Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 04/19 Archiv

In der vorliegenden Studie wurde bei 19 Patienten, die nach einem Schlaganfall feinmotorische Störungen und Sensibilitätsdefizite der oberen Extremitäten aufwiesen, die Steuerung der Griffkraft beim Halten und Bewegen eines Objektes untersucht. Bei allen Patienten lagen unilaterale zerebrale Läsionen vor, die kortikale und subkortikale Bereiche des Großhirns betrafen; Strukturen im Hirnstamm und Kleinhirn waren nicht miteinbezogen. Analysiert wurde die Griffkraft beim ruhigen Halten, Anheben und Transportieren und Auf- und Abbewegen des kabellosen Testobjekts. Neben den auf das Objekt ausgeübten Griffkräften wurden auch die Beschleunigungen und die auf das Objekt wirkenden Lastkräfte bestimmt. Die Patienten übten mit ihrer betroffenen Hand bei allen Objektmanipulationen deutlich höhere Griffkräfte als die Kontrollgruppe auf das Objekt aus. Das Verhältnis von Griff- und Lastkraft, welches als Maß einer ökonomischen Krafteinteilung angesehen werden kann, war bei den Patienten signifikant erhöht. Hinsichtlich der zeitlichen Korrelation von Griff- und Lastkraft zeigte sich, dass die antizipatorische Steuerung der Griffkraft auch bei zerebraler Schädigung erhalten blieb; Griff- und Lastkraft wurden synchron moduliert. Allerdings ergab die Kreuzkorrelation bei den zyklischen vertikalen Bewegungen leichte Defizite in der Feinabstimmung beider Kräfte. Des Weiteren war beim Transportieren des Objektes die Kraftproduktion in der Anhebephase auf der betroffenen Seite verzögert. Mittels eines kleinen zwischen Daumen und Zeigefinger gehaltenen Kraftmessers wurden neben den beschriebenen manipulativen Aufgaben elementare Leistungsaspekte der Griffkraft-Steuerung, wie statische und dynamische Präzision, Schnelligkeit, Maximalkraft und Reaktion auf eine plötzliche Laständerung, erfasst. Es zeigten sich hohe Korrelationen zwischen Kraftniveau bei den Objektmanipulationen und der Auslenkung der Finger bei Reaktion auf eine plötzliche Lastkrafterhöhung. Letzteres stellt ein sensitives Maß für Sensibilitätsstörungen dar. Während also für die Anpassung der Griffkrafthöhe eine intakte sensorische Wahrnehmung Vorraussetzung ist, ist die antizipatorische Modulation der Griffkraft mit der Lastkraft ein automatisierter, von afferenten Inputs weitgehend unabhängiger Prozess. Bei der Feinabstimmung beider Kräfte allerdings spielen sensorische Einflüsse eine Rolle. Die Ergebnisse dieser Arbeit bekräftigen damit das vorherrschende Modell einer antizipatorischen Griffkraft-Steuerung anhand interner Modelle, wobei diese Funktion wohl tiefer liegenden Hirnstrukturen zugeordnet werden kann. In früheren Arbeiten wurde v. a. das Kleinhirn diskutiert. Anhand sensibler afferenter Signale scheint dieser grundlegende feedforward-Mechanismus der Griffkraft-Steuerung von kortikalen Strukturen jedoch noch präzisiert zu werden.

