes in der Unfallchirurgie wenig sinnvoll erscheint. Eine Analyse der Nachbehandlung mit Hilfe der Patientenfragebögen und Arztbriefe ließ erkennen, dass weniger als die Hälfte der Thrombosepatienten ausreichend behandelt wurde. Die Ergebnisse wiesen dabei auf Probleme sowohl im ambulanten als auch im stationären Sektor hin. Aufgrund der geringen Fallzahl von nur sechs Patienten ist die Aussagefähigkeit dieser Studie hinsichtlich des postthrombotischen Syndroms nur eingeschränkt möglich. Allerdings konnte die digitale Photoplethysmographie Veränderungen in der venösen Hämodynamik nach Thrombose nachweisen. Die Ultraschalluntersuchung zeigte bei allen bis auf einen Patienten Veränderungen der Venen. Im Gegensatz zu den amerikanischen Leitlinien empfehlen die deutschen Leitlinien zur Thrombose derzeit (Stand: November 2011) kein Screening von Traumapatienten zur Thrombose. Da die Mehrzahl der Thrombosen in der Unfallchirurgie asymptomatisch, die Risiken einer nicht behandelten Thrombose jedoch erheblich sind, scheint ein Screening von bestimmten Risikogruppen unter Traumapatienten empfehlenswert. Das gilt besonders für ältere Traumapatienten, nach großen Operationen und Verletzungen und vor allem nach Frakturen der unteren Extremität. Hierbei sollte insbesondere das ipsilaterale Bein Berücksichtigung finden.
In der Querschnittsanalyse der Daten der bevölkerungsrepräsentativen Studie SHIP 0 konnte belegt werden, dass CMD neben Kopfschmerzen den stärksten Einfluss auf Tinnitus hat. Im Anschluss an SHIP 0 wurde im Rahmen einer Longitudinalstudie mit einem Zeitabstand von 5 Jahren SHIP 1 begonnen. Dies ermöglicht es, die Prävalenz für häufig auftretende Erkrankungen mit ihren Risikofaktoren in Mecklenburg Vorpommern zu berechnen. Ziel dieser Arbeit war es zu erforschen, inwieweit Anzeichen und Symptome von CMD als Risikofaktoren für die Entwicklung von Tinnitus identifiziert werden können. Insgesamt wurden nach 5 Jahren 3300 Probanden (76 %) erneut in Hinblick auf Tinnituserkrankungen und den Anzeichen und Symptomen von CMD bewertet. Es wurden die gleichen Fragen und Behandlungsmethoden wie in SHIP 0 verwendet. Um die Einschätzung des relativen Risikos zu berechnen, wurde eine modifizierte Poisson Regression verwendet. Die prävalenten Fälle mit diagnostiziertem Tinnitus wurden ausgeschlossen und es wurden insgesamt 3134 Probanden analysiert. Von den 166 Probanden, die Palpationsschmerzen im Kiefergelenk in SHIP 0 berichteten, entwickelten 24 Probanden (14,5 %) nach 5 Jahren Tinnitus. Unter den 2968 Probanden, die keine Palpationsschmerzen aufwiesen, entwickelten 167 Probanden (5,6 %) Tinnitus. Somit ergibt sich für die Probanden mit diagnostiziertem Tinnitus eine Risikodifferenz von 8,9 % (95 % CI: 1,20- 10,60) und ein relatives Risiko von 2,60 (95 % CI: 1,73- 3,91). Nach Berücksichtigung der potentiellen Störfaktoren wie Geschlecht, Alter, Schulbildung, häufigen Kopfschmerzen und berichteter Schmerz im Kiefergelenk ergab sich ein Risikoanteil von 2,41 % (95 % CI: 1,55- 3,73). Somit scheint CMD ein Risikofaktor für Tinnitus zu sein. Eine Prüfung in Bezug auf CMD sollte im Rahmen einer diagnostischen Untersuchung von Tinnituspatienten erfolgen. Vor allem der Palpation der Kaumuskulatur und des Kiefergelenks sollte eine hohe Priorität zu kommen.
Gegenstand der Arbeit ist, die in Vorversuchen mittels Microarray - Analyse in Lungenkarzinomen identifizierte, hochregulierte 5-α-Reduktase Typ I (SRD5A1) als einen möglichen Therapieansatzpunkt zu evaluieren. Hierfür wurde ein Knockdown mittels siRNA etabliert, bevor Proliferationsversuche, Zellzyklus - Analysen und Apoptose- /Nekrose- Assays in zwei aus Lungentumoren stammenden Zelllinien (A549 und NCI-H460) durchgeführt wurden. Der Knockdown zeigte auf mRNA - Ebene sehr gute Ergebnisse. Im Western Blot gelang die Darstellung der SRD5A1 nicht durch direkte Antikörper, es konnte jedoch mittels Überexpression und nachfolgender RNAi in der Darstellung mittels V5 - Antikörpern sowohl ein guter Knockdown gezeigt werden, als auch eine ausreichend kurze Halbwertszeit der 5-α-Reduktase angenommen werden. In den ersten Proliferationsversuchen mit 5 μl Lipofectamine zeigten sich Wachstumsverlangsamungen sowohl in allen mit RNA behandelten Gruppen als auch in der Lipofectamine - Gruppe. Ein Unterschied in der Proliferation zwischen den mit zielgerichteter siRNA (siRNA 1 - 3) und den mit mismatch siRNA (mm 1 - 3) behandelten Gruppen war nicht festzustellen. Daraufhin wurde erneut der Knockdown etabliert, nun mit auf 2,5 μl reduziertes Lipofectamine. Bei nun nicht mehr durch Lipofectamine kompromittierter Proliferation war eine unterschiedliche Proliferation in den siRNA - Gruppen gegenüber den mm - Gruppen nicht festzustellen. Auch in der Zellzyklus - Analyse und dem Apoptose- / Nekrose- Assay ergaben sich keine Hinweise auf Unterschiede zwischen siRNA- behandelten Gruppen und mm- behandelten Gruppen. Zusätzlich zu diesen Knockdown - Versuchen sollten drei bereits vorliegende SRD5A1 - Inhibitoren auf ihre wachstumshemmende Kapazität geprüft werden. Auch in diesen Versuchen konnte kein proliferationshemmender Einfluß durch die Inaktivierung der SRD5A1 nachgewiesen werden. Es kann nach Prüfung sowohl durch RNA - Interferenz als auch durch direkte Hemmung der SRD5A1 festgestellt werden, dass die 5-α-Reduktase Typ I nicht ausschlaggebend zur Proliferation von NSCLC beiträgt und insofern kein Therapieziel für diese Art von Tumoren darstellt.
Die Behandlung mit Rituximab bei Patienten mit CD20+-B-Zell Lymphomen ist therapeutischer Standard, auch vor einer allogenen Stammzelltransplantation. Bemerkenswert erscheint jedoch die Aussage in zwei Publikationen der Ann-Arbor Gruppe, die dem monoklonalen Antikörper eine signifikante Wirksamkeit bei der Behandlung der therapierefraktären cGvHD und einer damit verbundenen Zytopenie zusprechen. Bis heute ist jedoch nicht eindeutig geklärt, ob die Therapie mit Rituximab vor einer allogenen Stammzelltransplantation einen Einfluss sowohl auf die cGvHD als auch auf den GvL-Effekt hat. Desweiteren steht Rituximab im Verdacht, das leukozytäre Engraftment nach einer peripheren Stammzelltransplantation negativ zu beeinflussen. Da ein zügiges leukozytäres Engraftment jedoch von großer Bedeutung für die Vermeidung von schweren Komplikationen durch Infektionen darstellt, muss die Therapie mit Rituximab vor einer Stammzelltransplantation kritisch hinterfragt werden. Im Hinblick auf einen Einfluss von Rituximab auf die Inzidenz und den Verlauf einer cGvHD und das Engraftment untersuchten wir das Datenmaterial von Patienten mit malignen B-Zell Lymphomen und Zustand nach Stammzelltransplantation. In einem retrospektiven Vergleich zweier Patientengruppen [n=26], von denen eine mit Rituximab vor allogener Transplantation behandelt worden war [n=17], konnten wir feststellen, dass in der mit Rituximab vorbehandelten Gruppe sowohl das leukozytäre als auch das thrombozytäre Engraftment schneller erfolgten (11 Tage [range 1-18] vs. 15 Tage [range 12-20], p=0,025) und für beide Gruppen in der Inzidenz und Ausprägung der akuten oder chronischen GvHD keine signifikanten Unterschiede bestanden (aGvHD: 58,8% vs. 55,6%, p=0,72 und cGvHD: 52,9% vs. 44,4%, p=0,5). Auch fanden sich keinerlei Hinweise auf eine negative Beeinflussung des GvL-Effektes durch eine signifikant höhere relapse-Rate in der mit Rituximab vorbehandelten Patientengruppe. Daher schließen wir, dass die Behandlung mit Rituximab vor einer allogenen peripheren Stammzelltransplantation im bezug auf die hier untersuchten Parameter nicht nur unbedenklich, sondern sowohl für das leukozytäre als auch für das thrombozytäre Engraftment förderlich sein kann.
Chromosomal abnormalities, like deletions, amplifications, inversions or translocations, are recurrent features in haematological malignancies. However, the precise molecular breakpoints are frequently not determined. Here we describe a rapid analysis of genetic imbalances combining fine tiling comparative genomic hybridization (FT-CGH) and ligation-mediated PCR (LM-PCR). We clarified an inv(14)(q11q32) in a case of T cell acute lymphoblastic leukaemia with a breakpoint in the TRA/D in 68% of cells detected by fluorescence in situ hybridization. FT-CGH showed several mono- and biallelic losses within TRA/D. LM-PCR disclosed a TRA/D rearrangement on one allele. The other allele revealed an inv(14)(q11q32), joining TRDD2 at 21,977,000 of 14q11 together with the IGH locus at 105,948,000 and 3′-sequence of TRAC at 22,092,000 joined together with IGHV4–61 at 106,166,000. This sensitive approach can unravel complex chromosomal abnormalities in patient samples with a limited amount of aberrant cells and may lead to better diagnostic and therapeutic options.
Der Rezeptor für oxidiertes LDL (LOX-1) und die endotheliale NO-Synthase spielen bei der Entstehung und dem Voranschreiten der Arteriosklerose eine wichtige Rolle. Viele Faktoren, welche die Expression von LOX-1 und eNOS beeinflussen, wurden identifiziert. In der vorliegenden Arbeit wurden die Effekte von Mediatoren im Blut auf die Expression von LOX-1 und eNOS beim akuten Koronarsyndrom untersucht. Hierfür wurden Patienten während einer Koronarangiographie Serumproben aus der Aorta sowie dem Koronarsinus entnommen. Es erfolgte die Inkubation der Serumproben mit humanen venösen Endothelzellen der Nabelschnurvene (HUVEC) für vier Stunden. Die LOX-1 Expression zeigte sich beim akuten Koronarsyndrom auf Proteinebene signifikant erhöht, auf mRNA-Ebene ließen sich keine Unterschiede in der Expression nachweisen. Hierfür können posttranslationale und –transkriptionale Effekte verantwortlich sein. Korrespondierend zu diesem Ergebnis zeigte sich mit steigender Konzentration von oxidiertem LDL die LOX-1 Proteinexpression beim akuten Koronarsyndrom erhöht. Im Trend nahm die LOX-1 mRNA-Expression bei steigender Konzentration an oxidiertem LDL unter Statintherapie ab. Auch für die eNOS zeigten sich ähnliche Ergebnisse. Auf Proteinebene kam es zu einer signifikant erhöhten eNOS-Expression bei Zellen, die mit Serum von Patienten mit akutem Koronarsyndrom behandelt wurden. Auf mRNA-Ebene zeigt sich auch hier kein Unterschied in der Expression verglichen zur Kontrollgruppe. Zugrunde liegen könnte ein negativer Rückkopplungsmechanismus. Durch einen beim akuten Koronarsyndrom entstehenden NO-Mangel könnte die Expression der eNOS erhöht werden. Für die Effekte auf die LOX-1 und eNOS-Expression sind Mediatoren im Blut verantwortlich. Außerdem konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass die Konzentration von oxidiertem LDL mit der LOX-1 Proteinexpression bei HUVEC, die mit Seren von Patienten mit akutem Koronarsyndrom behandelt wurden, korreliert. Auf mRNA-Ebene ließ sich dieser Zusammenhang nicht nachweisen. Im Trend zeigte sich jedoch bei steigender Konzentration an oxidiertem LDL eine abnehmende mRNA-Expression von LOX-1 unter einer Statintherapie. In der Bestimmung kardiovaskulärer Risikofaktoren mittels Durchflusszytometrie zeigten sich beim akuten Koronarsyndrom signifikant erhöhte Konzentrationen an sP-Selektin und und tPA, sowohl in den arteriellen als auch in den venösen Serumproben. sP-Selektin gehört zur Gruppe der Adhäsionsmoleküle, die durch Entzündungsreaktionen, wie sie beim akuten Koronarsyndrom vorliegen, auf aktiviertem Endothel induziert werden. tPA ist ein wichtiger Teil der Blutgerinnung und dient als Indikator für die Störung der Fibrinolyse. Außerdem kommt es durch tPA zur Freisetzung von Mediatoren, die durch Aktivierung des inflammatorischen Systems zur Entwicklung der Arteriosklerose beitragen. Für sVCAM-1, Interleukin-8 und MCP-1 konnten in dieser Arbeit keine signifikant erhöhten Konzentrationen beim akuten Koronarsyndrom nachgewiesen werden, obwohl andere Arbeitsgruppen bereits positive Zusammenhänge nachweisen konnten. Es bleibt weiteren Studien vorbehalten, die Rolle dieser Mediatoren auf die LOX-1 Expression mit spezifischen Hemmstoffen zu untersuchen. Mit steigender LOX-1 mRNA- und Proteinexpression nimmt die tPA-Konzentration ab. Ursächlich scheint eine bei erhöhter LOX-1-Expression vorliegende gestörte Gerinnung mit Ausbildung prothrombotischer Effekte zu sein.
Das Alexithymie-Konstrukt beschreibt eine Störung affektiv-kognitiver Natur mit drei pathophysiologischen Hauptmerkmalen: der Schwierigkeit, Gefühle wahrzunehmen, diese zu kommunizieren und einem stereotypen, an äußeren Ereignissen orientierten Denkstil. Darüber hinaus leiden hochalexithyme Individuen an Schwierigkeiten im Bereich sozialer Interaktionen. Dieser Vulnerabilitätsfaktor wäre ein mögliches Bindeglied zwischen Alexithymie und psychischen sowie psychosomatischen Erkrankungen. Eine Erklärung für die sozialen Schwierigkeiten könnte in einem beeinträchtigten Erkennen emotionaler Gesichtsausdrücke liegen. Diese Studie untersucht die Hypothese eines mit Alexithymie assoziierten Defizites beim Erkennen emotionaler Gesichtsaudrücke an einer klinischen Population. Darüber hinaus werden Hypothesen zur Bedeutung spezifischer Emotionsqualitäten sowie zu Gender-Unterschieden getestet. 38 ambulante und stationäre psychiatrische Patienten (22 Frauen und 16 Männer) wurden mit der Toronto-Alexithymie-Skala (TAS-20), der Montgomery-Åsberg Depression Scale (MADRS), der Symptom-Check-List (SCL–90-R) und der Emotional Expression Multimorph Task (EEMT) untersucht. Als Stimuli des Gesichtererkennungsparadigmas dienten Gesichtsausdrücke von Basisemotionen nach Ekman und Friesen, die zu Sequenzen mit sich graduell steigernder Ausdrucksstärke angeordnet waren. Mittels multipler Regressionsanalyse konnte eine signifikante Assoziation von TAS-20 Punktzahl mit der Anzahl der Gesamtfehler und Fehlern beim Erkennen ängstlicher Gesichtsausdrücke gezeigt werden (beide beta = 0,47; p < 0,05). Die TAS-20 Punktzahl erklärte 12,6% (Gesamtfehler) und 12,5% (ängstliche Gesichtsausdrücke) der Varianz in der Fehlerzahl. In der geschlechtergetrennten Analyse zeigte sich für die weiblichen Stichprobe darüber hinaus eine signifikante Prädiktorqualität von Alexithymie für wütende Gesichtsausdrücke, während im männlichen Stichprobenteil kein signifikanter Zusammenhang zwischen TAS-20 Punktzahl und Fehlern in der Gesichtererkennung zutage trat. Kein Zusammenhang bestand ebenfalls zwischen der Zeit, nach der die Probanden die emotionalen Sequenzen stoppten, um ihre Bewertung abzugeben (Antwortlatenz) und Alexithymie. Die Ergebnisse der Arbeit unterstützen das Vorliegen eines mit Alexithymie assoziierten Defizites beim Erkennen emotionaler Gesichtsausdrücke in einer heterogenen, klinischen Stichprobe. Dieses Defizit könnte die Schwierigkeiten hochalexithymer im Bereich sozialer Interaktionen zumindest teilweise begründen und so eine Prädisposition für psychische sowie psychosomatische Erkrankungen erklären.
Mouse strain-specific stress susceptibility in BALB/c and C57BL/6 mice in psychological stress
(2011)
Eine der häufigsten unerwünschten Nebenwirkungen nach Applikation von unfraktionierten- und auch niedermolekularen Heparinen ist die Heparin-induzierte Thrombozytopenie Typ II. In einer prospektiven klinischen Kohortenstudie im Zeitraum von März 1996 bis Dezember 1997 wurde die Inzidenz der HIT- Antikörper bei 502 Patienten unter perioperativer Thromboseprophylaxe mit unfraktioniertem oder niedermolekularem Heparin nach elektiven Hüft- oder Knieoperationen erfasst. 231 Patienten erhielten unfraktioniertes und 271 Patienten niedermolekulares Heparin zur perioperativen Thromboseprophylaxe appliziert. Vor allem Frauen im Alter zwischen dem 60. und 80. Lebensjahr nach einem operativen Eingriff sind hinsichtlich thromboembolischer Komplikationen besonders gefährdet. Eine manifeste HIT II wurde bei 5,19% der Patienten unter postoperativer UFH-Thromboseprophyaxe nach Hochrisikooperation nachgewiesen, jedoch bei keinem NMH-Patienten. Deutlich mehr Männer als Frauen entwickeln Antikörper gegen Heparin-Plättchenfaktor 4- Komplexe, ohne dass sich thromboembolische Komplikationen oder eine manifeste HIT II entwickeln. Insgesamt beträgt die Inzidenz der HIT– Antikörper im HIPA unter UFH-Prophylaxe 3,1% versus NMH- Prophylaxe 2,8%; im ELISA unter UFH-Prophylaxe 10% versus NMH-Prophylaxe 4,6%. Bisher wurde noch nicht untersucht, ob stationär nachgewiesene HIT- Antikörper im poststationären Bereich einen Einfluss auf die Entwicklung thromboembolischer Komplikationen haben. Die Studie zeigt, dass 1,29% der UFH-Patienten und 1,4% der NMH -Patienten poststationär im Studienzeitraum von 6 Monaten nach der Hospitalisierung wegen einer thromboembolischen Komplikation behandelt wurden. Diese Patienten waren jedoch HIT- Antikörper negativ. Dies lässt die Schlussfolgerung zu, dass postoperativ nachgewiesene Heparinantikörper trotz fortgeführter prophylaktischer Heparinapplikation, hauptsächlich NMH, kein erhöhtes Risiko darstellen, poststationär thromboembolische Komplikationen hervorzurufen. Maßnahmen hinsichlich eines stationären Screenings auf HIT-Antikörper und gegebenenfalls eine frühzeitige Umstellung auf eine alternative Antikoagulation sind demzufolge nicht notwendig. Ein weiterer Teil dieser Arbeit beschäftigte sich mit dem serologischen Nachweis von HIT-Antikörpern. Im Rahmen der Vorbereitung der obengenannten klinischen Studie fiel auf, dass Testergebnisse HIT-Antikörper positiver Seren bei wiederholten Untersuchungen im gleichen Testverfahren (HIPA oder PF4/Heparin-ELISA) nach mindestens zweijähriger Lagerung der Seren bei -70°C nicht vollständig reproduzierbar waren. Dies ist von Bedeutung, da verschiedene Studien zur Erfassung der Inzidenz der HIT-Antikörper mit gelagerten Seren durchgeführt wurden. Durch Modifizierung herkömmlicher Testsysteme wurde eine Möglichkeit gefunden, vergleichbare Testergebnisse der Patientenseren vor und nach Lagerung zu erzielen. Ein vermutlich blockiertes Antigen konnte sich durch den verlängerten Inkubationsprozess lösen und nun wieder am Testsystem angreifen. Alle Seren wurden nach Lagerung von 2 Jahren bei –70°C mit dieser Modifikation des Polyanionen-ELISA untersucht. Um eine HIT II frühzeitig zu erkennen, empfiehlt es sich, weiterhin postoperativ engmaschig die Thrombozytenzahlen zu kontrollieren und beim Auftreten von thromboembolischen Komplikationen unter Heparintherapie mit und ohne Thrombozytopenie eine HIT-Diagnostik (Kombination eines funktionellen Testes mit einem antigenspezifischen Test) durchzuführen. Beim Nachweis von HIT-Antikörpern muß Heparin abgesetzt werden und eine alternative Antikoagulation, z.B. durch Orgaran, Hirudin oder Argatroban durchgeführt werden. Durch den Einsatz der neueren Antikoagulantien, wie Fondaparinux, Rivaroxaban oder Dabigatran im Bereich der postoperativen Thromboseprophylaxe wird die HIT II möglicherweise an Bedeutung verlieren.