Mild hyperhomocysteinemia is an independent risk factor for the development of coronary artery disease, cerebrovascular disease and peripheral arterial disease. The mechanisms by which hyperhomocysteinemia promotes vascular disease are not completely understood yet. An increasing body of evidence has implicated oxidative stress as being contributory to homocysteine’s deleterious effects on the vasculature. Elevated levels of homocysteine lead to increased generation of superoxide anion in endothelial cells by a biochemical mechanism involving nitric oxide synthase, and, to a lesser extent, by an increase in the chemical oxidation rate of homocysteine and other aminothiols in the circulation. Furthermore, homocysteine has been shown to inhibit the activity of important cellular antioxidant enzymes, like the cellular isoform of glutathione peroxidase or superoxide dismutase, which may contribute to homocysteine’s induced oxidant stress. The resulting increase in reactive oxygen species leads to decreased bioavailability of the endothelium-derived signaling molecule nitric oxide via oxidative inactivation and thereby induces endothelial dysfunction. This seems to play a central role in the molecular mechanisms underlying the effects of homocysteine on vascular function. Hyperhomocysteinemia not only leads to endothelial dysfunction but also promotes the development and propagation of atherosclerotic lesion in atherosclerosis-prone animal models. As the recruitment of circulating monocytes to the vessel wall plays a crucial role in the process of atherosclerosis, the purpose of this study was to examine the influence of homocysteine on the interaction of endothelial cells with monocytes. Exposure of endothelial monolayers to D,L- and L-homocysteine resulted in a time- and dose-dependent increase in adherent THP-1 cells by upregulating ICAM-1 expression on endothelial cells. L-cysteine and D-homocysteine had no effects. This indicates that the stimulatory effect is specific for the naturally occurring L-stereoisomer and rather a biochemical than a chemical effect. The increased endothelial expression of ICAM-1 seems to be mediated by increased activation of the nuclear transcription factor NF-kB, as shown by increased nuclear translocation of NF-kB in homocysteine-incubated endothelial cells. In accordance, inhibition of NF-kB translocation by a synthetic inhibitor Bay 11-7082 significantly diminished homocysteine-induced ICAM-1 expression and adhesion of monocytes to endothelial cells. In addition, incubation of monocytes with D,L- homocysteine and L-homocysteine resulted in significant increase in the number of adhering monocytes to unstimulated endothelial monolayer by upregulating the expression of beta-2 integrins. Furthermore, homocysteine-incubation of endothelial cells and monocytes resulted in a dose-dependent and significant increase in the intracellular generation of reactive oxygen species. In support of the role of increased oxidant stress for the above mentioned effects, treatment of endothelial cells with the superoxide scavengers MnTBAP or Tiron together with homocysteine abolished homocysteine-induced monocyte adhesion, ICAM-1 expression and the nuclear translocation of NF-kB. Incubation of THP-1 monocytes with Tiron abolished homocysteine-induced beta-2 integrin expression on these cells and adhesion to unstimulated endothelial cells. These findings suggest that superoxide anion radicals mediate homocysteine’s effects on endothelium-monocyte interactions. In addition to previous studies that indicated that a significant source of reactive oxygen species in homocysteine-treated endothelial cells might be endothelial nitric oxide synthase, experiments using inhibitors of nitric oxide synthase in THP-1 cells indicated that nitric oxide synthase-dependent generation of superoxide anion also occurs in homocysteine-incubated THP-1 cells. This mechanism may contribute to homocysteine-induced oxidant stress. The information generated from these studies may be helpful in designing intervention strategies aimed at inhibiting the generation of reactive oxygen species in the vasculature that is associated with signaling events of monocyte recruitment and infiltration involved in atherosclerosis.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Messsystem realisiert, das die bildgebende Messung von Fluoreszenzabklingzeiten im Nanosekundenbereich ermöglicht. Das modulare Messsystem kann sowohl an einem Mikroskop als auch an Endoskope gekoppelt verwendet werden. Die Motivation für den Einsatz eines derartigen Systems in der Medizin liegt in der Möglichkeit, anhand von Unterschieden der Fluoreszenzabklingzeiten endogener und exogener Fluorophore in Gewebe zusätzliche Informationen über den Zustand des Gewebes (zB maligne und prämaligne Gewebeveränderungen) erhalten zu können, die mit Weisslichtuntersuchungen oder konventionellen Fluoreszenzmethoden nicht zugänglich sind.