Die Parodontitis gehört zu den häufigsten Erkrankungen des Menschen. Als Reaktion des Immunsystems auf die bakterielle Besiedlung der Mundhöhle mit parodontal-pathogenen Mikroorganismen, kommt es zur Zerstörung des Parodontiums. Das Gram-negative Bakterium A. actinomycetemcomitans (A.a.)wird dabei als Haupterreger der Parodontitis beschrieben. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Charakterisierung einer experimentell-induzierten Parodontitis in der Maus. Es wurden C57BL/6J-Wildtyp-Mäuse, iNOS-KO- und gp91-phox-KO-Mäuse oral mit A.a. infiziert. Fünf Wochen nach Ende der Infektionen konnte signifikant Knochenabbau sowohl morphometrisch als auch volumetrisch mittels Computertomografie in gp91-phox-KO-Mäusen, verglichen mit infizierten C57BL/6J-Wildtyp-, infizierten iNOS-KO-Mäusen und den Kontrollen, nachgewiesen werden. Unterschiede in der Kolonisationsdauer von A.a. in den verschiedenen Mausstämmen zu verschiedenen Zeitpunkten konnten zwischen den drei Untersuchungsgruppen festgestellt werden. Mit 38 Tagen nach Ende der Infektionen konnte A.a. in gp91-phox-KO-Mäusen am längsten nachgewiesen werden. Eine Korrelation zwischen Kolonisationsdauer von A.a. und parodontalem Knochenabbau konnte in gp91-phox-KO-Mäusen signifikant, im Vergleich zu infizierten iNOS-KO- und Wildtyp-Mäusen sowie den Kontrollgruppen, belegt werden. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass die NADPH-Oxidase der polymorphkernigen neutrophilen Granulozyten oder Makrophagen bedeutend für die Abwehr von A.a. ist und somit vor der Ausbildung einer Parodontitis schützt.
Seit vielen Jahrzehnten ist bekannt, dass sich Siliziumdioxid (Quarzfeinstaub) bei beruflich Exponierten zunächst in den Lymphknoten der Lungen ansammelt und erst danach zu einer echten Lungensilikose führt. Es fehlt bisher allerdings eine valide Abschätzung der Dosis-Wirkungsbeziehung zwischen Quarzfeinstaubexposition und der Entwicklung einer so genannten Lymphknoten-Silikose im Verhältnis zur eigentlichen Lungensilikose. Die Daten des Wismut-Sektionsarchivs in Verbindung mit den umfangreichen Expositionsdaten der Wismut Job-Expositions-Matrix werden verwendet, um entsprechende Dosis-Wirkungsbeziehungen aufzuzeigen. Dazu wurden 4.384 deutsche Uranbergarbeiter, die vor 1991 an Lungenkrebs verstorben waren, untersucht. Vorhandene Schnittpräparate der Lungen und Lymphknoten aus dem Sektionsarchiv wurden von drei Pathologen referenzpathologisch begutachtet. Danach erfolgte eine Einteilung in die Gruppen „Lungensilikose“, „nur Lymphknoten-Silikose“ und „keine Silikose“. Diese drei Gruppen wurden mittels multipler polytomer und binärer logistischer Regression verglichen. Dosis-Wirkungsbeziehungen für den kumulativen Quarzfeinstaub wurden mittels begrenzter kubischer Splines innerhalb dieser Regressionsmodelle berechnet. Es konnte eine Dosis-Wirkungsbeziehung für die Relationen im Auftreten von Lungensilikose und Lymphknoten-Silikose und dem Fehlen einer Silikose auf Basis von kumulativen Quarzexpositionsdaten dargestellt werden. Die Kenntnis dieser Dosis-Wirkungsbeziehungen könnte hinsichtlich der Prävention von Silikosen eine wichtige Rolle spielen, denn ein frühzeitiges Erkennen der Lymphknoten-Silikose durch röntgenologische Befunde würde, durch rechtzeitige Expositionskarenz, möglicherweise die Entwicklung einer Lungensilikose verhindern oder die Ausprägung mindern.
Ein wichtiger Aspekt der Pankreatitisforschung ist neben der Aufklärung der Pathophysiologie das Erkennen von Prognosefaktoren, die eine Aussage über den Verlauf einer Pankreatitis zu einem möglichst frühen Zeitpunkt nach Beginn der Erkrankung ermöglichen. Dies ist insbesondere wichtig um solche Patienten zu identifizieren, die später einen schweren Krankheitsverlauf haben, Komplikationen entwickeln und daher möglichst frühzeitig einer intensiven Überwachung und Therapie zugeführt werden müssen. Eine frühe verlässliche Prognose würde es ermöglichen vorhandene Ressourcen möglichst nur dort einzusetzen, wo sie gebraucht werden. Das Auftreten von Morbus Crohn ist mit Mutationen des NOD2 Gens assoziiert. NOD2 ist ein intrazellulärer Rezeptor zur Erkennung von krankheitsassoziierten bakteriellen Strukturen. NOD2 vermittelt die Induktion von α-Defensinen, antimikrobiellen Peptiden der Darmschleimhaut und ist somit mitverantwortlich für die Aufrechterhaltung der Darmbarriere. Da die bakterielle Translokation auch im Rahmen einer akuten Pankreatitis eine lebensbedrohliche Komplikation darstellen kann wurde in der vorliegenden Studie untersucht, ob Mutationen des NOD2 Gens (R702W, G908R, 3020InsC) in Zusammenhang mit dem Verlauf der akuten Pankreatitis stehen. Dazu wurde die DNA von 192 Patienten mit leichtem oder schwerem Verlauf einer akuten Pankreatitis und 120 gesunden Kontrollprobanden, von den Universitätsstandorten Greifswald und Magdeburg analysiert. Das Auftreten der drei NOD2-Mutationen wurde mit Taqman-Analyse und anschließender genomischer Sequenzierung untersucht. Bei der statistischen Auswertung der Ergebnisse der Patienten aus Greifswald konnte erstmals ein Zusammenhanges zwischen dem Verlauf der schweren akuten Pankreatitis und der R708W Mutation des NOD2 Gens belegt werden. Für die Kohorte der Patienten aus Magdeburg war die Assoziation der NOD2-Mutationen jedoch nicht signifikant, so dass insgesamt eine eindeutige Aussage bezüglich der Fragestellung nicht abschließend getroffen werden konnte. Die vorliegende Studie deutet darauf hin, dass NOD2-Mutationen als Risikofaktor bei einem schweren Pankreatitisverlauf für deren letalen Ausgang anzusehen sind. Um die Rolle der NOD2-Mutationen endgültig zu klären sollten jedoch weitere Studien mit größeren Patientenzahlen durchgeführt werden.
Three-dimensional (3D) dynamical properties of fast particles being injected into the void region of a dusty plasma under microgravity conditions have been measured. For that purpose, a stereoscopic camera setup of three cameras has been developed that is able to track and reconstruct the 3D trajectories of individual dust particles. From more than 500 particle trajectories, the force field inside the void region and its influence on particle movement are derived and analyzed in 3D. It is shown that the force field is dominated by forces pointing radially out of the void and that this radial character is reflected in the velocity distributions of particles leaving the void. Furthermore, the structure of the force field is used for measuring the neutral gas friction for the particles inside the void.
Die Monooxygenase TetX wurde zuerst in Bacteroides sp. identifiziert, später auch in Sphingobacterium sp. Tetracycline werden von TetX zu 11a-Hydroxy-Tetracyclinen hydroxyliert, welche nicht-enzymatisch weiterdegradieren und keine zweiwertigen Kationen chelatieren können. Dies führt zur Resistenz von aeroben Bakterien gegen Tetracycline. Die Verbreitung von TetX könnte zu einem späteren Zeitpunkt zu klinischer Relevanz gelangen. Die Kristallstruktur von TetX wurde durch Multiple Anomale Dispersion an einem Selenomethionin-Derivat gelöst. Die native Kristallstruktur von TetX konnte mit den erhaltenen Phasen des TetX-SeMet Experiments gelöst werden. Die Kristallstrukturen von TetX im Komplex mit 7-Iodtetracyclin, 7-Chlortetracyclin, Minocyclin und Tigecyclin wurden gelöst, wobei der Minocyclin-Komplex mit 2.18 Å der am höchsten aufgelöste Komplex ist und so zu den detailliertesten Einblicken der Tetracyclin-Erkennung durch TetX verhilft. Durch Derivatisierung von TetX-Einkristallen mit Xenon, welches ähnliche hydrophobe Eigenschaften wie molekularer Sauerstoff besitzt, wurden zwei besonders hydrophobe Taschen in der Substrat-bindenden Domäne von TetX identifiziert, die dem Sauerstofftransport dienen können. Neben der enzymatischen Inaktivierung von Tetracyclinen durch TetX sind nicht-enzymatische Abbauprozesse von Tetracyclinen allgegenwärtig. Dazu gehört die Umwandlung von Tetracyclinen zu Iso-Tetracyclinen im neutralen bis alkalischen Milieu, was zu einem Bruch der C11-C11a-Bindung und somit zu einer veränderten Anordnung der neuen Ringe A, B, C* und D führt. Die Bindung von Iso-Tetracyclinen zum Tetracyclin-Repressor, der durch die [Mg-Tetracyclin]-Bindung induziert wird, von der Operator-DNA tetO dissoziiert und so die Expression von TetR und dem Effluxprotein TetA reguliert, wurde untersucht. Die Affinität von Iso-Chlortetracyclin für TetR(D) wurde durch Oberflächen-Plasmon-Resonanz bestimmt. Die Kristallstrukturen von TetR(D) im Komplex mit Iso-Chlortetracyclin bzw. Iso-Cyanotetracyclin wurden durch Co-Kristallisationsexperimente gelöst.
Ziel der Studie: Mit Einführung der HPV-Impfung für 12- bis 17-jährige Mädchen besteht in Deutschland erstmals die Möglichkeit der primären Krebsprävention von Gebärmutterhalskrebs. Der Bekanntheitsgrad der Impfung sowie die positive Impfakzeptanz der Zielgruppe sind maßgebliche Kriterien im Entscheidungsprozess für die Durchführung der Impfung. Die vorliegende Studie untersucht verschiedene objektive Einflussfaktoren auf das Impfverhalten von 14- bis 17-jährigen Jugendlichen in Bezug auf die HPV-Impfung. Methoden: Grundlage der Studie ist die Datenbasis einer im Juni 2008 in Bad Oeynhausen, Nordrhein-Westfalen, durchgeführten Querschnittsstudie. An allen weiterführenden Schulen der Stadt wurde je eine Klasse der Jahrgangstufen acht bis elf zufällig ausgewählt und die anwesenden Mädchen und Jungen mittels eines anonymisierten Fragebogens zu ihrem Impfverhalten und ihrem Wissensstand über HPV, Gebärmutterhalskrebs und die HPV-Impfung befragt. In bivariaten Analysen und einer logistischen Regression wurde der Einfluss der Variablen Alter, Geschlecht, Bildung, sexuelle Aktivität und Wissensstand über HPV, Gebärmutterhalskrebs und die HPV-Impfung auf die Impfbereitschaft der Jugendlichen getestet. Ergebnisse: 73% der Mädchen und 61% der Jungen bekundeten eine positive Impfbereitschaft für die HPV-Impfung. Dies spiegelte sich bei den Mädchen auch in der Durchimpfungsrate von 46,2% wider. Hauptbeweggründe einer Entscheidung für die HPV-Impfung waren der erwartete Schutz vor Gebärmutterhalskrebs sowie eine Impfempfehlung durch die Familie oder Verwandte. Gründe der Ablehnung waren fehlende Informationen über die Impfung, Angst vor eventuellen Nebenwirkungen und Zweifel an der Effektivität. Nur 48% der Mädchen und 20% der Jungen kannten die sexuell übertragbaren Humanen Papillomviren. Die Studienergebnisse belegen, dass die Mehrheit der Jugendlichen keinen Zusammenhang zwischen den HP-Viren und HPV-assoziierten Krebserkrankungen herstellen konnte. Die abschließende logistische Regression zeigte, dass ein guter Wissensstand über HPV, Gebärmutterhalskrebs und die HPV-Impfung der einzige signifikante Prädiktor für eine positive Impfbereitschaft ist unabhängig vom Alter, der Bildung und dem Sexualverhalten der Jugendlichen. Schlussfolgerung: Zur Steigerung der Impfakzeptanz der HPV-Impfung und Erhöhung der flächendeckenden Durchimpfungsraten muss der Wissensstand der Jugendlichen über HPV, den Übertragungsweg und den Zusammenhang mit HPV-assoziierten Krebserkrankungen verbessert werden. Dies könnte im Rahmen von Aufklärungskampagnen über die Medien und im Schulunterricht, der für alle Jugendlichen zugängig ist, erfolgen. Nur diejenigen, die Kenntnis über das Infektionsrisiko und die Ursachen HPV-assoziierter Krebserkrankungen gewinnen, können Präventionsmaßnahmen zum Eigenschutz vor einer möglichen Infektion ergreifen.
Neuaufgetretene, erstmalig diagnostizierte normo-/mikrozyäre Anämien - führen im Routinebetrieb oft nicht zu zielführenden Laboranforderungen. - geben im Routinebetrieb nur selten Anlass zur Retikulozytenzählung. - werden in einem hohen Prozentsatz von einer Akuten-Phase-Reaktion begleitet, die bei der Verwendung des Ferritins als Standardverfahren oft keine Aussage über den Eisenstatus erlaubt. - können bei Einsatz der neueren Verfahren sTfR, Ferritinindex und Thomas-Plot in einer großen Mehrzahl der Fälle sicher diagnostiziert werden
In ersten Teil der Arbeit wurde versucht, in einer α/β-Hydrolase (Esterase) durch den Austausch einzelner Aminosäuren die Aktivität eines anderen Mitgliedes zu erzeugen (Haloalkan-Dehalogenase (HLD)). Als Modellenzym diente die Arylesterase PFE aus Pseudomonas fluorescens, welche wie die HLDs eine cap-Domäne aus &alhpa;-Helices aufweist. Bei den HLDs wurde sich an den Unterfamilien HLD-I und II orientiert, deren Mitglieder Unterschiede in ihren katalytischen Triaden und in einigen weiteren, an der Katalyse beteiligten Aminosäuren zeigen. Sie katalysieren jedoch die gleiche Reaktion und unterscheiden sich nicht in ihrem Mechanismus. Mit Hilfe von Sequenz- und Strukturalignments einiger HLDs und der PFE wurde nach konservierten Bereichen innerhalb der HLDs gesucht. Neben der katalytischen Triade mussten die für HLD-Aktivität essenziellen Halogen-stabilisierenden Reste in der PFE eingefügt werden. Sowohl in der katalytischen Triade als auch bei den Halogen-stabilisier enden Resten gibt es Unterschiede zwischen den Unterfamilien HLD-I und HLD-II, woraus sich zwei unterschiedliche Sätze von hotspots ergaben. Mit Hilfe der error-prone PCR wurden auf Basis einer einfachen Mutante 4.000 Varianten erstellt und analysiert. Ein weiterer Ansatz zur Generierung von HLD-Aktivität beruhte auf einer Sättigungsmutagenese der Halogen-stabilisierenden Reste. Insgesamt wurden in diesem Experiment 765 Varianten erstellt und untersucht. Keine der mittels rationalem Design und gerichteter Evolution entwickelten Mutanten zeigte Aktivität. Das Fehlen von HLD-Aktivität liegt vermutlich im variabelsten Teil der HLDs begründet: dem loop nach dem β6-Strang. Die Aminosäuren aus diesem loop sind an der Bildung der Tunnel zum aktiven Zentrum beteiligt und haben Einfluss auf die Positionierung der Reste in der α4-Helix, welche z.T. das aktive Zentrum dieser Enzyme bilden. Der zweite Teil dieser Arbeit beschäftigte sich mit der Entwicklung eines enzymatischen Verfahrens zum Abbau von 3-Chlor-1,2-Propandiol (3-MCPD) und seinen Estern, welche in Lebensmitteln bei deren Herstellung entsehen können. Das Verfahren basiert auf einer Enzymkaskade aus Lipase, Haloalkohol-Dehalogenase (HHD) und Epoxydhydrolase (EH). Die Lipase setzt zunächst den Ester um und somit das 3-MCPD frei, welches im nächsten Schritt von der HHD zu Glycidol umgesetzt wird. Das ebenfalls toxische Glycidol wird schließlich durch eine EH zum nicht-toxischen Glycerin hydrolisiert. Im konkreten Fall wurden die Lipase A aus Candida antarctica (CAL-A), die HHD HheA aus Arthrobacter sp. AD2 und die EH EchA aus Agrobacterium radiobacter AD1 verwendet. Als Fettsäurekomponente für die Umsätze mit einem 3-MCPD-Ester wurde die Ölsäure gewählt. Im wässrigen System konnten innerhalb von 3,5 h 75% des 3-MCPD umgesetzt werden, wobei nach Beendigung der Reaktion das Zwischenprodukt Glycidol nicht mehr detektiert werden konnte. Im 2-Phasen-System mit dem 3-MCPD-Ölsäureester als Substrat war die Lipase CAL-A in der Lage, den Ester nahezu quantitativ aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen und die entsprechenden Mengen an 3-MCPD freizusetzen, welches dann in der wässrigen Phase durch die HHD und die EH umgesetzt wurde. Dabei konnte der Wassergehalt im System ohne Einbußen in der Effektivität bis auf 5% gesenkt werden. Im letzten Teil dieser Arbeit wurde eine neue HLD (DppA) aus Plesiocystis pacifica SIR-1 identifiziert und charakterisiert. Sequenz- und Strukturanalysen erlaubten die Einordnung des Proteins in die HLD-Unterfamilie I. Nach Untersuchung der Substratspezifität von DppA wurde das Enzym der Spezifitätsgruppe SSG-I zugeordnet. Im Unterschied zu den anderen Mitgliedern dieser Gruppe setzte DppA allerdings keines der getesteten chlorierten Substrate um. Bei der Suche nach strukturellen Erklärungen für diese Tatsache fiel eine Lücke im Sequenzalignment von DppA und dessen nächsten Verwandten DhlA auf. DppA fehlt hier ein Bereich von 11 Aminosäuren. Der Bereich liegt in der cap-Domäne und es wurde postuliert, dass das betreffende Segment sich durch die Anpassung eines Vorfahren heutiger Dehalogenasen an das Substrat 1,2-Dichlorethan entwickelte. In einer darauffolgenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass DhlA nach Entfernen einer Kopie der Sequenzwiederholungen nicht mehr in der Lage war, sein natürliches Substrat 1,2-Dichlorethan umzusetzen, dafür aber immer noch Aktivität gegenüber 1,2-Dibromethan zeigte. Die Aminosäurereste der Wiederholungen in DhlA haben Einfluss auf die Positionierung sowohl von Tunneln als auch von Resten im aktiven Zentrum. Ein Alignment der Strukturen von DhlA und DppA zeigte, dass ein Teil der Sequenz die Postion des slot-Tunnels aus DppA blockiert. Dementsprechend befindet sich dieser Tunnel in DhlA auch an anderer Stelle. Dem Enzym fehlen die mit der Fähigkeit zur Umsetzung von 1,2-Dichlorethan in Verbindung gebrachten Sequenzwiederholungen und dementsprechend setzt es insbesondere dieses Substrat nicht um.
Background: Cardiovascular diseases are the leading cause of death worldwide. Subclinical alterations of the cardiovascular system, such as increased exercise blood pressure or an endothelial dysfunction confer a higher risk of manifest cardiovascular diseases and incident events. Detecting associations between circulating markers of the endocrine-metabolic system and the subclinical cardiovascular phenotypes could be useful to better understand cardiovascular disease progression and to improve risk prediction for manifest cardiovascular diseases. Methods: The associations between (a) serum thyroid-stimulating hormone and increased exercise blood pressure, (b) serum hemoglobin A1c and endothelial dysfunction as well as (c) serum insulin-like growth factor I and endothelial dysfunction were studied using cross-sectional data from around 1400 subjects aged 25 to 85 years collected during the 5-year follow-up of the population-based Study of Health in Pomerania (SHIP-1). Increased exercise blood pressure was defined as a value above the sex- and age-specific 80th percentile measured at the 100 W stage of a symptom-limited bicycle ergometry test. Endothelial dysfunction was defined as an impaired flow-mediated dilation measured as a continuous decrease or below the median of sex-specific distribution. Non-fasting blood samples were drawn from the cubital vein in the supine position. Results: The odds for increased systolic exercise blood pressure (odds ratio 1.24, 95% confidence interval 0.88; 1.76) and diastolic exercise blood pressure (odds ratio 0.98, 95% confidence interval 0.70; 1.39) as well as for exercise-induced increase of systolic and diastolic blood pressure were not significantly different between subjects with high and low serum thyroid-stimulating hormone levels within the reference range. In women without current use of antihypertensive medication, increasing serum hemoglobin A1c levels were associated with decreasing flow-mediated dilation levels (ß = -1.17, 95% confidence interval -2.03; -0.30). Such an association was not found in men. In men, logistic regression analysis revealed an odds ratio of 1.27 (95% confidence interval 1.07; 1.51) for decreased flow-mediated dilation for each decrement of serum insulin-like growth factor I standard deviation. In women, no significant association between serum insulin-like growth factor I levels and flow-mediated dilation was observed (odds ratio 0.88, 95% confidence interval 0.74; 1.05). Conclusions: Based on the presented results it is concluded that (a) serum thyroid-stimulating hormone levels are not associated with exercise blood pressure in the general population, (b) higher serum hemoglobin A1c levels in non-diabetic subjects are inversely associated with flow-mediated dilation in women without antihypertensive medication, but not in men, and (c) lower serum insulin-like growth factor I levels are associated with impaired endothelial function in men, but not in women. Therefore the metabolic marker hemoglobin A1c and the endocrine marker insulin-like growth factor I might be markers facilitating the identification of subjects at high risk of subclinical cardiovascular alterations.
Ziel: In dieser Studie wurde ein menschliches ex-vivo Lungenkrebsmodell verwendet, um Temperaturentwicklung bei der Ablation mit 1 Laserfaser mit der Entwicklung beim Gebrauch von 2 Laserfasern zu vergleichen. Zudem wurde untersucht, ob die Temperaturdiffusion in normalem Lungengewebe von dem in Tumorgewebe abweicht. Material und Methode: 48 Lungenpräparate, die nicht-kleinzellige Bronchialkarzinome enthielten, wurden mit dem Ventilations- und Perfusionsmodell verbunden und mit 1 (22 Präparate, Gruppe 1) oder, in einer zweiten Phase, mit 1 (13 Präparate, Gruppe 2) oder 2 Laserfasern (13 Präparate, Gruppe 3) behandelt. Während der Ablation des Tumors wurden die Temperatur alle 5 Sekunden interstitiell gemessen. Ergebnisse: Eine Laserbehandlung und die Temperaturkontrolle war in allen Fällen technisch durchführbar. 30 min nach dem Beginn der Laserung mit 1 Faser wurde in 10 mm Entfernung von dieser eine Temperatur von 61 ± 17°C in Gruppe 1 und von 74 ± 11°C in Gruppe 2 erreicht (p=0.1). In der Mitte zwischen 2 Laserfasern, die 20 mm voneinander entfernt waren, wurde eine Temperatur von 93 ± 7°C erreicht. Nach 20 minütiger Ablation wurde in normalem Lungengewebe eine Temperatur von 77 ± 15°C in 10 mm Entfernung erreicht. Schlussfolgerungen: Das ex-vivo Modell ermöglicht die Durchführung der Laser-induzierten Thermotherapie an einer perfundierten und ventilierten Lunge. Der Einsatz einer zweiten Laserfaser erhöht die Temperatur signifikant (p<0.05). Die Temperaturentwicklung in normaler Lunge unterscheidet sich nicht signifikant von der in Tumorgewebe (p=0.24).
Purpose: Die Studie evaluiert die Embolisationstherapie für akute gastrointestinale Blutungen hinsichtlich des primär technischen/klinischen Erfolges sowie auftretende Komplikationen und analysiert Einflussfaktoren auf die Erfolgsrate. Material and Methods: 44 Patienten (29 Männer, 15 Frauen; mittleres Alter 63 Jahre;34-86 Jahre) mit einer aktiven arteriellen gastrointestinalen Blutung wurden mit einer Coilembolisation therapiert. Analysiert wurden die technische/klinische Erfolgsrate, Morbidität, Mortalität und die interventionsbedingte Mortalität. Der Einfluss von Alter, Geschlecht, maligner Grunderkrankung, Anzahl der Embolisationen, Hb-Wert vor und nach Intervention, verabreichte Blutprodukte vor und nach Intervention, Menge des Embolisationsmaterials, Durchleuchtungszeit und appliziertes Kontrastmittel auf die technische und klinische Erfolgsrate wurde untersucht. Results: Die primäre technische Erfolgsrate der Coilembolisation der akuten gastrointestinalen Blutung betrug 88,6 %, bei einer klinischen Erfolgsrate von 56,8 %. Minor- und major-Komplikation traten bei 13,6 % bzw. 18,2 % der Patienten auf. Die interventionsassoziierte Mortalität infolge einer Darmischämie betrug 4,6 % bei einer Gesamtmortalität von 18, 2%. Postinterventionell kam es bei den technisch erfolgreich therapierten Patienten zu einem statistisch signifikanten Anstieg des Hb-Wertes (p<0.01), einem geringeren Bedarf an Erythrozytenkonzentraten (p<0.01), an fresh-frozen plasmas (FFP) (p<0.01) und Gerinnungsprodukten (p<0.01). Eine geringere Anzahl postinterventionell benötigter FFPs war mit einem besseren klinischen Outcome assoziiert (p=0,02). Conclusion: Die Mikrocoilembolisation der arteriellen gastrointestinalen Blutung in der Akutsituation ermöglicht auch bei schlechter klinischer Ausgangslage des Patienten eine hohe technische Erfolgsrate, dabei hat das Ausmaß der prä- und postinterventionell nötigen Transfusionen (Erythrozytenkonzentrate, FFPs, Gerinnungsprodukte) keinen signifikanten Einfluss. Die klinische Erfolgsrate sinkt hingegen mit steigendem Bedarf an postinterventionell verabreichten FFPs.
Die vorliegende Studie untersucht den Einfluss der Alexithymie und Emotionalen Intelligenz auf das Ergebnis einer stationären psychoanalytisch orientierten Psychotherapie in Deutschland. Weiterhin werden Aussagen über die Entwicklung von Alexithymie und Emotionaler Intelligenz im Laufe des zwölfwöchigen Krankenhausaufenthaltes getroffen. 348 stationäre Patienten wurden mit den deutschen Versionen der Toronto Alexithymie Skala (TAS-20), der Symptom Checkliste (SCL-90-R) und dem Mayer- Salovey- Caruso Emotional Intelligence Test (MSCEIT 2,0) zu zwei verschiedenen Zeitpunkten während der Behandlung untersucht (Aufnahme- und Entlassungszeitpunkt). Die Patienten wurden mit psychoanalytische orientierte Einzel- und Gruppentherapie behandelt. Im Gegensatz zu der hypothetischen Annahme hatte die Schwere der Alexithymie und der Grad der emotionalen Intelligenz hat keinen Einfluss auf die Veränderung der psychischen Gesamtbelastung als positiven Indikator für den Therapieerfolg. Im Verlauf der Behandlung war sowohl eine signifikante Verbesserung der GSI Werte der SCL-90-R und zu einer signifikanten Verringerung der Alexithymie Werte zu beobachten. Im Gegensatz dazu zeigte der Gesamtwert der Emotionalen Intelligenz keine signifikante Veränderung. Die einzelnen Untertests der Emotionalen Intelligenz zeigten unterschiedliche und zum Teil unerwartete Ergebnisse. Diese lassen die Vermutung zu, dass es Unterschiede innerhalb der Patientengruppe gibt, die entweder zur Verbessern oder Verschlechterung emotional intelligenter Fähigkeiten im Behandlungsverlauf führen. Dies könnte Gegenstand weiterer Untersuchungen sein. Die in der Literatur bereits beschriebene negative Korrelation zwischen Emotionaler Intelligenz und Alexithymie konnte durch die Arbeit bestätigt werden.
In Deutschland leben derzeitig mehr als eine Million Menschen mit demenziellen Erkrankungen. Rund 60% dieser Patienten leben in Privathaushalten und werden dort überwiegend von Familienmitgliedern betreut. Das Fortschreiten der Erkrankung geht mit einem steigenden Pflegebedarf einher, so dass der Pflege elementare Aufgaben innerhalb der Demenzversorgung zukommen. Im Rahmen der Ausbildung in der Gesundheits- und Krankenpflege bzw. Altenpflege gewinnt die Thematik Demenz zunehmend an Bedeutung. Für eine qualitätsgesicherte und evidenzbasierte Koordination der Behandlung und Betreuung ist jedoch eine Weiterqualifizierung der Pflegefachkraft notwendig. Eine Analyse der bestehenden Fort- und Weiterbildungsoptionen zeigt dabei, dass bisher keine Qualifizierung auf das spezifische Handlungsfeld der ambulanten, netzwerkbezogenen Demenzversorgung fokussiert. Ein neuer Lösungsansatz ist die Qualifizierung und der Einsatz von Pflegefachkräften nach dem Konzept des Dementia Care Managements, wie es im Centre for Integrated Dementia Care Research (CIDC) in einer Kooperation zwischen den Universitäten Rostock und Greifswald und dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) aktuell entwickelt und evaluiert wird. Dazu ist es zunächst erforderlich, das Aufgaben- und Tätigkeitsfeld einer Pflegefachkraft im Dementia Care Management zu identifizieren und darauf basierend einen Qualifizierungsbedarf abzuleiten. Unter Berücksichtigung der Primärausbildung Gesundheits- und Krankenpflege bzw. Altenpflege sind in einem zweiten Schritt hieraus entsprechende Qualifizierungsinhalte zu entwickeln, was den Inhalt der vorliegenden Dissertationsarbeit darstellt. Diese leistet somit eine Vorarbeit für die Entwicklung eines Curriculums für die zukünftigen Dementia Care Manager. Die Bearbeitung der Fragestellung erfolgte in einem dreistufigen Forschungsprozess unter Anwendung einer Datentriangulation in Form eines Mixed Methodology Designs aus qualitativen und quantitativen Forschungsansätzen. Datentriangulation meint die Einbeziehung von verschiedenen Datenquellen. In Bezug auf das Arbeitsfeld eines Dementia Care Managers konnten insgesamt 27 Aufgaben und Tätigkeiten identifiziert werden. Die Vorstellungen zum Aufgabenfeld des Dementia Care Managers stimmen in 18 der 27 Tätigkeiten zwischen Pflegefachkräften und Hausärzten überein. Bezüglich der neun Tätigkeiten, in denen sich die Vorstellungen bei den Pflegefachkräften und Hausärzten deutlich unterscheiden, sollte im Rahmen des praktischen Einsatzes der Dementia Care Manager besonderes Augenmerk gelegt werden. Aus dem so entwickelten Aufgabenfeld des Dementia Care Managers lassen sich notwendige Kompetenzen ableiten, die eine Pflegefachkraft aufweisen sollte, um die Durchführung und Umsetzung der Tätigkeit als Dementia Care Manager in hoher Qualität zu gewährleisten. Die Thematik Demenz in der regulären Ausbildung zur Gesundheits- und Krankenpflege bzw. Altenpflege wird in den verschiedenen Ausbildungseinrichtungen in einer unterschiedlichen Stundenanzahl gelehrt. So beträgt der Stundenumfang an der beruflichen Schule am Dietrich-Bonhoeffer-Klinikum in Neubrandenburg 20 Stunden in beiden Ausbildungsgängen. Diese Arbeit zeigt, dass zur Übernahme der Aufgaben im Dementia Care Management durch Pflegefachkräfte eine Weiterqualifizierung der pflegerischen Profession erforderlich ist. Auch die befragten Pflegefachkräfte (79,3%), Hausärzte (90,3%) und pflegende Angehörige (63,3%) sehen für die Pflegefachkraft, die als Dementia Care Manager tätig werden wollen, einen Qualifizierungsbedarf, der das gegenwärtige Qualifizierungsangebot erheblich übersteigt. Im Rahmen der Qualifizierung sollten vor allem Grundlagen der Demenzerkrankung, medizinische Inhalte, Pflege, Kommunikation und Beratung sowie Themen der netzwerkbezogenen Demenzversorgung vermittelt werden. Limitationen dieser Arbeit betreffen unter anderem die geringe Grundgesamtheit der befragten Gruppen von Hausärzten (N=32), Pflegefachkräften (N=145) und pflegende Angehörige (N=108). Die getroffenen Aussagen der drei Zielgruppen sind damit beschränkt. Die Resultate dieser Arbeit lassen wichtige Hinweise zum Aufgaben- und Tätigkeitsfeld eines Dementia Care Managers ableiten. Durch die Identifizierung wichtiger Qualifizierungsinhalte kann ein wertvoller Beitrag zur Konkretisierung des Dementia Care Management Konzeptes geleistet werden.
Ziel: Diese Studie untersuchte mit CT-Perfusion (CTP), wie sich nach laserinduzierter Thermotherapie (LITT) von pulmonalen Metastasen die lokale Durchblutung im Ablationsbereich ändert. Methoden: Es wurden 22 gesicherte pulmonale Metastasen bei zwölf Patienten vor (U1), am ersten Tag nach (U2) und vier bis sechs Wochen nach der LITT (U3) mit CTP untersucht. Es wurden für jede Perfusion die Perfusionsparameter (PP) Blutfluss (BF), Blutvolumen (BV), mittlere Transitzeit (MTT), und Permeabilitäts-Oberflächenprodukt (PS) berechnet und die Ergebnisse vor und nach LITT miteinander verglichen. Der Therapieerfolg (die technische Effektivität) wurde durch eine Verlaufskontrolle nach zwölf Monaten mit Hilfe der „response evaluation criteria in solid tumors“ (RECIST) ermittelt. Als technisch effektiv galt die LITT bei partieller Remission oder stabiler Erkrankung. Der technische Erfolg der LITT wurde als komplette Ablation definiert. Ergebnisse: Beim Vergleich der U2- mit den U1-Werten konnte ein signifikanter Rückgang der PP Blutfluss (p < 0,001), Blutvolumen (p < 0,001) und Permeabilitäts-Oberflächenprodukt (p = 0,001) beobachtet werden. Es waren keine weiteren signifikanten Änderungen eruierbar. Die Verlaufskontrolle nach RECIST zeigte für elf Metastasen eine partielle Remission (PR), für neun eine stabile Erkrankung (SD) und für zwei eine Progression (PD). 19/22 Ablationsbereiche mit SD oder PR zeigten eine Reduktion von mindestens zwei PP nach LITT. Bei 21/22 Metastasen konnte eine Korrelation zwischen der Änderung der PP BF, BV und PS bei der U2 im Vergleich zur U1 und den Therapieergebnissen nach RECIST ermittelt werden. Es zeigte sich jeweils eine Korrelation zwischen PR und drei reduzierten PP in acht Fällen, zwischen PR und zwei gefallenen PP in zwei Fällen, zwischen SD und drei reduzierten PP in sieben Fällen sowie zwischen SD und zwei gesunkenen PP in zwei Fällen. Im Gegenteil dazu ergab sich für die PD in je einem Ablationsbereich ein Anstieg von drei PP und ein Anstieg von zwei PP. Schlussfolgerung: Es könnte eine Korrelation zwischen postinterventionellen Therapieergebnissen nach RECIST und der Änderung der CT-Perfusionsparameter im Ablationsbereich (U2 im Vergleich zu U1) geben. Die CT-Perfusion hat das Potenzial, frühzeitige vaskuläre Veränderungen im Ablationsbereich nach einer Lungenmetastasen-LITT sensitiv zu erfassen und die technische Effektivität der Intervention durch Beurteilung des technischen Erfolgs direkt nach der Therapie vorherzusagen.
Im Zeitraum von September 1997 bis Dezember 2008 wurden 3809 Patienten erfasst, die im Rahmen des klinikinternen Polytrauma-Algorithmus eine CT-Untersuchung erhielten. Bei 95 Patienten wurde der Verdacht auf eine Darm- und Mesenterialverletzung geäußert, diese Patienten wurden in die Studie eingeschlossen. Im klinischen Verlauf wurden 55 Patienten operiert, 40 Patienten wurden nicht operiert. Die initialen CT-Untersuchungen wurden retrospektiv unter dem Aspekt der in der Literatur genannten Zeichen einer DMV ausgewertet und die Treffgenauigkeit der CT-Zeichen in Bezug auf die Unterscheidung von operationspflichtigen und konservativ therapierbaren Verletzungen bestimmt. Freie Flüssigkeit ist dabei das einzige CT-Zeichen mit einer hohen Sensitivität (96%). Spezifische CT-Zeichen für eine operationspflichtige DMV sind extraluminale Luft (98%), mesenterialer Kontrastmittelaustritt (90%),pathologisches Darmwand-Enhancement (100%) und der Abbruch von Mesenterialgefäßen (97%). Diese Zeichen sind jedoch insgesamt selten nachweisbar. Es konnte kein CT-Zeichen identifiziert werden, das zugleich sensitiv und spezifisch ist. Es konnte keine Befundkombination identifiziert werden, die eine höhere Sensitivität oder Spezifität als die einzelnen CT-Zeichen aufweist. Patienten mit operationspflichtiger DMV haben signifikant mehr positive CT-Zeichen als die konservativ therapierten Patienten der Vergleichsgruppe. Der Verdacht auf eine operationspflichtige Darm- und Mesenterialverletzung kann geäußert werden, wenn in der initialen CT-Untersuchung eines der spezifischen CT-Zeichen oder mehr als 3 positive CT-Zeichen nachweisbar sind.
Die periphere arterielle Verschlusskrankheit (paVK) ist ein in den Industrienationen zunehmendes Erkrankungsbild, bei der die radiologisch-interventionelle Therapie, insbesondere die perkutane transluminale Angioplastie (PTA) mit fakultativer Stentimplantation, eine wichtige Rolle spielt. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Auswertung von 48 interventionellen Eingriffen mittels PTA und fakultativer Stentimplantation der unteren Extremität bei paVK-Patienten. Die in den Kontrolluntersuchungen nach 1, 3, 6 und 12 Monaten erhobenen Parameter wurden bezüglich der Offenheitsrate nach bis zu einem Jahr ausgewertet, wobei die Erhebung des Knöchel-Arm-Index, die Sonografie und das Krankheitsstadium eine wesentliche Rolle spielten. Des Weiteren wurde die subjektive Bewertung der Intervention durch die Patienten in Hinsicht auf die Zufriedenheit beurteilt. Die Studie zeigte einen primären Interventionserfolg von 89,5% der Fälle (PTA: 73,9%, PTA + Stent: 100%). Nach einem Jahr fand sich eine Offenheitsrate von 76,5%, wobei die alleinige PTA mit einer Offenheit von 84,6% überlag (PTA + Stent: 71,4%). Subjektiv lag eine Verbesserung des Allgemeinzustands in 77,2% aller Fälle nach einem Jahr vor. Ein Vergleich der Ergebnisse wird jedoch durch mangelnde allgemeine Studienstandards in der Literatur und den Einfluss unterschiedlicher Patientenklientel erschwert. Im Vergleich mit ähnlichen Studien zeigt sich ein im guten Mittelfeld liegendes Interventionsergebnis. Auch die positive Auswirkung auf die Lebensqualität ist in der Literatur vorbeschrieben. Eine weitere Standardisierung von Studienbedingungen erscheint jedoch zur besseren Vergleichbarkeit sinnvoll.
Zielstellung: Nichtinvasive Quantifizierung des Leberfettgehalts (HFC) mit der Drei-Echo- Dixon-Technik (MRT) und Korrektur für T2*-Relaxationseffekte im Vergleich zur Leberbiopsie. Material und Methoden: Einhundert Patienten (50 männlich, 50 weiblich, mittleres Alter 57,7 ± 14.2 Jahre) wurden einer klinisch indizierten Leberbiopsie (102 Gewebeproben) unterzogen. 24 - 72 Stunden später erfolgte die MRT-Untersuchung. Die MRT wurde mit einem 1,5 T (Magnetom Avanto, Siemens Healthcare, Erlangen, Germany) unter Verwendung einer Dixon-Bildgebung mit T2*-Korrektur (work-in-progress, Siemens Healtcare) durchgeführt. Eine 3D-Gradientenechosequenz (VIBE) mit TR/TE1/TE2/TE3 von 11/2,4/4,8/9,6 ms und einer Inline-Berechnung der T2*-korrigierten Wasser-, Fett-, und Fettgehaltskarte wurde in Atemanhaltetechnik durchgeführt. Es erfolgte der Abgleich der Signalintensitäten der errechneten T2*-korrigierten Fettgehaltskarte (SIF A T) mit den histologisch bestimmten Leberfettgehalten (HFC(Path)). Die Korrelation nach Spearman für HFC(Path) und SIF A T wurde bestimmt. Der Einfluss von Fibrosegrad, Zirrhosegrad, hepatischem Eisengehalt und mikroskopischem Muster der Fetteinlagerung (makrovesikulär, mikrovesikulär, gemischt makro- und mikrovesikulär) auf die Genauigkeit der nichtinvasiven Fettquantifizierung wurde analysiert. Ergebnisse: Die Korrelation zwischen SIFAT und HFC(Path) war rspearman = 0.89. Die Übereinstimmung zwischen dem durch MRT berechneten HFC und dem HFC(Path) wurde mit einem nichtlinearen Saturation-Growth-Model bestimmt. Die Korrelation betrug rspearman = 0.89. Ein Kruskal-Wallis-Test zeigte keine signifikanten Unterschiede der SIFAT für unterschiedliche Fibrosegrade (p = 0,90) und unterschiedliche Eisengehalte der Leber (p = 0.76). Die mikrovesikuläre Fetteinlagerung zeigte signifikant niedrigere Signalintensitäten als makrovesikuläre oder gemischt makro- und mikrovesikuläre Fetteinlagerungen (p = 0,01). Schlussfolgerung: Die Drei-Punkt-Dixon-MRT mit adjustierten T2*-Effekten ist eine geeignete, nichtinvasive Methode zur Beurteilung und Quantifizierung des Leberfettgehalts ohne zuvor publizierte Limitationen durch Siderose und Zirrhose.
Es wurden theoretische Untersuchungem zu sieben verschiedenen Isoenzymen der Schweineleberesterase vorgenommen. Vorhersagen zur Struktur wurden moleküldynamisch mit Hilfe eines Kraftfeldprogramms (AMBER-Paket) durchgeführt. Der Reaktionsmechanismus wurde quantenchemisch (CPMD), sowie mit einer Hybridmethode (QM/MM) nachvollzogen. Da keine Kristallstruktur vorhanden ist, wurde auf ein Homologiemodell aus eigenen Vorarbeiten zurückgegriffen. Mit Kraftfeldberechnungen wurden die einzelnen Monomere für etwa 10 bis 14 ns simuliert. Dabei zeigte sich eine Relaxation der Enzyme nach 8 bis 10 ns. In jedem Fall wurden stabile Endstrukturen der Monomere (um die 8000 Atome plus etwa 40000 Wassermoleküle) gefunden. Am Beispiel der PLE3 wurde sogar eine partielle Entfaltung der Eingangshelix beobachtet, die in einer Rückmutation nicht wiederherstellbar war. Andererseits wurde bei der PLE1 die spontane Ausbildung einer 3-10-Helix in der Nähe der Eingangshelix gefunden. Es wurden auch stabile Endstrukturen der Trimere (um die 24000 Atome plus etwa 50000 Wassermoleküle) gefunden. Interaktionen zwischen den Monomeren wurden beobachtet, die nach 14 bis 18 ns stabil zusammenlagen. Es konnten über RMSD-Auswertungen starre und flexible Bereiche innerhalb der Isoenzyme als auch zwischen den einzelnen identifiziert werden. Die starren Bereiche stimmen sehr gut mit dem Faltungsmotiv der a/b-Hydrolasen überein. Spezifische Abstände des aktiven Zentrums wurden während der klassisch simulierten Moleküldynamiken überprüft. Dabei war es nicht möglich, mit dem in der Literatur propagierten katalytischem Glutamat Abstände in der Größenordnung einer Wasserstoff-brücke zu erhalten. Vielmehr wurde eine günstige und stabile Lage eines anderen Glutamats gefunden, wodurch sich aber nichts am allgemeinen Reaktionsmechanismus ändert. Die Zugangswege wurden durch gezwungenes Ziehen der Moleküle aus der Lösung ins aktive Zentrum beobachtet und über Kraft-Weg-Kurven ausgewertet. In Simulationen im Nanosekundenbereich konnte auch freiwilliges Eindringen der Substratmoleküle ins Enzym beobachtet werden, wobei dieser Vorgang von der Größe des Moleküls abhängt. Die bei den unterschiedlichen Simulationen gefundenen Taschen sind für jedes Substrat verschieden, obwohl die beteiligten Aminosäuren die jeweiligen Substratmoleküle fest umschließen. Dieses Anpassen der Taschen an das jeweilige Substrat passt zu dem induced-fit-Modell. Während das spontane Eindringen der Substratmoleküle innerhalb weniger Nanosekunden erfolgte, konnte erst nach einer Simulationszeit von 25 ns ein Verlassen von Methanol aus dem Enzym beobachtet werden. Mit quantenchemischen Berechnungen im Picosekundenbereich, unter Berücksichtigung der neuen Zuordnung des katalytischen Glutamats, konnte der gesamte Reaktionsmechanismus dargestellt werden. Am Beispiel des Methylbutyrats wurden die Bildung des ersten tetraedrischen Intermediats, sowie die anschließenden Abspaltungen des Alkohols und der Säure, mit Hilfe von Constraints dargestellt. Die durch die Mutationen hervorgerufenen strukturellen Veränderungen der Isoenzyme insbesondere der Eingangshelix können für die unterschiedlichen Enantioselektivitätswerte verantwortlich sein. Eine Verantwortlichkeit von Taschen für die verschiedenen Enantioselektivitäten ist aufgrund der gefundenen weichen Struktur um die Substrate mit jeweils unterschiedlich beteiligten Aminosäuren nicht erkennbar.