Die Glykogen-Speicherkrankheit (GSD) ist eine seltene Stoffwechselerkrankung, die in verschiedenen Ausprägungen (Typen) vorkommt. Im ersten Teil der Arbeit wird durch Messung der Enzymaktivität von saurer α-Glukosidase und der Enzymaktivität des Branchingenzyms ein Screening-Test durchgeführt. Im zweiten Teil wird durch Genanalyse als diagnostische Methode die Erklärung der Erkrankung auf molekulargenetischer Ebene erforscht, um den Zusammenhang zwischen dem Geno- und Phenotyp zu verstehen.

Strukturelle Skoliosen sind durch komplexe dreidimensionale Wirbeldeformitäten und eine gestörte Statik der Wirbelsäule charakterisiert. Trotz des Einsatzes vielfältiger diagnostischer Möglichkeiten sind die biomechanischen Erklärungsmodelle zur vorliegenden Gelenksmechanik nicht ausreichend und vollständig. Ziel der Arbeit war es, anhand der Untersuchung von Endplatten und Facettengelenken bei strukturellen Skoliosen bisher fehlende präzise Informationen über die Beanspruchungssituation an den Gelenken der Wirbelsäule zu erhalten, den Zusammenhang zum Schweregrad der Erkrankung herzustellen und davon ausgehend die Kräfteverhältnisse in skoliotischen Wirbelsäulen zu beurteilen. Hierzu wurden 72 Brust- und 30 Lendenwirbel von sechs skoliotischen Wirbelsäulen unterschiedlicher Ausprägungsgrade untersucht. Durch die 3-D-Rekonstruktionen von CT-Datensätzen der Wirbel und Winkelmessungen auf den CT-Schnittbildern wurden zunächst die Wirbeldeformitäten analysiert. Mittels der CT-Osteoabsorptiometrie (CT-OAM) (Müller-Gerbl 1989) – einem etablierten Verfahren für die Beanspruchungsanalyse von Gelenken – konnte die individuelle Mineralisierungsverteilung der gelenkigen Verbindungen als Maß der längerfristigen Spannungsverteilung in der subchondralen Knochenlamelle dargestellt werden. Es konnten die skoliosetypischen Wirbeldeformitäten nachgewiesen werden und dabei präzise Aussagen über an den Facettengelenken vorhandene Asymmetrien gemacht werden. Zudem beobachteten wir osteophytäres Knochenwachstum vor allem an den Wirbelsäulen mit stärkerem Krümmungsausmaß. Die Messung des Facettengelenkwinkels an den lumbalen Scheitelwirbeln wies auf eine deutlich frontalere Orientierung der konkavseitigen Facettengelenke hin, wobei die Differenz zwischen linkem und rechtem Winkel ein direkt proportionales Verhalten zum Cobb-Winkel zeigte. Der intraindividuelle Vergleich des Mineralisierungsverhaltens an den Scheitelregionen zeigte eine deutliche Bevorzugung der konkaven Endplattenhälften, sowohl hinsichtlich der Lokalisation der Mineralisierungsmaxima, als auch des Kalziumgehaltes (mg Ca/ml). An den Facettengelenken beobachteten wir ebenfalls eine konkavseitige Erhöhung der Mineralisierung, am apikalen Wirbel selbst wurden jedoch auch vereinzelte Erhöhungen auf der konvexen Seite gefunden. Unsere Untersuchungen zeigen, dass in einer skoliotischen Wirbelsäule sowohl hinsichtlich der Wirbelmorphologie, wie auch hinsichtlich der subchondralen Mineralisierung von Endplatten und Facettengelenken deutliche Asymmetrien nachweisbar sind. Zudem konnten wir eine Abhängigkeit vom Schweregrad der Skoliose und dem Ausmaß der strukturellen Fixierung feststellen. Wir verstehen die von uns beschriebenen Mineralisierungsmuster als Ergebnis der langfristig veränderten Lastverhältnisse in einer skoliotischen Wirbelsäule. Ausgehend von den beobachteten Befunden stellen wir ein eigenes Kräftemodell vor, das die in einer skoliotischen Wirbelsäule vorherrschenden Kräfte darstellt und biomechanische Erklärungen zur Gelenksmechanik skoliotischer Wirbelsäulen liefert. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen zudem, dass der Einsatz der CT-OAM in Klinik und Forschung wertvolle Erkenntnisse für die Beurteilung und Planung operativer Wirbelsäuleneingriffe insbesondere bei skoliotischen Wirbelsäulen liefert.