Novel heterocyclic alpha-phosphinoamino acids, by structural relationship named 3-phosphaprolines, were obtained by cyclocondensation of 2-phenylphosphinoethylamines with glyoxylic, pyruvic or phenylglyoxylic acid at room temperature in diethylether. The reactions proceed via primary attack of the P-lone electron pair, as shown by the synthesis of phosphonium glycolates from tertiary phosphines and glyoxylic acid, and addition of PH at the carbonyl group. The ring closure proceeds by replacement of the hydroxy by the amino group and is kinetically controlled. NMR monitoring of the phosphaprolines in CD3OD over several days indicates changes of the diastereoisomer ratios leading to higher contents of the more stable trans-diastereoisomers. The zwitterionic compounds are soluble in part in CD3OD, DMF or DMSO, are somewhat sensitive to air in solution and may undergo hydrolysis with larger amounts of water. The structures are proved by multinuclear NMR spectra and two crystal structure analyses. Suitable phosphaprolines as well phosphonium glycolates and Ni(COD)2 allow to generate precatalysts, activated by NaH for the oligomerisation of ethylene to mainly linear products with methyl and vinyl end groups. Some additional investigations with phosphinophenolates, another type of P-C-C-O- ligands, were performed for comparison. Precatalysts prepared from 2-phosphinophenolesters and Ni(COD)2 at room temperature were characterized by multinuclear NMR but decomposed on heating to stable nickel cis-bis(P,O-chelate) complexes. Heating precatalysts generated from a phosphinophenolester or phosphinophenols and Ni(COD)2 in the presence of ethylene under pressure led to linear ethylene oligomers. These reactions are much faster than the above mentioned conversions with NaH activated P,O-Ni-catalysts. In the presence of 9-decenol with unprotected remote hydroxyl group incorporation of a small amount of isolated hydroxyoctyl side groups takes place, detected by 13C NMR spectroscopy. Finally it is stated that the development of a facile synthesis and the characterization of the properties of the phosphaprolines pave the way for derivatisation and further studies with these novel types of amino acids.
Phosphines are highly versatile ligands for transition metal catalysts because of wide tuning abilites of their stereoelectronic properties. Bulky and basic phosphines, to a smaller extend also π-acidic phosphites were intensively studied whereas dicoordinated trivalent phosphorus compounds were comparatively little investigated in this respect. In part this may go back to the limited stability of many P=C compounds, in the case of the stable benzazaphosphole to low stabilityof complexes with non-zero-valent transition metals. With the availability of suitable chelate complexes this problems may be overcome. Because biaryl phosphines proved particularly useful as chelate ligands this work is focused on the development of convenient syntheses of new biaryl-type N-heterocyclic or functionally aryl substituted 1,3-benzazaphosphole P,N- P,P- and P,O-chelate ligands and the characterization of their structures. The pivotal point was to find an applicable synthetic route to the title ligands. Because currently transition metal catalyzed cross-coupling reactions are a hot field in catalytic research, the initial target of my work was the investigation of the applicability of suitable biaryl coupling reactions on 1,3-benzazaphospholes. There are several types of transition metal catalyzed biaryl couplings. One reaction, which is currently in the main focus by use of non-toxic and air stable coupling partners, often allowing water as environmental friendly solvent, is the Pd-catalyzed Suzuki-Miyaura coupling of an aryl halide with an arylboronic acid. To apply the Suzuki coupling to the synthesis of biaryl-type benzazaphospholes, the synthesis of either benzazaphosphol-2-boronic acids or reactive 2-halogen-benzazaphospholes have to be performed. Because of the successful introduction of functional groups in position 2 of benzazaphospholes via lithiation and reaction with electrophiles, the 2-lithiation of suitably available N-substituted benzazaphospholes and introduction of boryl groups or halogen by reaction with boronic acid esters or with a halogenating reagent like dibromoethane appeared as a realistic route and was chosen for closer study. N-Neopentyl-benzazaphosphole was selected by its relatively easy access and N-mesityl-benzazaphosphole as a N-aryl representative. From the two principal methods developed to synthesize 1,3-benzazaphospholes, only the synthesis and reduction of o-aniline phosphonic acid esters to o-phosphinoanilines and subsequent [4+1] cyclocondensation is promising to access N-substituted 2-CH benzazaphospholes. My first investigations targeted to improve the synthesis of the benzazaphosphole precursors. The invention of a Cu- instead of the earlier used Pd-catalyzed P-C coupling allows a more economical access to anilinophosphonates which were then transformed to 2H-1,3-benzazaphospholes by the established orthoformamide cyclocondensation. Several attempts of the coupling with careful control of dryness of all reagents and solvents were made in order to obtain pure 1,3-benzazaphosphole-2-boronic acid ester and, after mild hydrolysis, to isolate 1,3-benzazaphosphole-2-boronic acid. The coupling worked with N-mesityl-1,3-benzazaphosphole 13e, but the benzazaphosphol-2-boronic acid could not be obtained in pure form because of easy B-C bond cleavage during crystallization, certainly by the two ‘OH groups. For attempts with a reverted methodology, the synthesis of a 2-bromo-substituted benzazaphosphole was studied, which should be coupled with (hetero)arylboronic acids via Suzuki-Mijaura reaction. However, the 2-bromo-benzazaphosphole also could not be obtained in pure form, and a coupling experiment with phenyl boronic acid and catalysis with ligand free Pd/C failed. Therefore, other routes to biaryl-type benzazaphospholes were envisaged. Direct C-H functionalization has emerged over the past few years as an attractive strategy to enhance molecular complexity. This holds also for π-excess-type heterocycles like indoles, benzoxazoles or purines which allow direct CH-arylation in 2-position. These reactions generally involve palladium based catalysts and in some cases rhodium catalysts. In a series of experiments the catalytic arylation, heteroarylation and later also alkylation were studied with 1,3-benzazaphospholes 13a-e as precursors. The initial studies were carried out with iodobenzene, keeping similar reaction conditions as for 2-CH arylation of indoles. Then transition metal catalysts, bases and conditions were varied. The necessity and influence of a catalyst was established by blind experiments without transition metal catalyst which led to strong decrease of the reactivity. However, the transitional metal catalyzed reactions of N-substituted-1,3-benzazaphosphole with aryl- and heteroaryl halides did not give the desired 2-aryl-substituted 1,3-benzazaphosphole biaryl ligands but revealed a novel oxidative addition at the P=C double bond. In the presence of moisture benzazaphospholine-P-oxides are formed. Further exploration of the scope of this reaction showed that it is applicable to several functionally substituted aryl halides and heteroaryl halides. As besides PdX2 (X = Cl, OAc) also Pd(0)(PPh3)4 was found active as catalyst, it can be assumed, that the reaction occurs via a Pd(0) species and oxidative addition of the aryl halide at Pd(0). Because Pd(0) will coordinate stronger to the π-acidic benzazaphosphole than Pd(II) it is assumed that in the first step small equilibrium amounts of a Pd(0)benzazaphosphole complex will be formed which undergo the oxidative addition and then react to benzazaphospholium salt and furnish back a Pd(0) complex with 1,3-benzazaphosphole ligand. The benzazaphospholium salts are highly sensitive to moisture and react with traces of water to form benzazaphospholine-P-oxides 20 and acid, neutralized by the base. A cyclic species RR’P(OH)=CHR”, where the halogen is replaced by OH, may be assumed as intermediate which undergoes a rearrangement to the more stable RR’P(=O)-CH2R” tautomer, driven by the high P=O bond energy. After various investigations of the optimum conditions for the reaction, a number of new functionally substituted P-aryl or P-heteroaryl benzazaphospholine P-oxides and 1,3-dineopentyl-benzazaphospholine-3-oxide were isolated and characterized by 1H, 31P, 13C and HRMS data and two by crystallography. The biaryl-type 2-phenyl-1,3-benzazaphosphole is known since the earliest reports of these heterocycles, synthesized by cyclocondensation of 2-phosphinoaniline with benziminoester hydrochloride or in low yield with benzaldehyde. The latter method was further developed because of the compatibility of the aldehyde group with various donor functions. 2-Phosphinoaniline (12a) and 2-phosphino-4-methylaniline (12b) were heated with pyridine-2-carboxaldehyde under varied conditions, and a crucial role of acid catalyst was observed in the investigation. The results showed that the dehydrogenating cyclocondensation, if catalyzed by a suitable type and amount of acid catalyst, works well for primary phosphinoanilines 12a,b and a variety of reactive aldehydes, including N-heterocyclic and o- or m-functionally substituted arylaldehydes. In an equimolar ratio, on heating usually hydrogen is eliminated, at least formally, to furnish the aromatically stabilized 1H-1,3-benzazaphosphole ring systems of 35 whereas in other cases reductive side reactions occur, e.g. the N-CH2R substitution to 36 in reactions with two equivalents of aldehyde. Thus the synthesis of 1,5-dimethyl-1,3-benzazaphosphole (36a) was achieved by double cyclocondensation of 12b and formaldehyde in a 1:2 molar ratio. This provides the so far shortest way to synthesize N-substituted 1,3-benzazaphospholes and suggests, that the reaction is generally applicable in reactions with two equivalents of monoaldehyde. This puts the question if N-secondary o-phosphinoanilines such as N-neopentyl-2-phosphinoaniline (12d) can be cyclocondensed with aldehydes to benzazaphospholes or if a primary amino group is required. The successful experiment shows that cyclocondensation of N-secondary o-phosphinoanilines with suitable aldehydes is possible. N-Neopentyl-2-pyrido-1,3-benzazaphosphole was obtained in high yield. An interesting extension of the above reaction are cyclocondensations with compounds bearing two aldehyde groups. Double condensation of 12b with o-phthaldialdehyde was performed. It proceeded fast and gave tetracyclic-1,3-benzazaphosphole in high yield. Based on the NMR monitored primary formation of organoammonium phosphino glycolates from amines, phosphines and glyoxylic acid, followed by conversion to phosphinoglycines, it is assumed that the reaction proceeds by initial attack of the primary phosphino group of 12b at the carbonyl carbon atom of R-CHO, polarized with the help of the acid catalyst. The resulting P-C bonded secondary phosphine, containing an α-hydroxy group, may release water after transfer of a proton to oxygen in equilibrium, followed by attack of amine. This leads to formation of the dihydro-intermediate 34, observed by NMR reaction monitoring in several cases. Possible ways are releasing of H2 during reflux, directly giving 2-substituted NH-1,3-benzazaphospholes 35, or hydrogen transfer, connected e.g. with N-substitution leading to 1,2-disubstituted 1,3-benzazaphospholes 36. The second path is observed mainly when excess or double molar quantities of aldehydes are used at the start of the reaction. The two hydrogen atoms at P and C2 are consumed during the second condensation and formation of the NCH2R group and generate the P=C double bond. Finally, cyclocondensation of o-phosphinoanilines with aldehydes has proven as a useful method for the synthesis of biaryl type benzazaphosphole ligands. After thorough investigations, N-primary and secondary phosphino anilines were found cyclisable with various heteroaryl aldehydes upon refluxing in toluene in the presence of a suitable acid catalyst, and 11 new compounds were synthesized following this procedure and characterized by 1H, 31P, 13C NMR and HRMS data. For two compounds crystal structures were also obtained. First attempts to synthesize chelate complexes with the 2-(hetero)aryl-1,3-benzazaphospholes were started. A soluble 2-(o-diphenylphosphinophenyl)-1,3-benzazaphoasphole-Cr(CO)4 chelate complex was detected by NMR spectroscopy, whereas most products of the new ligands with Rh(COD) or NiCp complexes were insoluble in usual NMR solvents and require further efforts for synthesis and full analytical and structural characterization.
Triple helix-forming oligonucleotides (TFOs) are one of the most specific DNA duplex binding agents and offer new perspectives towards oligonucleotide-mediated gene regulation and manipulation. However, the poor thermodynamic stability of DNA triplexes under physiological conditions limits a successful application in the antigene strategy. Thus, the conjugation of TFOs with small triplex-specific binding ligands is a promising approach to stabilize the formed complexes and to enhance their overall binding affinity. The present study focused on the synthesis of novel TFO conjugates with triplex-binding indolo[3,2-b]quinoline derivatives (PIQ) and on their ability to form and stabilize intermolecular triplexes through their recognition of a duplex target. During the course of the work the thermodynamics of conjugate binding and structural aspects of drug-DNA interactions have been characterized by a variety of spectroscopic and calorimetric techniques.
The present work provides new insight concerning histidine phosphorylation in proteins, which is an essential regulatory posttranslational modification. To study histidine phosphorylation, a newly developed NMR approach, the HNP experiment, is presented in this thesis. The HNP experiment provides specific experimental evidence of phosphorylated histidines in proteins. It allows for the determination of the regiochemistry of phosphohistidines on the basis of three individual peak patterns for distinguishing all three phosphohistidines i.e. 1- and 3-phosphohistidine and 1,3-diphosphohistidine. This novel NMR approach allows the investigation of histidine phosphorylation in proteins under physiological conditions without resorting to chemical shift comparisons, reference compounds, or radioactively labelled phosphate. In this thesis, histidine phosphorylation in the regulatory domains PRDI and PRDII of the Bacillus subtilis antiterminator protein GlcT was intensely studied. GlcT is a transcription factor, which regulates the phosphotransferase system (PTS) by modulating the expression level of PTS-enzymes (Enzyme I, HPr, Enzyme II) on a transcriptional level. Upon the phosphorylation of conserved histidines in PRDI and PRDII, the function of GlcT is regulated through its aggregation state. In this thesis, it is shown that histidines in both PRDs are primarily phosphorylated at their N(Epsilon-2), forming 3-phosphohistidine. In addition, we found, by newly optimized mass spectrometry conditions, that both PRDs are dominantly onefold phosphorylated. By using tandem mass spectrometry to study PRDI, we identified histidine 170, which is the second of two conserved histidines (His 111 and His 170), as the phosphorylation site. In this thesis, it is also shown through comprehensive mutational studies that both conserved histidines (His 218 and His 279) in PRDII can be individually phosphorylated. This is in good agreement with mass spectrometry results that indicated an additional twofold phosphorylation in PRDII. This can be explained as follows: an intra-domain phosphate transfer between both conserved histidines in PRDII might be involved in the phosphorylation reaction, finally leading to a mainly onefold phosphorylated PRDII at one of the two conserved histidines. This minor twofold phosphorylation has also been found in PRDI. However, the specific peak pattern in the HNP-spectra of PRDI strongly suggest that this additional phosphorylation originates from a 1,3-diphosphohistidine, most likely at histidine 170. Furthermore, for the first time the existence of 1,3-diphosphohistidine in a protein was found. We also show that the phosphorylation of PRDI can be achieved in the absence of Enzyme II which is in contrast to the literature. Shown by analytical gel filtration, the monomeric aggregation state of PRDI obtained upon Enzyme II-free phosphorylation is identical to the monomeric aggregation state which was proposed for the Enzyme II-dependent phosphorylation of GlcT. As shown in this thesis, the combined results of HNP-NMR, mass spectrometry and analytical gel filtration deepen our understanding of regulatory histidine phosphorylation in the individual PRDI and PRDII domains of the Bacillus sub- tilis GlcT. I anticipate that this approach will be applicable to study histidine phosphorylations in other phosphoproteins.
Background: Alcohol consumption accounts for a high burden of disease. The general population of West Pomerania has been characterized as a population at risk with a high prevalence of behavioural risk factors such as alcohol risk drinking. This is reflected by the high proportion of patients being admitted to general hospitals due to alcohol-attributable diseases. The aims of the present dissertation were (a) to analyze dose-response relations between volume of alcohol drinking and the risk of diseases with different alcohol-attributable fractions (AAF) in general hospital inpatients (study 1); (b) to assess motivation to change drinking behaviour and motivation to seek help for alcohol problems during their hospital stay as well as changes in motivation to change drinking behaviour, motivation to seek help and changes in daily alcohol consumption across time according to diseases with different AAFs (study 2); and (c) to investigate the association of fatty liver disease (FLD) with blood pressure and hypertension in a general population sample and to test for the specific contribution of alcohol consumption to this association (study 3). Methods: For studies 1 and 2, data from 'Early Intervention at General Hospitals', a randomized controlled trial to test the effectiveness of brief intervention for alcohol problem drinking in general hospitals, were used. Study 1 comprised data from 846 inpatients, study 2 comprised data from 294 inpatients aged 18 to 64 years with alcohol problem drinking and alcohol-attributable diseases from four general hospitals in West Pomerania. Hospital diagnoses were classified according to their AAF: (1) diseases wholly attributable to alcohol consumption by definition (AAF=1), (2) diseases partially attributable to alcohol consumption (AAF<1), and (3) diseases with no relation to alcohol consumption or where alcohol consumption has been found to be a protective factor (AAF=0). Study 3 encompassed data from the 'Study of Health in Pomerania', a general population sample of 3191 adults aged 20-79 years. FLD was defined using ultrasound in combination with increased serum alanine aminotransferase levels. Results: Analyses showed that 46.8% of the general hospital inpatients had a disease attributable to alcohol consumption. There was a dose-response relationship between volume of alcohol drinking and the risk of diseases with different AAFs. Inpatients consuming >120 g and inpatients consuming 61-120 g of pure alcohol per day revealed significantly higher odds for diseases with AAF=1 compared to inpatients consuming 31-60 g of pure alcohol per day with odds ratios (OR) of 6.3 (95% CI 3.6-11.3) and 2.9 (95% CI 1.6-5.1), respectively. Regarding diseases with AAF<1, inpatients consuming >120 g of pure alcohol per day had significantly higher odds compared to inpatients consuming 31-60 g of pure alcohol per day (OR 2.0, CI 1.2-3.4). Analyses on motivation to change drinking behaviour and on motivation to seek help at hospitalization revealed that motivation to change drinking behaviour was higher among inpatients with alcohol-attributable diseases than among inpatients without alcohol-attributable diseases (p<.001). Among inpatients with AAF=1, motivation to seek help was higher than among inpatients with AAF<1 and AAF=0 (p<.001). While motivation to change drinking behaviour remained stable within one year after hospitalization in all three AAF groups, motivation to seek help decreased in this time period. The volume of alcohol consumed decreased in all three AAF groups within one year after hospitalization. Data from the general population study revealed that FLD was associated with blood pressure and hypertension at baseline and at five-year examination follow-up. For example, the chance of hypertension at both time points was threefold higher in individuals with FLD (OR 2.8, CI 1.3-6.2; OR 3.1, CI 1.7-5.8, respectively) compared to individuals without FLD. Analyses further revealed that the association of FLD with blood pressure and hypertension was independent of alcohol consumption. Conclusion: The results of the present dissertation provide relevant implications for public health. In view of the high proportion of general hospital inpatients with alcohol-attributable diseases, a screening procedure for problem drinking is needed. Furthermore, appropriate interventions considering the inpatient’s motivational level have to be implemented. The concept of AAFs to classify disease conditions according to their causal relationship with alcohol consumption might be a tool to detect inpatients with problem drinking. The results regarding FLD and its association with blood pressure and hypertension demonstrate that it is important to pay attention to alcohol-attributable diseases in the general population and that alcohol-attributable diseases are associated with subsequent serious sequelae. The results of the present work further indicate that the concept to distinguish between alcoholic and non-alcoholic origin of FLD might be obsolete and should be replaced by a concept that regards FLD as a multifactorial disease condition.
In this thesis, two novel assay systems had been developed, which allow a fast and easy screening for amine transaminase activity as well as the characterization of the amino donor and acceptor specificity of a given amine transaminase. The assays overcome some limitations of previously described assays but of course have some limitations themselves. The relatively low wavelength of 245 nm, at which the production of acetophenone is detected with the spectrophotometric assay, limits the amount of protein/crude extract that can be applied, which eventually results in a decreased sensitivity at higher enzyme loads due to an increased initial absorbance. Otherwise, this assay can be used very easily for the investigation of the amino acceptor specificity and both pH and temperature dependencies of amine transaminases. The conductometric assay is – by its very nature – limited to low-conducting buffers, a neutral pH and constant temperatures. In summary, the assays complement one another very well and the complete characterization of the most important enzyme properties can be accomplished quickly. Furthermore, we developed and applied a novel in silico search strategy for the identification of (R)-selective amine transaminases in sequence databases. Structural information of probably related proteins was used for rational protein design to predict key amino acid substitutions that indicate the desired activity. We subsequently searched protein databases for proteins already carrying these mutations instead of constructing the corresponding mutants in the laboratory. This methodology exploits the fact that naturally evolved proteins have undergone selection over millions of years, which has resulted in highly optimized catalysts. Using this in silico approach, we have discovered 17 (R)-selective amine transaminases. In theory, this strategy can be applied to other enzyme classes and fold types as well and for this reason constitutes a new concept for the identification of desired enzymes. Finally, we applied the seven most promising candidates of the identified proteins to asymmetric synthesis of various optical pure amines with (R)-configuration starting from the corresponding ketones. We used a lactate dehydrogenase/glucose dehydrogenase system for the necessary shift of the thermodynamic equilibrium. For all ketones at least one enzyme was found that allowed complete conversion to the corresponding chiral amine with excellent optical purities >99% ee. Bearing in mind that until last year there was only one (R)-selective amine transaminase commercially available and two microorganisms with the corresponding activity described, the identification of numerous enzymes is a breakthrough in asymmetric synthesis of chiral amines.
Das Pankreaskarzinom hat auf Grund der frühzeitigen Metastasierung und seiner erst in fortgeschrittenen Stadien auftretenden klinischen Symptomatik meist eine infauste Prognose. Bei inoperablen Tumoren und Rezidiven kann durch die derzeit etablierten Therapieverfahren meist nur ein Überlebensvorteil von wenigen Wochen erreicht werden. Aus diesem Grunde stehen supportive Therapiemöglichkeiten, insbesondere mit dem Ziel der Lebensqualitätsverbesserung, im Vordergrund. Der Einfluss von L-Carnitin auf körpereigene Stoffwechselprozesse ist eingehend unter-sucht. Die Rolle von L-Carnitin im Rahmen einer Tumortherapie wurde trotz diesem physiologisch klar definierten Hintergrund bislang noch nicht ausreichend belegt. Im Rahmen einer randomisierten, placebokontrollierten, multizentrischen, prospek-tiven, doppelt-verblindeten Studie wurde bei 72 Patienten mit fortgeschrittenem Pankreaskarzinom untersucht, ob die Therapie mit L-Carnitin einen Einfluss auf den Krankheitsverlauf hat. Initial wurde hierbei auf Grund der physiologischen Ansatz-punkte besonderes Augenmerk auf den Ernährungszustand und die Lebensqualität gelegt. In beiden Punkten konnte durch die vorgelegte Studie belegt werden, dass L-Carnitin einen positiven Effekt sowohl auf die Lebensqualität, als auch auf den Ernährungszustand von Patienten mit fortgeschrittenem Pankreaskarzinom zeigt. Die Unterschiede in beiden Gruppen waren signifikant und konnten der Therapie mit L-Carnitin zugesprochen werden. Darüber hinaus konnte die vorliegende Studie überraschenderweise zeigen, dass unter der Therapie mit L-Carnitin das Überleben deutlich verlängert ist und die Krankenhausverweildauer gesenkt wird. Betrachtet man das Überleben, so erreichten die vorliegenden Daten keine Signifikanz, sind aber mit dem Ergebnis einer Chemotherapie vergleichbar und dieser zum Teil sogar überlegen. Aufgrund der im Vergleich zu anderen Therapien geringen Nebenwirkungen bietet L-Carnitin eine überragende supportive Therapieoption bei Patienten mit fortgeschrittenem Pankreaskarzinom.
Die Heparin-induzierte Thrombozytopenie (HIT) ist eine schwerwiegende Komplikation der Heparintherapie. Dabei erfolgt zwischen dem Protein Plättchenfaktor 4 (PF4) und Heparin eine Komplexbildung, welche wichtig für die krankheitsauslösende Bildung des Antigens ist. Von PF4 existiert eine beim Menschen vorkommende Variante, Plättchenfaktor 4 Variante 1 (PF4var1). Bei PF4 und PF4var1 handelt es sich um Proteine non-alleler Gene. Die Proteine unterscheiden sich an 3 Stellen ihrer Aminosäuresequenz. PF4var1 ist weniger positiv geladen, wodurch die Wechselwirkung mit Heparin beeinflusst wird. Die veränderte Sequenz beeinflusst die Eigenschaften der Proteine. So weist PF4var1 stärkere chemotaktische und anti-angiogenetische Eigenschaften auf als PF4. Auch bei den Signalpeptiden der beiden Proteine liegt eine Änderung vor. In der vorliegenden Arbeit wurden zunächst mit PF4 bzw. PF4var1 kodierendem Gen transformierte humane embryonale Nierenzellen in unterschiedlichen Nährmedien kultiviert. Die Zelllinien wurden hinsichtlich der Produktion, Expression und Sekretion der Proteine PF4 bzw. PF4var1 untersucht. Die angewendeten Untersuchungs¬methoden zur Expression (FACS) bzw. zur Sekretion (ELISA) ermöglichten den Nachweis der Proteine. Eine Differenzierung zwischen PF4 und PF4var1 ist hiermit nicht möglich. Allerdings zeigte die Sequenzierung der Aminosäurestrukturen und der DNA das spezifische Vorliegen von entweder PF4 oder PF4var1. Zur Herstellung von Antikörpern gegen PF4var1 werden große Mengen an PFvar1 benötigt. Da, auch nach Einsatz des Minifermenters, durch die humanen Zellen keine ausreichende Proteinproduktion möglich war, wurde E. coli mit der genetischen Information für PF4 transformiert. Gleiches wurde mit PF4var1 durchgeführt. Hierdurch ist eine Proteinproduktion in größerem Maßstab möglich. Zur Aufreinigung der Proteine mussten spezielle Pufferlösungen eingesetzt werden. Für PF4var1 wurden neu entwickelte Puffer eingesetzt. Derart aufgereinigte Proteine konnten in ESI-ToF-Experimenten erfolgreich unterschieden werden. Durch die hier vorgestellten methodischen Fortschritte dürfte es in nächster Zeit möglich sein neue Erkenntnisse des Zusammenspiels zwischen PF4var1 und HIT zu erlangen.
Zusammenfassung Das Ubiquitin-Proteasom-System (UPS) ist das wichtigste nicht-lysosomale proteolytische System für den Abbau intrazellulärer Proteine. Die Inhibition des UPS kann dosisabhängig den apoptotischen Zelltod oder die Induktion einer protektiven Stressantwort auslösen. In der therapeutischen Anwendung der Proteasominhibition sind neben der Wirksamkeit auch exakte Kenntnisse der Wirkungsweise essentiell, um die primären Effekte durch die Proteasominhibition besser zu erfassen und die initialen Effekte der Vermittlung dieser zellulären Reaktion besser zu verstehen. In dieser Arbeit wurden Methoden der Proteom- und Transkriptomebene kombiniert, um komplexe zelluläre Veränderungen von Endothelzellen nach Proteasomhemmung zu charakterisieren. Weiterhin wurde mittels Immunpräzipitation Ubiquitin-bindender Proteine untersucht, welche Substrate des Proteasoms nach Proteasomhemmung in Endothelzellen stabilisiert werden. Primäre humane Endothelzellen (Huvec) wurden als Modell gewählt und mit niedrigen bzw. hohen Dosierungen des Proteasominhibitors MG132 behandelt. Das Expressionsprofil wurde in einer Zeitkinetik innerhalb der ersten 6h mittels Affymetrix Chipanalysen bestimmt. Die differentielle Proteinexpression nach zwei Stunden Proteasomhemmung wurde im Gesamtzelllysat durch 2D Gelelektrophorese und anschließende Silberfärbung visualisiert. Dabei konnten mehr als 20 regulierte Proteine identifiziert werden, welche zuvor nicht direkt im Zusammenhang mit der Vermittlung einer protektiven Stressantwort nach niedrig dosierter Proteasomhemmung bekannt waren. Durch Korrelation mit den parallel durchgeführten Expressionsarrays konnte die Regulation dieser Proteine als unabhängig von der Transkription erfasst werden. Die funktionelle Annotation der Daten zeigte dabei eine Anreicherung von Proteinen der zellulären Stressantwort, der intrazellulären Signaltransduktion und des oxidativen Stresses. Diese waren differentiell reguliert nach niedrig bzw. hoch dosierter Proteasominhibition. Während die niedrig dosierte Proteasominhibition ein protektives Genmuster zeigte, induzierten hohe Dosen den apoptotischen Zelltod. Auch konnte, in Abhängigkeit vom Grad der Proteasominhibition, ein deutlicher Anstieg der freien Radikale innerhalb der Zellen nachgewiesen werden, was auf die Vermittlung der Apoptose durch freie Radikale hinweist. Mit DJ-1, Peroxiredoxin-1 und -6 wurden mehrere Sensorproteine für oxidativen Stress identifiziert. Um, neben der Proteom- und Transkriptomanalyse, auch gezielt Substrate der Proteasominhibition zu identifizieren und als mögliche Mediatoren der protektiven Stressantwort zu identifizieren, wurden Gesamtzelllysate mittels Ubiquitin-Immunpräzipitation getrennt und Ubiquitin-bindende Proteine per Massenspektrometrie identifiziert. Dabei konnte ein Set von 22 Proteinen identifiziert werden, welche spezifisch nach 2h an der Ubiquitin-spezifischen Matrix gebunden wurden. In diesem Set finden sich vor allem RNA bindende Proteine, Bestandteile des UPS und ribosomale Proteine. Um gezielt transkriptionelle Mediatoren der protektiven Stressantwort nach partieller Proteasominhibition zu identifizieren, wurde eine Subproteom-Analyse mit nukleären Extrakten von Huvec durchgeführt. Nach Visualisierung mittels DIGE-Labeling und quantitativer Auswertung konnten 361 regulierte Spots nach 2 stündiger Proteasominhibition erfasst werden. Von diesen Spots konnten 319 per MALDI-MS identifiziert werden und 152 verschiedenen Proteinen zugeordnet werden. Die funktionelle Auswertung ergab eine deutliche Überrepräsentation von RNA-bindenden und Splicing-relevanten Proteinen. Auch konnte für HnRNP A1, einem RNA-bindenden Protein, eine funktionelle Methylierung sowie eine Veränderung der subzellulären Lokalisierung nachgewiesen werden. Diese Ergebnisse deuten auf die Regulation des zellulären Splicings hin. In parallel dazu angefertigten Exon-sensitiven Affymetrix Arrays wurden über 600 Gene mit differentiell regulierten Exons identifiziert, welche vor allem Gene mit Rezeptor- und Transportproteinen kodieren. Auch eine erhöhte Anzahl von Genen mit Methyltransferase-/Kinaseaktivität wurde identifiziert. Insbesondere die Methyltransferasen, welche auch bei der posttranslationalen Modifikation von HnRNP A1 eine Rolle spielen, zeigten dabei eine signifikante Regulation unter niedrig dosierter Proteasominhibition. Zusammengefasst tragen die in dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse dazu bei, einen detaillierten Überblick über die initialen Prozesse niedrig dosierter Proteasominhibition in Endothelzellen zu geben. Die Daten deuten dabei auf eine schnelle Adaptation der Zellen nach partieller Proteasomhemmung mittels Aktivierung einer anti-oxidativen Stressantwort sowie durch Regulation von Splicingvorgängen hin, die letztendlich in einem veränderten Expressionsprofil der Endothelzellen münden. Mit diesem systematischen Ansatz und der Kombination von Proteom- und Transkriptomanalyse konnten dabei einzelne Targets für die Mediation einer protektiven zellulären Stressantwort nach partieller Proteasomhemmung identifiziert werden.
Lungenkrebs ist mit rund 40.000 Todesfällen pro Jahr die häufigste Krebstodesursache in Deutschland. Daher ist es nötig neue Behandlungsmethoden zu entwickeln, die gezielt am Tumor angreifen und möglichst geringe Nebenwirkungsraten aufweisen. Dazu eignet sich möglicherweise das inhalative magnetische Drug Targeting, bei dem superparamagnetische Aerosoltröpfchen als Drug Carrier dienen, welche nach der Inhalation mittels eines extern angelegten Gradientenfeldes gezielt am Wirkungsort angereichert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, ob es möglich ist superparamagnetische Aerosole mit Hilfe von Magnetfeldgradienten von ihrer Flugbahn abzulenken, um sie an einer definierten Abscheidefläche vor dem Magneten abzuscheiden. Dabei wurden einige Parameter, wie die Kerngröße der magnetischen Nanopartikel, der Tröpfchendurchmesser, die Gradientenfeldstärke, die Ferrofluidkonzentration und die Strömungsgeschwindigkeit der Luft variiert, um deren Einfluss auf die Abscheidung zu beobachten. Die Grundlage dieses magnetischen Aerosols bildet ein Ferrofluid, welches mittels Ammoniak aus Eisen(II)- und Eisen(III)-chlorid-Lösung gefällte Magnetit-Nanopartikel enthält, die durch eine Citrathülle vor Agglomeration und Sedimentation geschützt werden. Nach dem Vernebeln mit zwei Geräten, die auf unterschiedlichen Verneblungsprinzipien beruhen, sind die magnetischen Nanopartikel im Aerosoltröpfchen eingeschlossen. Die mittels Laserdiffraktometrie bestimmten mittleren Massendurchmesser betragen dabei zwischen 2,5 µm mit dem Pari Boy und 5 µm mit dem eFlow. Diese sollten durch Zusatz von Substanzen, die die Oberflächenspannung senken (Cremophor RH 40 und Ethanol), die Viskosität erhöhen (Glycerol, Cremophor RH 40 und Ethanol) oder den Dampfdruck erhöhen (Ethanol) gesenkt werden. Deutliche Effekte zeigen sich insbesondere bei Zugabe von 20 % Cremophor RH 40 und 40 % Ethanol zum Ferrofluid. Dadurch konnten die Durchmesser auf jeweils 2 µm beim Pari Boy und circa 3,4 und 3,9 µm beim eFlow reduziert werden. Die prozentuale Abscheidung des Ferrofluids wurde in verschiedenen Magnetfeldgeometrien unterschiedlicher Gradientenfeldstärke untersucht. Die Variation der Tröpfchengröße des superparamagnetischen Aerosols führt zu unterschiedlichen Ausmaßen der Ferrofluidabscheidung. Tatsächlich ist die Abscheidung des Ferrofluides nach dem Vernebeln mit dem eFlow, dessen Tröpfchendurchmesser etwa doppelt so groß wie der des Pari Boy ist, wesentlich höher. Während mit dem Pari Boy vom 1 molaren Ferrofluid im Gradientenfeld zweier gleichpoliger Stabmagnete (r x l = 15 x 25 mm) mit einer Remanenz von 1450 mT nur circa 30 % des Aerosols impaktiert werden kann, sind es mit dem eFlow unter gleichen Versuchsbedingungen etwa 80 %. Das liegt einerseits an der größeren Magnetitmasse im Tröpfchen und andererseits an der geringeren Aerosolgeschwindigkeit. Je stärker das verwendete Gradientenfeld war, desto mehr Ferrofluid konnte impaktiert werden. Desweiteren wurde die Abscheidung verschieden konzentrierter Ferrofluide (0,5; 1, 2 und 6 M) untersucht. Diese war umso größer, je konzentrierter das Ferrofluid war. Unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten konnten durch Verwendung einer Vakuumpumpe untersucht werden. Es wurden zwei sehr kleine Strömungsgeschwindigkeiten (0,03 und 0,1 m/s) eingestellt, um möglichst nahe an die realen Strömungsgeschwindigkeiten in den terminalen Bronchien zu kommen. Dabei zeigte sich, dass die prozentuale Ferrofluidabscheidung bei langsamen Strömungsgeschwindigkeiten besonders hoch ist. Allerdings weisen die in dieser Arbeit verwendeten Magnete in größerer Entfernung nur noch sehr schwache Gradienten auf und sind daher für eine Anwendung an der menschlichen Lunge nicht geeignet. Die Einführung eines Modellimplantats in die Versuchsröhre sollte die Abscheidung des Ferrofluides erhöhen. Die erzielte Erhöhung der Ferrofluidabscheidung ist allerdings unbefriedigend. Die Simulation mit Mathematica® hat ergeben, dass die experimentelle Ferrofluidabscheidung geringer ist als die theoretische Abscheidung. Beim Pari Boy und 0,1 m/s unterscheiden sie sich um maximal 10 %. Beim eFlow beträgt die Differenz bis zu 8 %. Die Abweichungen zur Simulation werden durch Sedimentation des Ferrofluides verursacht. Diese ist stärker ausgeprägt als in der Berechnung, da sich die Luft beim Vernebeln durch Verdunsten von Wasser und Ausdehnung der Luft aufgrund des Joule-Thomson-Effektes abkühlt. Die kalte Luft bewegt sich nach unten und reißt das Ferrofluid mit herab. Es konnte gezeigt werden, dass sich superparamagnetische Aerosole mit Hilfe von magnetischen Gradientenfeldern gezielt in definierten Bereichen abscheiden lassen. Das Ausmaß der Abscheidung lässt sich durch Erhöhung des Gradienten und des magnetischen Momentes steigern. Mit größeren Permanentmagneten oder starken Elektromagneten ist auch ein pulmonales Drug Targeting an der humanen Lunge denkbar.
Experimentell induzierter und chronisch neuropathischer Schmerz aktivieren unterschiedliche Hirnareale. Diese Unterschiede der Hirnaktivierungen können hilfreich sein, um die zentralen Mechanismen, die zu chronisch neuropathischem Schmerz führen, zu verstehen. Es gibt eine Vielzahl an Studien, die sowohl die experimentellen als auch die krankhaften Schmerzbedingungen untersucht haben. Neueste Programme für eine Koordinaten-basierte Meta-Analyse sind nun verfügbar und bringen random-effect-Modelle zur Anwendung. Auf deren Grundlage erstellten wir Meta-Analysen über veröffentlichte funktionelle Bildgebungsstudien, um die Muster der Aktivierung bei experimentell induziertem Schmerz mit denen bei neuropathischem Schmerz (einschließlich Fibromyalgie) zu vergleichen. Die experimentellen Studien unterteilten wir zusätzlich noch in die „thermische“ und die „nicht-thermische“ Bedingung, um eine Stimulus-Abhängigkeit der Repräsentation im Gehirn zu untersuchen. Die Konjunktionsanalyse der Bedingung „experimentell induzierter“ und „chronisch neuropathischer Schmerz“ stellte Aktivierungen des sekundär somatosensorischen Kortex beidseits, des rechtsseitigen mittleren cingulären Kortex, des Lobus parietalis inferior rechts, der supplementär motorischen Areale, der rechten kaudo-anterioren Insel sowie des Thalamus beidseits dar. Der primär somatosensorische Kortex konnte nur unter der experimentellen nicht-thermischen Bedingung Aktivierungen aufweisen. Studien chronisch neuropathischer Schmerzen wiesen Aktivierungen des sekundär somatosensorischen Kortex links, des anterioren Cingulums und der rechtsseitigen kaudo-anterioren Inselregion im Kontrast zu experimentellen Schmerzstudien auf. Die Aktivierungscluster des anterioren cingulären Kortex und der kaudo-anterioren Insel stehen dabei für eine starke emotionale Beteiligung im Umstand des chronisch neuropathischen Schmerzgeschehens. Dem Leiden und subjektiven Empfinden wird somit eine zentrale Rolle beim chronisch neuropathischen Schmerz zugeschrieben.
Multiple sclerosis (MS) and stroke share a number of mechanisms of neuronal damage. In both cases the balance between neurodestruction and neuroprotection appears modulated by the function of the adaptive immune system. MS is a chronic inflammatory disease of the central nervous system (CNS), leading to permanent disability. It seems certain that an autoimmune response directed against the CNS is central to the pathogenesis of the disease. While these CNS-specific T cells are activated in MS patients, they are inactive and naive in healthy. Therefore it is believed that an activation of autoreactive T cells by cross-reactivity with pathogens occurs outside of the CNS. In consequence T cells express adhesion molecules and proteinases which enable them to cross the blood-brain barrier. In stroke, however, the blood-brain barrier is disturbed in its integrity caused by the decreased blood flow. Cells can freely migrate from the periphery into the brain. CNS autoreactive cells from the periphery can be activated within the CNS and thus contribute to further tissue damage. While the local autoimmune response remains temporary in stroked brains, it is chronically destroyed in MS. The differences between the underlying mechanisms are not understood. This thesis investigated T cell responses in Multiple Sclerosis in response to the therapeutics Mitoxantrone and IFN-b. The induction of a TH1 to TH2 cytokine response appears to be a shared mechanism of action between both therapeutic agents. Primarily the post stroke immune response was investigated. Patients developed a stroke induced immune suppression characterized by monocytic dysfunction and lymphocytopenia explaining the high frequency of post stroke infections. Moreover early post stroke predictors of subsequent infections, like the CD4+ T cell count, were identified. The T cell response of stroke patients appeared primed to proinflammation and unsuppressed after mitogen stimulation. A detailed understanding of post stroke immune alterations may offer new avenues of intervention to improve the clinical fate of stroke victims. In addition, such knowledge could also further our understanding of Multiple Sclerosis, because, while increasing the infection risk, the dampening of the immune system could have an important protective function, if it limits autoimmune brain damage triggered by the massive release of brain antigens during stroke. If these two pathways could be modulated separately it would create the opportunity to develop distinct therapeutic approaches that inhibit autoimmunity and strengthen antibacterial defenses. To further delineate these mechanisms it is crucial to investigate the role of the innate immune system as compared to the adaptive immune system in stroke induced immune suppression.
1 Akuter kombinierter akustischer und Immobilisationsstress führt im Mausmodell zu einer HPA-Achsenaktivierung mit Anstieg von Corticosteron im Plasma und transienter Leuko- und Lymphozytopenie, zur Aktivierung des sympathischen Nervensystems und zu Apoptosen des Epithels im terminalen Abschnitt des Ileums, mit vermutlich konsekutiver, bakterieller Translokation in die Blutbahn, die zu Veränderungen im Tryptophanmetabolismus, im Sinne einer Aktivierung der Indolamin-2,3-Dioxygenase führt. 2. Der Sympathikus interagiert bei der Reaktion des Organismus auf Stress eng mit der HPA-Achse und dem Magen-Darm-Trakt. Die HPA-Achse wiederum hat über CRF Einfluss auf die Integrität der Darmbarriere. Zusätzlich reguliert der Sympathikus direkt die Durchblutung und den Tonus des Darmes und hat Einfluss auf die lokale Immunität des Darmes. 3. Mit Hilfe des Ergotaminderivates Reserpin, das 24 Stunden nach subkutaner Applikation zu einem signifikanten und langanhaltenden Abfall des Noradrenalinspiegels im Plasma von sowohl gestressten als auch ungestressten BALB/c Mäusen führte, wurde der Einfluss des Sympathikus auf die stressinduzierten Veränderungen der HPA-Achse und Darmbarriere bewertet. 4. Ein Einfluss der Sympathikolyse auf die HPA-Achse konnte hierbei nicht gezeigt werden, da weder der stressinduzierte Anstieg des Corticosterons noch die Leuko- und Lymphozytopenie durch Reserpin verhindert werden konnten. 5. Einen weiteren, so vorher nicht bekannten, Corticosteron-Anstieg 8 Stunden nach Stressbeginn deuteten wir als durch bakterielle Translokation hervorgerufen. Da sich dieser Peak durch Reserpinbehandlung nicht aufheben ließ, scheint die stressinduzierte bakterielle Translokation durch Sympathikolyse nicht verhinderbar zu sein. Bei genauerer Untersuchung der stressinduzierten Darmbarrierestörung anhand der fluoreszenzmikroskopischen Darstellung der Transsudation von Evans Blue in die Submukosa des Ileums und der durch mikrobielle Produkte hervorgerufenen systemischen Aktivierung der Indolamin-2,3-Dioxygenase, zeigte sich ebenfalls kein protektiver Effekt der Sympathikolyse. 6) Durch einen Zufallsbefund zeigte sich, dass weibliche BALB/c Mäuse, die 4 Wochen zuvor Transportstress ausgesetzt wurden, auf die akute Stresssitzung mit einer verminderten HPA-Achsenantwort und damit assoziierten fehlenden Darmbarrierestörung reagierten, obwohl sie am Ende der Adaptationsphase nur unwesentliche Unterschiede in den untersuchten Stressparametern Gewicht, Plasmacorticosteronkonzentration und Leuko- und Lymophozytenzahl aufwiesen. Diese langanhaltende, zentrale Abschwächung der HPA-Achsensensibilität wird vermutlich über adaptive, inhibitorische monoaminerge Signalwege reguliert, da bei fehlender Sympathikusaktivierung eine HPA-Achsenantwort zu beobachten ist. 7. Zusätzlich lassen die Ergebnisse einen Zusammenhang zwischen HPA-Achsenaktivierung und Darmbarrierestörung vermuten. Als Ursache hierfür erscheint ein CRF- und Mastzell-vermittleter Mechanismus wahrscheinlich. 8. Bereits Routinetätigkeiten wie der Transport von Labortieren beeinflussen basale Stressparameter langfristig und können dadurch die Vergleichbarkeit von Experimentalergebnissen kommerziell erworbener und selbst gezüchteter Mäuse stark einschränken.
Histopathologic and Clinical Subtypes of Autoimmune Pancreatitis: The Honolulu Consensus Document
(2011)
Autoimmune pancreatitis (AIP) has been extensively reported from Japan, Europe and the USA. While the descriptions of AIP from Japan have predominantly been based on the presence of a distinct clinical phenotype, reports from Europe and the USA describe at least 2 histopathologic patterns in patients diagnosed with AIP, namely lymphoplasmacytic sclerosing pancreatitis (LPSP) and idiopathic duct-centric pancreatitis (IDCP) or granulocytic epithelial lesion- positive pancreatitis. While the 2 entities share common histopathologic features (periductal lymphoplasmacytic infiltration and peculiar periductal fibrosis), expert pathologists can accurately distinguish them on the basis of other unique histopathologic features. Clinically, the 2 entities have a similar presentation (obstructive jaundice/pancreatic mass and a dramatic response to steroids), but they differ significantly in their demography, serology, involvement of other organs and disease relapse rate. While LPSP is associated with elevation of titers of nonspecific autoantibodies and serum IgG4 levels, IDCP does not have definitive serologic autoimmune markers. All experts agreed that the clinical phenotypes associated with LPSP and IDCP should be nosologically distinguished; however, their terminology was controversial. While most experts agreed that the entities should be referred to as type 1 and type 2 AIP, respectively, others had concerns regarding use of the term ‘autoimmune’ to describe IDCP.
Als Mitglieder der Ordnung Lactobacillales ist das Hauptkatabolit der Pneumokokken sowohl unter aerober wie auch microaerophiler Atmosphäre Lactat. Des Weiteren synthetisiert S. pneumoniae eine große Bandbreite an ABC-Transportersystemen, die an der Assimilation und an dem Stoffwechsel von Kohlenhydraten, löslichen Verbindungen und Aminosäuren beteiligt sind. In dieser Arbeit wurde der Kohlenstoffmetabolismus mittels 13C-Isotopologen Verteilung nach Wachstum der Pneumokokkenkultur in chemisch definiertem Medium (CDM) mit [U-13C6]Glucose, [1,2-13C2]Glucose oder [U-13C2]Glycin analysiert. GC/MS-Analysen zeigten ein Muster an schwer-markierten und unmarkierten Kohlenstoffatomen in den Aminosäuren. Die Ergebnisse ließen den Schluss zu, dass Pneumokokken sowohl einzelne Aminosäuren aufnehmen, wie auch über klassische oder nicht-klassische Biosynthesewege de novo synthetisieren können. His, Glu, Ile, Leu, Val, Pro und Gly blieben im Isotopolog Profiling unmarkiert, was ein Hinweis auf das Fehlen von Biosynthesewegen oder ihrer Regulation unter bestimmten Umweltbedingungen sein könnte. Obwohl die genetische Information für die Biosynthese der essentiellen verzweigtkettigen Aminosäuren (BAA; Ile, Leu und Val) in S. pneumoniae vorhanden ist, ergaben die 13C-Markierungsversuche keine de novo Synthese. Jedoch konnte durch Langzeit-1H-NMR (LT-NMR) Analysen eine aktive Aufnahme dieser Aminosäuren nachgewiesen werden. Darüber hinaus wird Aspartat nicht über den allgemeinen Stoffwechselweg mit Pyruvat und Acetyl-CoA synthetisiert. Die Aspartat-Synthese erfolgt im ersten Schritt durch die Umwandlung von Phosphoenolpyruvat (PEP) und CO2 zu Oxalacetat. Im zweiten Schritt wird Oxalacetat dann in Aspartat mit der Nebenreaktion Glutamat zu alpha-Ketoglutarat durch die Aspartat-Transaminase metabolisiert. GC/MS Analysen ergaben weiterhin, dass komplett markierte aromatische Aminosäuren aus Erythrose-4-Phosphat und zwei Molekülen PEP über das Intermediat Chorismat synthetisiert wurden. Es zeigte sich außerdem, dass [M+1] markiertes Serin durch die Hydroxymethylierung von unmarkiertem Glycin über 5,10-Methylentetrahydrofolat als Teil des C1-Pools hergestellt wurde. Weiterhin wurden In LT-NMR-Untersuchungen Konzentrationsänderungen der extrazellulären Metabolite quantifizert. Die homofermentative Milchsäuregärung konnte in Pneumokokken durch einen extrazellulären Anstieg der Lactatkonzentration nachgewiesen werden. Als essentielle Kandidaten wurden Glutamin und Uracil identifiziert, die das Pneumokokkenwachstum bei Mangel einschränken. Diese Ergebnisse zeigen die Vielzahl von Aminosäuren-Synthesewegen in Pneumkokken und die notwendige Rolle der Transportersysteme in Pneumokokken für die bakterielle Fitness und für die Adaption an verschiedene Wirtsnischen. Sechs mögliche Glutamin-Aufnahmesysteme konnten durch Genomanalysen von Streptococcus pneumoniae Stämmen identifiziert werden. Die Reverse Transkriptions-PCR haben gezeigt, dass die sechs gln-Operons unter in vitro Bedingungen exprimiert werden. Vier der gln-Gencluster bestehen aus den Genen glnQPH, während in zwei Regionen das Gen glnH, welches für eine lösliche Glutamin-Bindungsdomäne kodiert, fehlt. In dieser Arbeit wurde der Einfluss zwei dieser Glutamin-ABC-Transporter, mit den Operons glnQPH0411/0412 und glnQPH1098/1099, in S. pneumoniae D39 auf Virulenz und Phagozytose untersucht. Die zwei charakterisierten Transportersysteme bestehen jeweils aus der ATPase GlnQ und einem translatorischem Fusionsprotein aus der Permease GlnP und dem Bindungsprotein GlnH. Für die Untersuchungen wurden diese beiden Transporter mittels Insertations-Deletions-Mutagenese inaktiviert. CD-1 Mäuse, die intranasal mit biolumineszierenden D39delgln0411/0412 infiziert wurden, zeigten in Echtzeit eine signifikant erhöhte Überlebenszeit und eine Attenuierung bei der Ausprägung einer Pneumonie im Vergleich zu biolumineszierenden Wildtyp D39 Pneumokokken. Im murinen Sepsismodell mit der D39delgln0411/0412-Mutante zeigte sich eine gemäßigte, aber signifikante Abschwächung der Pathogenese. Im Gegensatz dazu war die D39delgln1098/1099 Mutante sowohl im murinen Pneumonie- wie auch Sepsismodell massiv attenuiert. Es war eine 100- bis 10000- fach höhere Infektionsdosis erforderlich, um mit der D39delgln1098/1099-Mutante eine vergleichbare Pathogenese der Pneumonie oder Sepsis wie beim Wildtypstamm D39 hervorzurufen. Im experimentellen Meningitismodell zeigten sich bei der D39delgln1098/1099-Mutante eine erniedrigte Anzahl an Leukozyten im Liquor und ein reduzierter Bakterientiter im Blut im Vergleich zu D39 und D39delgln0411/0412. Auch die Phagozytose-Experimente bestätigten eine signifikante verminderte Überlebensrate der beiden gln-Mutanten im Vergleich zum Wildtyp S. pneumoniae D39, was auf den Einfluss der bakteriellen Fitness auf den Schutz gegen oxidativen Stress hinweist. Diese Ergebnisse demonstrierten, dass beide Glutamin-Aufnahmesysteme für die vollständige Virulenz der Pneumokokken essentiell sind, aber verschiedene Auswirkungen auf die Pathogenese der Bakterien unter in vivo Bedingungen haben. Das Zelloberflächenprotein PavA der Pneumokokken ist ein Virulenzfaktor, der für invasive Erkrankungen wichtig ist. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass PavA essentiell für die in vivo Besiedlung von Streptococcus pneumoniae D39 in den oberen Atemwegen von Mäusen ist. In dem murinen Pneumoniemodell wurden pavA-Mutanten nicht aus den infizierten Mauslungen eliminiert, sondern persistierten und lösten somit eine chronische Infektion aus, während Wildtyp-Pneumokokken systemische Erkrankungen verursachten. PavA-defiziente Pneumokokken konnten unter experimentellen Bedingungen nicht aus der Lunge in die Blutbahn streuen. Diese Ergebnisse ließen den Schluss zu, dass PavA an der erfolgreichen Kolonisation der Schleimhautoberflächen und an der Translokation der Pneumokokken durch Wirtsbarrieren beteiligt ist.
Relevanz der prätransfusionellen Anti-Human-Globulin-Kreuzprobe bei unauffälligem Antikörpersuchtest
(2011)
Die Transfusion von Erythrozytenkonzentraten ist eine Basistherapie der Medizin. Gefürchtete Transfusionsrisiken für den Patienten sind immunhämolytische Reaktionen auf Grund AB0-inkompatibler Erythrozytenkonzentrate oder irregulärer Alloantikörper. Präventiv werden vor jeder geplanten Transfusion deshalb die Blutgruppenmerkmale des Patienten bestimmt und sein Plasma in einem hochsensitiven Verfahren auf irreguläre erythrozytäre Antikörper untersucht (Antikörpersuchtest). Prätransfusionell verpflichtend ist in Deutschland dabei auch die serologische Anti-Human-Globulin-Kreuzprobe, wobei das Restrisiko einer immunologischen Unverträglichkeit zwischen Patientenplasma und Blutkonserve trotz zuvor negativer Antikörpersuche ausgeschlossen werden soll. Bei einer reaktiven Kreuzprobe nach unauffälligem Antikörpersuchtest sind insbesondere die Folgeuntersuchungen sehr zeitaufwändig. Die Patientenversorgung kann dann in hohem Maße verzögert werden, was im Falle einer dringenden Transfusionsindikation zur Gefahr für den Patienten werden kann. In Notfallsituationen wird aus diesem Grund auf die Kreuzprobe verzichtet. Daraus ergibt sich die Frage, ob die Kreuzprobe nach negativer Antikörpersuche überhaupt die Sicherheit der Transfusion erhöht und über den Notfall hinaus noch sinnvoll erscheint. In der vorliegenden Arbeit wurden die Ergebnisse der Anti-Human-Globulin- Kreuzproben ausgewertet, die im zuvor durchgeführten Antikörpersuchtest negativ reagiert hatten. Über einen Zeitraum von 8 Jahren wurden unterschiedliche serologische Verfahrensweisen (Kreuzprobe im konventionellen Röhrchentest versus Gelkartentechnik, Antikörpersuche mit 2 versus 3 erythrozytären Suchzellen) untersucht. Zwischen 2000 und 2007 wurden 312.275 Kreuzproben bei 53.512 Patienten durchgeführt. Davon waren 566 Kreuzproben nach negativer Antikörpersuche bei 296 Patienten reaktiv. Nach Umstellung der Kreuzprobentechnik vom Röhrchen- auf die Gelkartentechnik im Jahr 2003 erhöhte sich der Anteil reaktiver Kreuzproben trotz negativer Antikörpersuche von 0,05% (Röhrchentest) auf 0,25% (Gelkarte) erheblich (p<0,001). Ursache für die Reaktivität waren in 15% irreguläre Anti-A1-Antikörper, nur in 1,8% wurden andere irreguläre Alloantikörper gefunden. Hingegen konnten in über 80% der reaktiven Kreuzproben gar keine oder keine klinisch relevanten Ursachen (Autoantikörper beim Spender oder Patienten) gefunden werden. Insgesamt wurden in 0,0032% (10 von 312.275 Kreuzproben) irreguläre Alloantikörper primär durch die Kreuzprobe aufgedeckt. Theoretisch/statistisch wäre demnach eine von 31.228 Transfusionen mit einem potentiellen immunologischen Inkompatibilitätsrisiko verbunden gewesen, würde die biologische Relevanz aller detektierten Alloantikörper unberücksichtigt bleiben. Bei Betrachtung jedoch der biologisch relevanten Antikörper hätte das Risiko für eine immunologisch inkompatible Transfusion nur bei einer von 78.069 Transfusionen bestanden. Nachdem in der Antikörpersuche (unter Verwendung der sensitiven Gelkartentechnik) die Anzahl der Suchzellen von 2 auf 3 erhöht wurde, sind keine biologisch relevanten Alloantikörper mehr übersehen worden. Ähnliche Untersuchungen haben in anderen Ländern bereits dazu geführt, dass nach einer negativen Antikörpersuche auf die serologische Kreuzprobe verzichtet wird. Diese Option sollte auch in Deutschland eröffnet werden.
Background: Chronic kidney disease (CKD) and low serum total testosterone (TT) concentrations are independent predictors of mortality risk in the general population, but their combined potential for improved mortality risk stratification is unknown. Methods: We used data of 1,822 men from the population-based Study of Health in Pomerania followed- up for 9.9 years (median). The direct effects of kidney dysfunction (estimated glomerular filtration rate <60 ml/min/ 1.73 m<sup>2</sup>), albuminuria (urinary albumin-creatinine ratio ≧2.5 mg/mmol) and their combination (CKD) on all-cause and cardiovascular mortality were analyzed using multivariable Cox regression models. Serum TT concentrations below the age-specific 10th percentile (by decades) were considered low and were used for further risk stratification. Results: Kidney dysfunction (hazard ratio, HR, 1.40; 95% confidence interval, CI, 1.02–1.92), albuminuria (HR, 1.38; 95% CI, 1.06–1.79), and CKD (HR, 1.42; 95% CI, 1.09–1.84) were associated with increased all-cause mortality risk, while only kidney dysfunction (HR, 2.01; 95% CI, 1.21–3.34) was associated with increased cardiovascular mortality risk after multivariable adjustment. Men with kidney dysfunction and low TT concentrations were identified as high-risk individuals showing a more than 2-fold increased all-cause mortality risk (HR, 2.52; 95% CI, 1.08–5.85). Added to multivariable models, nonsignificant interaction terms suggest that kidney dysfunction and low TT are primarily additive rather than synergistic mortality risk factors. Conclusion: In the case of early loss of kidney function, measured TT concentrations might help to detect high-risk individuals for potential therapeutic interventions and to improve mortality risk assessment and outcome.
Die Rolle von Foxp3-positiven regulatorischen T-Zellen in der polymikrobiellen murinen Sepsis
(2011)
Trotz moderner intensivmedizinischer Behandlung bleibt die Sepsis eine bedrohliche Komplikation operativer Eingriffe. Welche Rolle regulatorische T-Zellen (Tregs) bei ihrer Pathogenese spielen, wird kontrovers diskutiert. In der vorliegenden Arbeit wurden DEREG-Mäuse verwendet, um die Funktion von Foxp3+ Tregs im murinen Sepsismodell der cecal ligation and puncture (CLP) zu untersuchen. Der Transkriptionsfaktor Foxp3 ist aktuell der beste Marker für Tregs. DEREG-Mäuse exprimieren unter der Kontrolle des foxp3-Lokus ein enhanced green fluorescent protein und Diphtherietoxin-Rezeptoren, sodass endogene Tregs ex vivo einfach visualisiert und in vivo selektiv depletiert werden können. Sepsis führte zu einer schnellen systemischen Aktivierung von Foxp3+ Tregs. 24 h nach CLP waren ihr suppressorisches Potential und die Expression von Aktivierungsmarkern stark erhöht. Zudem wurde das Verhältnis zwischen Tregs und T-Effektorzellen (Teffs) zu Gunsten der Tregs verschoben. Die Depletion endogener Foxp3+ Tregs vor Sepsisinduktion zeigte, dass diese Zellen das Überleben verbessern: Drei Tage nach CLP lebten noch 25 % der Treg-kompetenten Tiere, jedoch nur 5 % der Treg-depletierten Tiere. Dieser Effekt der Treg-Depletion war statistisch signifikant, wurde aber erst mit einer Latenz von 30 h nach CLP sichtbar. Vorher erschien der Verlauf der Überlebenskurve unabhängig von der Kontrolle durch Tregs. Durch einen adoptiven Transfer von präaktivierten Tregs konnte der protektive Effekt von endogenen Tregs bei einer Sepsis nicht vergrößert werden.
Northern peatlands are ecosystems with unique hydrological properties, storing about 400-500 Gt of carbon. As the production rate of organic material is higher than its decomposition, which is slowed down in the wet and cold environment, peatlands store a great amount of carbon. Carbon assimilated from the atmosphere during photosynthesis by plants is partly lost due to autotrophic and heterotrophic respiration as carbon dioxide (CO2), as methane (CH4) or/and as dissolved organic carbon. The proportion of each carbon component is strongly controlled by environmental conditions as temperature, radiation, precipitation and subsequent water table changes and active role of vegetation. With predicted changes in the global climate, changes in the influence of environmental parameters on peatland ecology are expected. Thus thorough research is essential for a better understanding of mechanisms which influence carbon cycling in peatlands. In this thesis, various components of the carbon cycle were studied at two boreal peatland sites (Ust Pojeg in Komi Republic in Russian Federation and Salmisuo in Eastern Finland) using the micrometeorological eddy covariance method. The focus was placed on the temporal changes of the controlling parameters, ranging from a few days during short snow thawing through the rest of the year. At the Salmisuo site, two measurement seasons allowed to address possible inter-annual variation. We observed that diurnal variations in methane emissions which are typically controlled by vegetation during the growing season, might appear during snow melt as a result of the influence of physical factors rather than biological factors. The diurnal pattern in methane emissions was caused by the interaction of the freeze-thaw cycle and near urface turbulence. During the night time, when surface temperatures fell below zero and caused formation of the ice layer, methane emissions were only around 0.8 mg m-2 h-1, however after the increase in temperature and melting of the ice layer they reached peak values of around 3 mg m-2 h-1. The near surface turbulence had a significant influence on methane emissions, however only after the thawing of the ice layer. The effect of changing environmental parameters over the year was further elaborated on a carbon dioxide time series from the Ust Pojeg site. The generally accepted effects of temperature on ecosystem respiration during the night are not stable throughout the year and can change rapidly during the growing season. Using moving window regression analysis I could show that the strength of the exponential relationship between ecosystem respiration and temperature is changing during the year. This was in correspondence with recent publications elaborating on sub-seasonal changes of the controlling parameters. In general, measurements from the Ust Pojeg site represent estimates of annual CO2 and CH4 fluxes with an annual carbon balance of -94.5 g C m-2 and a new contribution to the quantification of trace gases emissions from a Russian boreal peatland. The inter-annual comparison of net ecosystem exchange (NEE) measurements with previously published data on CH4 and DOC flux from the Salmisuo site showed that the NEE of CO2 is the most important component of the carbon balance at this site. However, primary production was not responsible for the inter-annual changes in NEE. Rather, the effects of water table position during the year had a strong influence on ecosystem respiration, which was probably due to the influence on soil respiration, and higher NEE was observed during the year with smaller primary production, but higher water table levels. The effects of higher precipitation and higher water table during the wet year were shown to increase CH4 flux and the export of DOC, but their effects could not compensate for changes in ecosystem respiration. In the presented thesis intra- and inter- annual changes in carbon flux components and their controls, in our case attributed mostly to hydrological conditions in combination with other environmental parameters as temperature and the role of peatland vegetation, are discussed.
Multizentrische Untersuchung von Patienten mit Pulmonaler Hypertonie bei Gruppen außerhalb der Pulmonal Arteriellen Hypertonie Zusammenfassung Hintergrund: Die Pulmonale Hypertonie ist eine schwerwiegende und potentiell tödliche Erkrankung, die unbehandelt mit einer schlechten Prognose behaftet ist. Derzeit stellt das Gebiet der PH in jeder Hinsicht ein dynamisches Feld dar. Neue pathophysiologische Erkenntnisse und kontrollierte Studien führten in den letzten 15 Jahren zu mehr Fortschritten. Dies gilt für diagnostische Maßnahmen, die frühzeitige Diagnosestellung und neue Therapieoptionen sowie auch für die grundlagenwissenschaftliche Forschung. Auch wenn sich die Möglichkeiten zur Behandlung von Patienten mit PH deutlich gebessert haben, ist diese Krankheit bis heute nicht heilbar. Material und Methoden: In dieser Arbeit befassten wir uns bei der Auswertung der Daten von insgesamt 200 Patienten mit PH mit verschieden assoziierten Erkrankungen, welche über einen Zeitraum von 17 Jahren beobachtet wurden. Ergebnisse: Über die Auswertung hämodynamischer und funktioneller Untersuchungen versuchten wir, Parameter für die einzelnen Gruppen herauszufiltern, welche Hinweise auf das Überleben der Patienten zuließen. Wir kamen zu dem Ergebnis, dass für die einzelnen Kollektive jeweils verschiedene Parameter signifikant waren. Für die COPD-Patienten waren die aus den spiroergometrischen Daten die maximale Sauerstoffaufnahme, die Belastungsdauer, die Sauerstoffsättigung in der Pulmonalarterie und der systolische Blutdruck unter Belastung pathognomonisch. In der Gruppe der ILD-Patienten ließen die Parameter: Herzfrequenz, pulmonalvaskulärer Widerstand, Sauerstoffsättigung in der Pulmonalarterie und der systolische Blutdruck in Ruhe Hinweise auf den Verlauf zu. Die CTEPH-Patienten zeigten prognostische Relevanz für den pulmonalvaskulären Widerstand, die Sauerstoffsättigung in der Pulmonalarterie, die Sauerstoffsättigung in der Aorta, die maximale Sauerstoffaufnahme, das maximale Atemminutenvolumen, das maximal mögliche Atemminutenvolumen, die forcierte Vitalkapazität und den linksventrikulären diastolischen Durchmesser . Vergleicht man den Vitalstatus über die Jahre zeigt sich, dass nach einem Jahr von den ILD-Patienten 75,4%, von den COPD-Patienten 87,3% und von den CTEPH-Patienten noch 95,5% lebten. Nach einem 3-jährigen Beobachtungszeitraum betrug die Überlebensrate von den ILD- Patienten 64,1 %, von den COPD-Patienten 76,4 % und von den CTEPH-Patienten 91,4 %. Der Vitalstatus nach 5 Jahren verringerte sich bei den ILD-Patienten auf 36,7%, bei den COPD-Patienten auf 56,6% und bei den CTEPH-Patienten auf 87,7%. Zusammenfassung: Die Daten zeigen, dass es trotz der Betreuung in spezialisierten Zentren Unterschiede in der Überlebenswahrscheinlichkeit der Patienten innerhalb der drei untersuchten Gruppen gibt (p<0,001). Werden jedoch jeweils zwei der drei Patientengruppen auf die Signifikanz in Hinblick auf das Überleben geprüft, wird zwischen der Gruppe der ILD- und CTEPH-Patienten sowie zwischen den Gruppen COPD- und CTEPH-Patienten ein signifikanter Unterschied, bezogen auf das Gesamtüberleben, ersichtlich. Zwischen den Gruppen COPD- vs. ILD-Patienten konnte kein signifikanter Unterschied bezüglich des Überlebens aufgezeigt werden. Weiterhin konnten wir herausarbeiten, dass bei allen drei Patientengruppen der mittlere Pulmonalarteriendruck stark mit der Mortalität korreliert. Je höher der Druck ist, desto höher ist auch die Mortalität. Aufgrund der geringen Fallzahlen ist lediglich eine univariate Analyse der Parameter möglich gewesen. Deren Beständigkeit sollte daher in einem größeren Patientenkollektiv überprüft werden.
IL-10 drives the re-establishment of peritoneal macrophage populations in bacterial peritonitis
(2011)
The aim of this thesis work was to explore the physiological and functional properties of peritoneal macrophage populations in both the steady state and in inflammatory conditions. In the steady state there are two populations of macrophages in the peritoneum which I refer to as the R1 and R2 populations. The R1 cells are a rapidly turning over population which constitute around 20% of the peritoneal macrophages. I show that these cells have the capacity to efficiently present peptides on MHC-II to CD4+ T cells but that they are poor at phagocytosis. Monocytes transferred into the un-infected peritoneum give rise almost exclusively to this R1 population, suggesting that the R1 fate is the default pathway of monocyte development under steady state conditions. In contrast, the R2 population in the peritoneum turns over very slowly in the steady state and is composed of cells which are poor at the presentation of peptide to T cells but which are efficient at phagocytosis. Both of these populations are lost from the peritoneum within an hour of the induction of a poly-microbial peritonitis. A large fraction of the R2 population relocates from the peritoneal wash fraction to the omentum, the fate of the R1 population is less clear. Over the course of the next three days, the macrophage populations in the peritoneum are re-established. Transfer experiments using genetically marked cell populations demonstrated that neither the R1 nor the R2 populations which “disappeared” one hour after infection contributes to the re-established peritoneal wash fraction macrophage pool at day 3. While the re-established R1 population retains the functional properties and the FACS phenotype of the steady state R1 cells, the re-established R2-like population is clearly not identical to the R2 cells present in the pre-infection environment. In particular, this R2-like population can be split into two sub-populations which have non-identical functional properties. In this inflammatory situation monocytes transferred into the peritoneum now acquire the capacity to differentiate not only into R1-like cells but also into R2-like macrophages. I looked for the molecular basis driving this change of monocyte differentiation in the infected peritoneum by using a solid phase cytometry based ELISA procedure to examine the spectrum of cytokines produced in the peritoneum in response to poly-microbial infection. One of the most prominent cytokines produced early in infection is IL-10. To determine whether IL-10 is directly involved in assigning monocyte fate in the peritoneum I looked at the ability of mice carrying a targeted deficiency of either the IL-10 gene or of the IL-10 receptor gene to form the R2-like cells after infection. Neither mouse strain efficiently generates the R2-like population after infection. Adoptive transfer of genetically marked wild type or mutant monocytes into appropriate hosts demonstrated that the effect of IL-10 is not direct. Rather, the IL-10 responding cell produces a mediator which then directs monocyte fate. Thus, the bystander IL-10R deficient monocytes are driven by the mediator produced by wild type monocytes to generate R2 cells with high efficiency. The crucial role of this IL-10 dependent pathway was underscored by supplementation experiments. Mice carrying a targeted deficiency of the IL-10 gene fail to generate the R2 population during peritonitis. However, injection of IL-10 into these animals rescues the capacity to form the R2 population. In addition the normal default pathway of monocyte development in un-infected animals which leads to the R1 population is modulated by injection of IL-10 so that the monocytes can now differentiate into the R2 population. The work presented in this thesis describes the steady state populations of phagocytes in the un-infected peritoneum and the dynamics of these populations during the induction of peritonitis. It also uncovers an IL-10 dependent pathway which regulates the choice of monocyte developmental fate within the peritoneum.
Staphylococcus (S.) aureus besiedelt bei 30 % der gesunden Bevölkerung den Nasenraum, meist ohne Symptome zu verursachen (sog. Carrier). Die Bakterienspezies ist aber auch eine der häufigsten Ursachen für nosokomiale Infektionen mit zum Teil hoher Letalität, wie z. B. bei einer S. aureus-Sepsis. In den letzen Jahrzehnten haben sich multiresistente S. aureus-Isolate in und außerhalb der Krankenhäuser stark ausgebreitet. Dies lässt befürchten, dass eine erfolgreiche antibiotische Behandlung schwerer S. aureus-Infektionen in der Zukunft immer seltener möglich sein wird. Deshalb werden andere präventive und therapeutische Strategien wie Impfstoffe benötigt. Die Impfstoffentwicklung gestaltet sich jedoch schwierig. Zum einen ist die Variabilität der Spezies S. aureus sehr groß: Zwei Isolate können sich in bis zu 20 % ihres Genoms unterscheiden. Zum anderen ist auch die Immunantwort des Wirts sehr komplex. Die Mechanismen der angeborenen Immunabwehr sind bereits gut untersucht, das Zusammenspiel von S. aureus mit dem adaptiven Immunsystem dagegen weniger umfassend charakterisiert. Dabei ist gerade dies für die Vakzineentwicklung bedeutsam, denn jede erfolgreiche Vakzinierung beruht auf der Bildung eines Immungedächtnisses, der Kernkompetenz des adaptiven Immunsystems. Da sich die gegen S. aureus gerichtete adaptive Immunantwort von Individuum zu Individuum stark unterscheidet, ist die Entschlüsselung der zugrunde liegenden Mechanismen eine besondere Herausforderung. Die rasche Entwicklung von OMICs-Techniken ermöglicht nun erstmals eine umfassende Charakterisierung des Immunoms von S. aureus; der Gesamtheit der von B-Zellen (und Antikörpern) und T-Zellen erkannten bakteriellen Antigene. In dieser Arbeit sollten diese modernen Methoden eingesetzt werden, um einen Beitrag zum Verständnis der vielfältigen Interaktionen zwischen S. aureus und dem adaptiven Immunsystem zu leisten; mittelfristig soll dieses Projekt zur Entwicklung wirksamer Impfstoffe gegen S. aureus beitragen. Informativ erschien ein Vergleich der adaptiven Immunantwort bei S. aureus-Carriern und Patienten, weil er Aufschluss darüber verspricht, wie die Interaktion zwischen Erreger und Wirt in der Balance gehalten wird und was dieses Gleichgewicht stört. Weil die individuelle Antiköperantwort (IgG, IgA und IgM) in ihrer Komplexität und Variabilität erfasst werden sollte, wurde ein personalisierter Ansatz gewählt, d.h. mittels zweidimensionaler Immunoblots (2D-IB) wurde bei jedem S. aureus-Carrier oder Patienten die Antikörperantwort auf den eigenen kolonisierenden bzw. invasiven S. aureus-Stamm untersucht. Durch die Kombination mit massenspektrometrischen Analysen ließ sich das S. aureus-Immunom der Kolonisierung und der Bakteriämie herauskristallisieren. Um in der Zukunft auch S. aureus-spezifische T-Zellen charakterisieren zu können, wurde ein Verfahren für die Herstellung von humanen T-Zellbanken entwickelt, das die funktionelle Analyse von T-Lymphozyten auf Einzelzellebene ermöglicht.
Transition metal complexes play a crucial role in antitumor therapy. Complexes of platinum, ruthenium as well as lanthanum and gallium have been investigated in preclinical as well as in clinical studies. The best known platinum(II) agents approved worldwide, cisplatin or carboplatin, are used in nearly 50% of all cancer therapies. This work focused on the development of new metal-based drugs that could act against human cancer cells. It was motivated in part by previous work with Cu(II) complexes, reporting new coordination compounds of SOD mimicking and cytotoxic activities. On the basis of this work we chose several commercially available heterocyclic ligands to synthesize new metal ion complexes in search of their interesting biological activity. New as well as previously reported Cu(II), Co(II), Pt(II) and Zn(II) complexes were synthesized using various ligands (1-6). Almost all chelating 2:1 ligand-metal complexes were obtained generally in water at room temperature in the reaction of metal(II) chloride with corresponding aromatic nitrogen ligands bearing an O-carboxylate group ligand. The synthesized chelating complexes were characterized by the use of spectroscopic methods, elemental analyses and HPLC chromatography and some by X-ray crystallography. Such coordination compounds are easily formed by transition metals with free orbitals d that can accept the donor electron pairs. The coordination is through the heterocyclic nitrogen and carboxylate oxygen donor atoms, which was shown by analysis of the characteristic functional groups in the IR spectra. The d-d transitions and absorption of visible light in Cu(II) and Co(II) complexes make them highly colored, blue, green or green-blue, respectively. The configuration of the coordination center was established in some cases by X-ray crystallography. Most of the already published structures possess the trans configuration. This led to the assumption that other uncrystallized complexes were also trans configured. However, X-ray data of the Cu(II) complex of 5 showed quite unexpectedly the cis configuration. On the other hand, the LC/MS experiments with the Pt(II) complex of 5 indicated that this complex exists in two isomeric forms, i.e., cis and trans at the Pt(II) center. Through the use of density functional calculations we optimized the structures and calculated the energies and dipole moments. The differences in energy for all complexes were about 6 to 15-fold lower when compared to cis and transplatin. The DFT calculations confirmed that the trans-isomers are more stable than their cis-isomers. UV-Vis stability studies with most of the synthesized complexes as well as some other Cu(II) complexes were performed to study the spectral changes over 24 h in addition of glutathione, a tripeptide present in the cancer cells and ascorbate that were added to the incubations. The results indicated time-dependent changes and instability of the complexes in the cells and their possible decomposition to lose the ligand and release the metal ion. In the case of Cu(II) complexes, reduction of Cu(II) to Cu(I) may take place. New species such as GSSG could arise and the complexes may decarboxylate, but these structures were not elucidated. The synthesized coordination metal(II) complexes were tested for their potential antiproliferative activities by using the crystal violet staining method in a panel of human cancer cell lines. Out of all complexes, three Pt(II) complexes of 2, 5 and 6 showed satisfactory activity and for these complexes the IC50 values were additionally determined in new RT-4, DAN-G and MCF-7 cancer cell lines. Interestingly, the active complexes were the chelating trans complexes which is quite unexpected, based on the difference in activities between cis and transplatin. All of the complexes were tested for their potential antimicrobial activities in comparison to the standard antibiotics on such bacterial strains as Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and yeast Candida maltosa. Co(II) complexes have been especially known to act against bacterial strains. The activity of the Co(II) complexes was indeed the highest of all metal(II) complexes. The ligand 2 (a nicotinic acid isomer) was also found active. This fact could explain why some antibacterial activity was found in the MIC assay. In addition to the complexes synthesized in this work, several novel heterocyclic metal(II) complexes of copper, ruthenium, platinum, gallium, osmium and lanthanum from other research groups were screened for their antiproliferative activity, some of which exhibited very potent activity in the cancer cell lines. In conclusion, Pt(II) complexes with bis-chelating heterocyclic carboxylate ligands represent a particularly interesting new class of compounds from the view point of their structural and biological properties.
Recent climate change has affected the forest system comprehensively. Northern hemisphere elevational treelines are considered as a key environment for monitoring the effects of current anthropogenic climate change. Moreover, trees from these areas are also widely employed in paleo-climate reconstructions. The stability of the tree growth climate relationship under current scenario is crucial for all tree ring based climate researches. It is important to investigate how trees respond to this rapid environmental change at altitudinal treelines. Tree cores from 21 treeline sites of three species (Pinus tabulaeformis, Picea crassifolia, and Sabina przewalskii) from Northeastern Tibetan have been conducted in this thesis. The instable correlations between tree growth and climate are the general response pattern of trees from all study sites in NE Tibetan Plateau. Picea crassifolia shows the most instable response to climate factors (mean monthly temperature and total monthly precipitation). Pinus tabulaeformis and Sabina przewalskii just showed instable and divergent responses to their main limiting climate factors but no clear trend was found which is limited by the few sample sites. Corresponding to divergent responses of Picea crassifolia to mean monthly temperature, most radial growth of Picea crassifolia were inhibited by this climate change type drought, only few trees within same sites grew faster due to temperature increasing during recent decades. The divergence response mainly started in last 30 years in six of eleven sample sites over the Northeastern Tibetan Plateau. North-westerly drier sites showed a large percentage of trees per site with a negative correlation to temperature and mostly southerly moister sites showed more mixed responses with both negatively and positively responding trees within site. Concurrent with the regional pattern, low elevation sites show mostly negative correlations with temperature and high elevation sites show more mixed responses. As the hydrothermal conditions of the investigation area changed to a drier and warmer combination, drought stress on tree growth have been intensifying over time and expanding spatially from the middle to most of our study area during the last half century. The Picea crassifolia tree growth climate relationship conducted on an elevational gradient with four different levels from upper treeline to lower treeline at the NE Tibetan Plateau. Results show that upper treeline trees show divergent growth trends and divergent responses in recent decades. Trees from lower treeline show a strengthening drought stress signal over time and no divergent growth trends within sites. This potential ecological reaction of tree populations to changing environmental conditions shows an implications for using trees to reconstruct climate, since the indiscriminate use of tree ring data from sites showing opposite responses to increasing warming could cause mis-calibration of tree ring based climate reconstructions, and over- or underestimation of carbon sequestration potential in biogeochemical models. The physiological response of Sabina przewalskii tree growth to major limiting climate factors based on the Vaganov-Shashkin (VS) model indicated that precipitation during the early growing season, especially in May and June, has significant effect on tree growth, while temperature mainly affects tree growth by warming-induced drought and by extending the growing season in the NE Tibetan Plateau. Under current and projected climate scenarios, modeling results predict an increase in radial growth of Sabina przewalskii around the Qaidam Basin, with the potential outcome that regional forests will increase their capacity to sequester carbon. However, most Picea crassifolia trees growing at lower elevations than Sabina przewalskii might be continue stressed by the warming induced drought and might decrease radial growth in future.
In this thesis, it was the subject to build a setup to study the interaction of clusters with intense laser light. A magnetron sputter cluster ion source was built to create metal clusters for the planned investigations. Furthermore, a linear Paul trap setup was built in order to allow the investigation of the mentioned interaction at one specific cluster size. The whole apparatus was characterized and first experiments were performed.
Background/Aims: Acute pancreatitis (AP) is characterized by premature zymogen activation, systemic inflammatory response resulting in inflammatory infiltrates, sustained intracellular calcium, neurogenic inflammation and pain. The inhibitory neurotransmitter and cytoprotective amino acid glycine exerts a direct inhibitory effect on inflammatory cells, inhibits calcium influx and neuronal activation and therefore represents a putative therapeutic agent in AP. Methods: To explore the impact of glycine, mild AP was induced in rats by supramaximal cerulein stimulation (10 µg/kg BW/h) and severe AP by retrograde injection of sodium taurocholate solution (3%) into the common biliopancreatic duct. 100/300 mmol glycine was administered intravenously before induction of AP. To elucidate the effect of glycine on AP, we determined pathomorphology, pancreatic cytokines as well as proteases, serum lipase and amylase, pancreatic and lung MPO activity and pain sensation. Results: Glycine administration resulted in a noticeable improvement of pathomorphological alterations in AP, such as a reduction of necrosis, inflammatory infiltrates and cytoplasmic vacuoles in cerulein pancreatitis. In taurocholate pancreatitis, glycine additionally diminished pancreatic cytokines and MPO activity, as well as serum lipase and amylase levels. Conclusions: Glycine reduced the severity of mild and much more of severe AP by attenuating the intrapancreatic and systemic inflammatory response. Therefore, glycine seems to be a promising tool for prophylactic treatment of AP.
Chronic pancreatitis has long been thought to be mainly associated with immoderate alcohol consumption. The observation that only ∼10% of heavy drinkers develop chronic pancreatitis not only suggests that other environmental factors, such as tobacco smoke, are potent additional risk factors, but also that the genetic component of pancreatitis is more common than previously presumed. Either disease-causing or protective traits have been indentified for mutations in different trypsinogen genes, the gene for the trypsin inhibitor SPINK1, chymotrypsinogen C, and the cystic fibrosis transmembane conductance regulator (CFTR). Other factors that have been proposed to contribute to pancreatitis are obesity, diets high in animal protein and fat, as well as antioxidant deficiencies. For the development of pancreatic cancer, preexisting chronic pancreatitis, more prominently hereditary pancreatitis, is a risk factor. The data on environmental risk factors for pancreatic cancer are, with the notable exception of tobacco smoke, either sparse, unconfirmed or controversial. Obesity appears to increase the risk of pancreatic cancer in the West but not in Japan. Diets high in processed or red meat, diets low in fruits and vegetables, phytochemicals such as lycopene and flavonols, have been proposed and refuted as risk or protective factors in different trials. The best established and single most important risk factor for cancer as well as pancreatitis and the one to clearly avoid is tobacco smoke.
Background/Aims: To develop a clinically relevant immunocompetent murine model to study pancreatic cancer using two different syngeneic pancreatic cancer cell lines and to assess MRI for its applicability in this model. Methods: Two cell lines, 6606PDA and Panc02, were employed for the experiments. Cell proliferation and migration were monitored in vitro. Matrigel™ was tested for its role in tumor induction. Tumor cell growth was assessed after orthotopic injection of tumor cells into the pancreatic head of C57/BL6 mice by MRI and histology. Results: Proliferation and migration of Panc02 were significantly faster than those of 6606PDA. Matrigel did not affect tumor growth/migration but prevented tumor cell spread after injection thus avoiding undesired peritoneal tumor growth. MRI could reliably monitor longitudinal tumor growth in both cell lines: Panc02 had a more irregular finger-like growth, and 6606PDA grew more spherically. Both tumors showed local invasiveness. Histologically, Panc02 showed a sarcoma-like undifferentiated growth pattern, whereas 6606PDA displayed a moderately differentiated glandular tumor growth. Panc02 mice had a significantly shorter (28 days) survival than 6606PDA mice (50 days). Conclusion: This model closely mimics human pancreatic cancer. MRI was invaluable for longitudinal monitoring of tumor growth thus reducing the number of mice required. Employing two different cell lines, this model can be used for various treatment and imaging studies.
An zwei modernen Dentaleinheiten der Firmen KaVo und Sirona aus dem ZZMK der Universität Greifswald wurde der endständige Einweg-Membranfilter „Germlyser® ENT“ auf seine Filterleistung untersucht, Kühl- und Spülwasser gemäß den RKI-Richtlinien mit Gesamtkoloniezahlen < 100 KBE/ml zu erzeugen. Im Verlauf der Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass die derzeit übliche Betriebswasseraufbereitung mit H2O2 keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefert. Der Richtwert von 100 KBE/ml wurde bereits 2 d nach chemischer Intensivdekontamination überschritten. Die Wasseraufbereitung durch den Germlyser® ENT Membranfilter konnte an allen Arbeitsenden beider Dentaleinheiten für 7 d hygienisch einwandfreies Wasser produzieren. Die vom Filterhersteller angegebene Standzeit von 3 Monaten konnte allerdings nicht erreicht werden. Durch zusätzliche Desinfektion des Mikromotors an der KaVo Dentaleinheit konnte die Wasserqualität verbessert und die Standzeit des Filters verlängert werden. Die Gesamtkoloniezahl nach 28 d betrug 72 KBE/ml. Gerätekupplungen, Mikromotoren und Luft-Wasser-Spritzen, für die bisher keine Aufbereitungsmaßnahmen vorgesehen sind, konnten als mögliche Kontaminationsquelle für das Kühlwasser identifiziert werden. Die fehlende Filtrationsmöglichkeit am Spülbecherauslass zieht eine starke Verunreinigung des Spülbecherwassers nach sich. Als alleinige Wasseraufbereitungsmethode in Dentaleinheiten ist der Germlyser® ENT Membranfilter in seiner untersuchten Form daher nicht geeignet. Ergänzend zu systemischen Maßnahmen kann der Filter die Wasserqualität verbessern.
Bisher wird die Wirksamkeit von Wundantiseptika und antiseptischen Wundauflagen zunächst im quantitativen Suspensionstest ermittelt und bei in vitro nachgewiesener Wirksamkeit die klinische Prüfung unter der Voraussetzung der Zulassung durch eine Ethikkommission durchgeführt. Da jedoch der Suspensionstest den Anwendungsbedingungen eines Wundantiseptikums nicht gerecht wird, sollte untersucht werden, ob sich ein praxisnaher Objektträgertest als zweite Prüfstufe zur Prüfung der mikrobioziden Wirksamkeit von Wundantiseptika eignet. Als Keimträger wurden kreisförmige Metallplättchen mit einem Durchmesser von 2 cm und einer Stärke von 1,5 mm aus nichtrostendem Stahl mit der Suspension des Testorganismus kontaminiert, für 30 min angetrocknet, die zu testenden Wundauflagen für die Dauer der Einwirkungszeit aufgelegt und danach die Anzahl der rückgewinnbaren überlebenden Testorganismen bestimmt. Aus der Differenz der Ausgangskontamination und der Anzahl rückgewinnbarer kultivierter Testorganismen wird der logarithmische Reduktionsfaktor berechnet. Mit dem Keimträgertest ist es möglich, die Wirksamkeit praxisnäher und mit höheren Anforderungen an die Wirkungsentfaltung als im Suspensionstest zu ermitteln, weil der Kontakt zwischen Wundauflage und aufgetragener Suspension der Testorganismen weniger intensiv ist als bei Durchmischung einer Prüflösung mit Testorganismen im Suspensionstest . Zeitabhängig erwies sich der getestete silberhaltige Wundschaumverband Biatain Ag als mikrobiozid effektiv. Nach 24 h wurde gegenüber S. aureus und P. aeruginosa ein Reduktionsfaktor von 2 log, gegenüber einem MRSA Stamm von 3 log erreicht. Dagegen war die silberfreie Wundauflage nicht nur wirkungslos, sondern innerhalb von 24 h war eine deutliche Vermehrung der Testbakterien auf dem Keimträger feststellbar, die z. T. fast 2 log erreicht.
In dieser Arbeit werden Wege beschrieben, wie Messfehler bei der Probenahme vermieden werden können, die bisher eine quantitative Bewertung von Schimmelschäden behindert haben. Die kultivierbaren Schimmelpilze dienen hierbei als Leitparameter, um die Exposition zu messen. Die 63-µm-Hausstaubmethode Methoden: Wir haben uns zunächst dem eine Woche alten Hausstaub zugewandt, der mit der herkömmlichen indirekten Kultivierung differenziert und nach Leitgattungen (Aspergillus + Eurotium; Penicillium) in Abhängigkeit von der Gesamtzahl (Gesamtkoloniezahl) bewertet wurde. Zur Eliminierung der zusätzlichen Fehlerstreuung durch die unterschiedliche Verdünnung mit Sand wurde die herkömmliche Hausstaubmethode durch Siebung des Hausstaubs auf 63 µm ergänzt. Im Rahmen einer Studie in 80 unbelasteten Wohnzimmern im Sommer und Winter gelangten 157 Hausstaubproben zur Untersuchung, ergänzt durch weitere 20 Proben aus Räumen mit Schimmelschäden. Ergebnisse: Für die von uns entwickelte Hausstaubmethode lag die Spezifität der Hintergrundwerte bei 98,7 % (1,3 % falsch positive Befunde) und die Sensitivität für Schimmelschäden bei 100% (0 % falsch negativ, n=20) (Anhang 1). Diskussion: Unter Beachtung der Fehler und Grenzen der 63-µm-Hausstaubmethode (Anhang 2) scheint damit eine Messmethode gegeben, die zumindest Schimmelschäden richtig widerspiegelt. Das Langzeitsedimentationsverfahren Methoden: Anschließend haben wir das Sedimentationsverfahren mit dem Ziel modifiziert, Langzeitmessungen zu realisieren, indem die Schimmelpilze nicht direkt über maximal 4 h auf dem Nährboden gesammelt wurden, sondern auf trockenen sterilen Flächen (z.B. Petrischale) oder sterilen Gelatinefiltern. Die Überführung auf den Nährboden erfolgt beim Langzeitverfahren z.B. nach einer Woche (direkte Kultivierung) oder nach spätestens einem Monat (indirekte Kultivierung). Ergebnisse: Die Standardabweichung der Gesamtzahl für 30 Gelatinefilter lag bei 17 %. Im Verlauf eines Monats war auf Gelatinefiltern im Rahmen der Fehlerstreuung kein Verlust von Schimmelpilzsporen nachweisbar. Messungen mit direkter und indirekter Kultivierung auf Gelatinefiltern waren im Rahmen der Fehlerstreuung gleich. Die Messung des Jahresgangs zeigt quantitativ plausible Ergebnisse bei Messungen in einem Testraum, die von den parallel in der Außenluft durchgeführten Messungen und vom Wettereinfluss abhingen. Bei umfangreichen Untersuchungen wegen eines Wasserschadens in der Transfusionsmedizin des Universitätsklinikums Greifswald konnte der Schimmelschaden räumlich eingegrenzt und die Einhaltung der Reinraumklasse A in den anderen Räumen bestätigt werden. Diskussion: Das Verfahren konnte erfolgreich für den Praxiseinsatz validiert werden. Es bietet sich zukünftig z. B. für epidemiologische Studien in Gemeinschaftseinrichtungen, für Immissionsmessungen in der Umgebung von Biostoffemittenten oder für Kontrollmessungen in Reinräumen an. Schimmelpilzmessungen in der Raumluft Methoden: Zum Vergleich von Kurzzeit- und Langzeitmessungen in der Raumluft mit und ohne Aufwirbelung wurden Beispielmessungen gemäß der vorliegenden Normung in einer Stadtkirche und einem Gymnastikraum mit Schimmelschaden und einer Dreifelder-Sporthalle ohne Schimmelschaden durchgeführt. Ergebnisse: Im Gegensatz zu den Messungen mit Aufwirbelung konnten mit den üblichen Kurzzeitmessungen ohne zusätzliche Aufwirbelung die augenscheinlichen Schimmelpilzbelastungen nicht nachgewiesen werden (falsch negative Befunde). Bei Messungen mit natürlicher Staubaufwirbelung unter Nutzungsbedingungen in einer Stadtkirche streuten die Kurzzeitmessungen deutlich stärker als die Langzeitmessungen. Diskussion: Die möglichst standardisierte Staubaufwirbelung ist für quantitative Schimmelpilzmessungen in der Raumluft unabdingbar. Für Expositionsmessungen in der Raumluft mit Pumpen werden Langzeitmessungen unter Nutzungsbedingungen mit ausreichender natürlicher Aufwirbelung empfohlen. Reine Expositionsmessungen haben ihre Berechtigung bei epidemiologischen Studien. Mit der UFOPLAN-Studie zu den Hintergrundbelastungen durch Schimmelpilze liegen bereits Referenzwerte mit Staubaufwirbelung vor. Als Bewertungsgrundlage für Messungen mit Aufwirbelung können die 95. Perzentile der Leitgattungen Aspergillus (210 KbE/m³) und Penicillium (300 KbE/m³) dienen. Fazit: Abschließend erscheint es unter Umgehung wesentlicher Fehlerquellen möglich, quantitativ bewertbare Referenzwerte für kultivierbare Schimmelpilze im Hausstaub, im Sedimentationsstaub (z.B. für Reinräume) und in der Luft abzuleiten. Wesentliche vermeidbare Fehlerquellen sind, unabhängig davon ob chemische oder biologische Agenzien im Staub untersucht werden, die fehlende Mittelung über längere Zeiträume, die fehlende Aufwirbelung bei Luftmessungen, die Nichtbeachtung des Hausstaubalters sowie die fehlende Siebung des Hausstaubs auf 63 µm. Ein Referenzwertvorschlag für den Hausstaub liegt mit dieser Arbeit vor (Anhang 1).
Die Zahl von Parodontitispatienten steigt jährlich an. Außerdem wurden vermehrt Implantate insertiert, die analog zur Parodontitis von Periimplantitis betroffen sind. Ursächlich für beide Erkrankungen sind Biofilme. Es gibt keine befriedigenden Methoden zur Biofilmentfernung, die außerdem eine wundheilungsfördernde Oberfläche erzeugen. Daher werden neue Behandlungsmethoden benötigt. In dieser Arbeit wurde drei Biofilmmodelle mit C. albicans, S. mutans und Speichelmikroorganismen mit drei verschiedenen Plasmaquellen (kINPen09, Hohlelektroden-DBD, Volumen-DBD) sowie zwei verschiedenen Gasmischungen (Argon und Argon+1% O2) jeweils 1, 2, 5 und 10 min mit Plasma behandelt. Als Positivkontrolle wurde Chlorhexidin mitgeführt. Außerdem wurden verschiedene Titanbearbeitungsformen (maschiniert, diamantbearbeitet, pulverbestrahlt sowie geätzt und gestrahlt) mit Argon+1%O2-Plasma mittels kINPen09 behandelt. Anschließend wurden die Elementzusammensetzung, der Kontaktwinkel sowie die Ausbreitung von osteoblastenartigen Zellen MG-63 auf diesen Oberflächen bestimmt. SLactive􀂓 wurde hierbei als Positivkontrolle verwendet. Um eine potentielle Anwendung in der Parodontologie zu prüfen, wurden diese Untersuchungen auch auf Dentin durchgeführt. Alle Plasmaquellen und –parameter wirkten antimikrobiell. Die Zerstörung der Zellen wurde im Rasterelektronenmikroskop deutlich. Hierbei reduzierte die Volumen-DBD die Koloniebildenden Einheiten um circa 5 log-Stufen und wies damit die höchste antimikrobielle Wirksamkeit auf. Sauerstoffzumischung führte nur bei der Hohlelektroden-DBD zu einer erhöhten antimikrobiellen Wirksamkeit. Die Plasmabehandlung reduzierte die Kontaktwinkel auf allen Oberflächen teilweise bis in den superhydrophilen Bereich. EDX-Analysen zeigten eine Reduktion der Masseprozent von Kohlenstoff sowie eine Erhöhung des Sauerstoffgehalts aller Oberflächen nach Plasmabehandlung. Die Ausbreitung der Osteoblasten war auf den plasmabehandelten Oberflächen signifikant höher als auf den unbehandelten Oberflächen und konnte sogar die Werte der hydrophilen SLactive􀂓-Oberfläche übersteigen. Diese Effekte konnten sowohl auf Titan als auch auf Dentin nachgewiesen werden. Da Plasma antimikrobiell wirkt und, wie in weiterführenden Versuchen gezeigt werden konnte, auch Biofilm entfernt, eignet es sich zur Therapie der Periimplantitis und Parodontitis. Außerdem wird die Oberfläche biokompatibler, wodurch die Wundheilung gefördert werden könnte. Da Plasma weitere wundheilungsstimulierende Faktoren beinhaltet, stellt es in Zukunft eine Erfolg versprechende Therapieoption für die Behandlung von Parodontitis und Periimplantits dar.
Background: It has not been investigated whether there are associations between urinary iodine (UI) excretion measurements some years apart, nor whether such an association remains after adjustment for nutritional habits. The aim of the present study was to investigate the relation between iodine-creatinine ratio (ICR) at two measuring points 5 years apart. Methods: Data from 2,659 individuals from the Study of Health in Pomerania were analyzed. Analysis of covariance and Poisson regressions were used to associate baseline with follow-up ICR. Results: Baseline ICR was associated with follow-up ICR. Particularly, baseline ICR >300 µg/g was related to an ICR >300 µg/g at follow-up (relative risk, RR: 2.20; p < 0.001). The association was stronger in males (RR: 2.64; p < 0.001) than in females (RR: 1.64; p = 0.007). In contrast, baseline ICR <100 µg/g was only associated with an ICR <100 µg/g at follow-up in males when considering unadjusted ICR. Conclusions: We detected only a weak correlation with respect to low ICR. Studies assessing iodine status in a population should take into account that an individual with a low UI excretion in one measurement is not necessarily permanently iodine deficient. On the other hand, current high ICR could have been predicted by high ICR 5 years ago.
In einer offenen, kontrollierten, randomisierten, monozentrischen klinischen Studie an 241 Patienten mit geplanter Katarakt-OP wurde untersucht, ob es beim Einsatz von PVP-I-Lösung in der präoperativen Augenantiseptik zu einer Resorption von Iod kommt. Dazu wurden Konjunktiva und/oder periorbitale Haut mit 10 %igem bzw. 1,25 %igem PVP-Iod oder einem iodfreien Mittel behandelt und die Veränderung der Iodausscheidung bestimmt. Von der aufgetragenen verfügbaren Iodmenge wurden zwischen 0,24 und 1,77 % resorbiert. Es konnte gezeigt werden, dass es sowohl bei konjunktivaler als auch bei periorbitaler Applikation einer 10 %igen PVP-I-Lösung zu einer signifikanten Änderung der Iodausscheidung kommt. Bei Verwendung 1,25 %iger PVP-I-Lösung war keine signifikante Änderung der Iodausscheidung festzustellen, allerdings erhöhte sich die Anzahl der Patienten, deren Iodausscheidung im Bereich einer Iodkontamination (>300 µg/g Kreatinin) lag. Aufgrund dieser Ergebnisse ist der Einsatz einer 10 %igen PVP-I-Lösung auf der Konjunktiva abzulehnen. Bei Verwendung einer 1,25 %igen PVP-I-Lösung sind vor jeder präoperativen Augenantiseptik Schilddrüsenerkrankungen auszuschließen.
Perspektiven und Risiken des Einsatzes eines körperwarmen elektrischen Plasmas in der Medizin
(2011)
Durch die vorgestellten Studien konnte gezeigt werden, dass Temperatureffekte und UV-Strahlung, die bei der Plasma-Gewebe-Wechselwirkung entstehen, keine Gefährdung für den Menschen darstellen. Die hohe antiseptische Wirkung des Plasmas ist offensichtlich auf die Bildung großer Mengen freier Radikale speziell an der Hautoberfläche, aber auch in den Haarfollikeln zurückzuführen. Die Tatsache, dass das Plasma in die Haarfollikel eindringen kann, stellt einen deutlichen Vorteil gegenüber der Anwendung flüssiger Antiseptika dar. Um jedoch eine effektive Antiseptik der Hautoberfläche zu erreichen, ist es notwendig, Plasma-Jet-Systeme mit einem Durchmesser des Plasmastrahls von ≥ 5 mm zu entwickeln. In diesem Fall ist zu erwarten, dass die Plasmabehandlung mindestens ähnliche Ergebnisse wie die Behandlung mit Octenisept® aufweist. Es ist wahrscheinlich, dass Temperatureffekte, UV-Strahlung und Radikalbildung Synergieeffekte in der menschlichen Haut bewirken, die die antiseptische Wirkung der freien Radikale als Einzelkomponente übersteigen. Damit kommt der Plasmatechnologie in Zukunft eine besondere Bedeutung bei der Wundbehandlung zu. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die Plasmabehandlung die Penetration von Partikeln und Agentien stimuliert. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten für eine Plasmaanwendung im Bereich der Wirkstoffzufuhr in und durch die Haut. Inwieweit diese Wirkstoffe vor oder nach der Plasmabehandlung auf die Hautoberfläche aufgetragen werden müssen, ist Zielsetzung weiterer Untersuchungen. Generell kann festgestellt werden, dass es sich bei TTP um eine neue Technologie handelt, die ein hohes Potenzial für den klinischen Einsatz aufweist. Es ist zu erwarten, dass die Anwendung von TTP im medizinischen und biotechnischen Bereich in den nächsten Jahren stark zunehmen wird. Mit der vorliegenden Arbeit wurde eine wichtige Grundlage zur Risikobewertung der Anwendung von TTP in der Medizin geschaffen und ein Beitrag zur Klärung des Wirkungsmechanismus von Plasmen im Gewebe geleistet. Darüber hinaus konnte ein neues Anwendungsgebiet der Plasmabehandlung in Form der Stimulation der Penetration von topisch applizierten Substanzen aufgezeigt werden.
Die Rolle des Immunsystems im Verlauf der Pankreatitis ist ein Zusammenspiel verschiedener Faktoren. Generell ist festzustellen das infiltrierende Leukozyten im Verlauf der Pankreatitis einen direkten Einfluss sowohl auf den pankreatischen Schaden als auch auf den systemischen Schaden haben. Es konnte gezeigt werden, dass die Pankreatitis in CD18 defizienten Mäusen zeitlich einen anderen Verlauf nimmt im Vergleich zu den Kontrolltieren. Mit der Verschiebung der Infiltration der Leukozyten verschiebt sich auch die Proteaseaktivierung, bzw. die Entstehung des pankreatischen Schadens. Neutrophile als auch Makrophagen/ Monozyten transmigrieren beide CD18 abhängig in das Pankreas und sind in den späteren Zeitpunkten für die Proteaseaktivierung in gleichem Maße verantwortlich. Die Depletion der Neutrophilen Granulozyten als auch die Depletion von Makrophagen/Monozyten vor Induktion der Pankreatitis führt in gleicher Weise zu einer Verminderung des Schweregrades der Erkrankung in den Tieren. Nicht nur in vivo konnte ein Effekt von Leukozyten auf den Verlauf der Pankreatitis gezeigt werden, auch in vitro zeigen Leukozyten einen direkten Effekt auf den Azinuszellschaden sowie auf die intrazelluläre Proteaseaktivierung. Makrophagen als auch Neutrophile zeigen diesen direkten Effekt auf Azinuszellen. Die Depletion von CD4 positiven T-Zellen führt zu einer verminderten proinflamatorischen Antwort in den Tieren welche in einem milderen Verlauf der Pankreatitis resultiert, da weniger Zellen des angeborenen Immunsystems in den Pankreas transmigrieren. Ein von Leukozyten vermittelter Mechanismus der zu einem erhöhten Azinuszellschaden als auch zu einem Anstieg der Proteaseaktivierung führt ist die Freisetzung von TNFα. In isolierten Azinuszellen konnte gezeigt werden das TNFα einen direkten Effekt auf das Überleben der Zellen hat und zu einer Cathepsin B vermittelten Aktivierung von Trypsinogen führt. Cathepsin B knockout Tiere reagieren nicht auf eine Stimulation durch TNFα mit einer Aktivierung von Trypsinogen oder einer Azinuszellnekrose. Dies stellt eine therapeutische Möglichkeit in Aussicht. Durch den Einsatz eines TNFα spezifischen Antikörpers konnte der Azinuszellschaden der durch Leukozyten vermittelt wird als auch die Cathepsin B vermittelte Proteaseaktivierung signifikant gesenkt werden. Dies stellt eine neue Möglichkeit der Therapie der chronischen Pankreatitis dar, da sie in gleicher Weise wie der Morbus Crohn oder die rheumatoide Arthritis als chronische Entzündungsreaktion mit Hilfe von TNFα inhibierenden Antikörpern behandelt werden könnte.
Zusammenfassung Zielsetzung: Die vorgelegte Untersuchung war ursprünglich als Pilotstudie für eine bundesweite Befragung konzipiert. Wir konnten zeigen, dass der von uns entwickelte internetfähige Fragebogen mit den implementierten Auswertungsmodulen funktionsfähig ist und eine zumutbare zeitliche Belastung für die niedergelassenen Zahnmediziner dargestellt hätte. Die Realisierung des Projekts scheiterte leider an der fehlenden Kooperationsbereitschaft der zuständigen zahnmedizinischen Organisationen. Primäres Ziel der Arbeit war es, anhand eines Fragebogens den Hygienestandard der Greifswalder Zahnarztpraxen zu untersuchen. Um die Nützlichkeit der neuen Empfehlung des Robert Koch-Institutes prüfen zu können, wurden die erhobenen Daten mit denen einer 2002 in Magdeburg und einer zeitgleich in Greifswald durchgeführten Studie gleicher Zielsetzung und Methode verglichen. Methode: In persönlichen Gesprächen wurden in Greifswald 35 Zahnarztpraxen mittels mitgeführtem Fragebogen über den aktuellen Stand der Hygiene in der Praxis befragt. Die Befragung fand nach vorheriger Absprache in den jeweiligen Praxisräumen statt. Der Fragebogen richtet sich nach den Richtlinien des Robert Koch-Institutes und enthielt Fragen über präventive Maßnahmen zur Verhütung von Infektionskrankheiten. Ergebnisse der Greifswalder Befragung 2009: Insgesamt war auffallend, dass in einigen Praxen ein Defizit bei der Ausstattung erkennbar war. 14,3% verfügten in den Behandlungsräumen über keine Fußbetätigung an den Waschbecken. Zum Zeitpunkt der Befragung war die Ausstattung der Toiletten nicht dem heutigen Stand der Hygiene entsprechend. 17% der Zahnärzte stellten Gemeinschaftshandtücher und 11% der Zahnärzte Stückseife auf den Toiletten zur Verfügung. Das Ergebnis der Umfrage zeigte weiter, dass in Greifswald 26% der Zahnärzte bei der allgemeinen Untersuchung am Patienten nicht ausreichend durch präventive Maßnahmen geschützt waren. Bei konservierenden und prothetischen Arbeiten waren es 15% und in Praxen, die chirurgisch arbeiten, 9%. Trotz der immer häufiger auftretenden und stärker werdenden Grippewellen war die Impfrate gegen Influenza in Greifswald zwar deutlich gestiegen (7% 2002), aber mit 35% der Zahnärzte immer noch gering. 11% der Zahnärzte führten keine dokumentierte Anamnese durch. Dazu kam, dass in 29% der Praxen Patienten, bei denen ein erhöhtes Infektionsrisiko besteht, nicht separat einbestellt wurden. Bei der Befragung und der Auswertung fielen Defizite bei der Aufbereitung von Medizinprodukten auf. Die Bereitschaft der Zahnärzte an Fortbildungen teilzunehmen, die dieses oft komplexe Thema behandeln, wurde von 23% der Zahnärzte abgelehnt. So kam es, dass 17% der Zahnärzte gar nicht wussten, welcher Sterilisator-Typ in ihrer Praxis vorhanden war und Winkelstücke nur von 15 Zahnärzten nach jedem Patienten ordnungsgemäß aufbereitet wurden. Vergleich mit der Magdeburger und der Greifswalder Studie 2002: Trotz einiger Defizite ist der Stand der Hygiene in Greifswald als hoch anzusehen. Insbesondere nach dem Erscheinen der überarbeiteten RKI-Richtlinie haben sich im Vergleich zu 2002 die Hygienestandards in Teilbereichen deutlich verbessert. Die Zahl der Zahnarztpraxen, die für infektiöse Patienten spezielle Termine vereinbarten, hat sich im Vergleich zur Magdeburger Studie von 35% auf 70% erhöht. 2002 waren es in Greifswald 43%. Eine deutliche Besserung war bei der Aufbereitung von Hand- und Winkelstücken zu erkennen. In Magdeburg waren es 8% und 2002 in Greifswald 10%, die eine ordnungsgemäße Aufbereitung durchführten. In Greifswald sind es heute mit 43% zwar immer noch zu wenig, jedoch ist eine Verbesserung erkennbar. Schlussfolgerung: Die Kritik von Zahnarztpraxen, die neue Richtlinie des Robert Koch-Institutes führe nicht zu einer substanziellen Verbesserung des Hygienestandards und stelle überdies eine Überforderung dar, kann anhand des Vergleichs mit der 2002 durchgeführten Greifswalder und Magdeburger Studie und der Greifswalder Umfrage von 2009 nicht bestätigt werden. Die neuen Empfehlungen des Robert Koch-Institutes, die präventiv dem Schutz des Patienten dienen, wurden bis auf wenige Ausnahmen in Greifswald erfolgreich implementiert und damit die hygienischen Bedingungen entscheidend verbessert.