Die Narkolepsie ist charakterisiert durch Hypersomnie mit imperativen Einschlafatta-cken, Kataplexie, Schlafparalyse und hypnagoge Halluzinationen. Man stellte bei Narkolepsiepatienten ein erworbenes zentrales Defizit eines Neuropeptids, des Orexins, fest. Dies scheint bei den Patienten mit einer Reihe weiterer endokriner und metabolischer Auffälligkeiten, unter anderem ei-nem Leptindefizit und Adipositas, verbunden zu sein. In der vorliegenden Studie wurden 500 Narkolepsiepatienten in Deutschland mittels eines Fragebogens befragt, in welchem Alter die vier Kardinalsymptome zum ers-tenmal aufgetreten seien. Es wurde ermittelt, ob sich ihr Appetit, das Verlangen nach Kohlenhydraten und ihr Körpergewicht jeweils im Jahr vor und im Jahr nach Beginn der Symptome verändert habe. Es sollte das Körpergewicht und die Körpergröße angegeben werden. 293 Patienten antworteten. 118 Patienten unterzeichneten weiterhin eine Schweigepflichtsentbindung; so konnte bei diesen die Diagnose Narko-lepsie bestätigt werden. Die Angaben zu Gewicht und Größe ergaben einen mit 68% hohen Anteil an übergewichtigen und adipösen Patienten. Die Auswertung der Fra-gebögen ergab eine signifikant höhere Anzahl an Narkolepsiepatienten, die im Jahr nach Beginn der Symptomatik, im Vergleich zum Jahr davor, über eine Zunahme des Appetits (p=0,020) und Körpergewichts (p=0,009) berichteten. Des Weiteren wurden 28 Betroffene mit anthropometrischen Methoden, der Messung der Körpermaße und –umfänge und der Hautfaltendicke, sowie der Bioimpedanzanalyse bezüglich der Körperzusammensetzung, insbesondere des Körperfettanteils, untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass Narkolepsiepatienten mit 27,6 ± 4,8 kg/m2 im Vergleich zum Durchschnitt der deutschen Bevölkerung einen erhöhten BMI und mit einem T-Score von 113,3 ± 9,7 einen erhöhten Bauchumfang aufweisen. Die Körperfettbestimmung ergab mit beiden Methoden einen erhöhten Fettanteil am Körpergewicht (Hautfaltendickemessung: Frauen 41,3 ± 4,6 %, Männer 29,6 ± 5,8 %; BIA: Frauen 46,9 ± 8,1 %, Männer 27,5 ± 4,8 %). In einem weiteren Schritt wurde in dieser Gruppe der Plasmaleptinspiegel gemessen. Die Leptinspiegel lag bei Frauen mit Narkolepsie und einem hohen BMI, signifikant unter der 50 %-Perzentile. Bei einer Kontrollgruppe von 30 Patienten mit Schlafapnoesyndrom wurden ebenfalls Körperzusammensetzung und Leptinspiegel bestimmt. Die Messergebnisse an den Schlafapnoepatienten ergaben keine von den Narkolepsiepatienten signifikant abweichenden Unterschiede. Wir konnten in der vorliegenden Studie zeigen, dass unter Narkolepsiepatienten die Prävalenz an Adipositas hoch ist. Bei übergewichtigen Patienten muss generell mit einer Vielzahl von Begleit- und Folgeerkrankungen gerechnet werden. Zu diesen zählen unter anderem Stoffwechselerkrankungen, Herz-Kreislauferkrankungen und maligne Erkrankungen. Diese Komplikationen korrelieren mit dem Fettverteilungsmuster. Das Gesundheitsrisiko ist bei androider, abdomineller Fettverteilung größer als bei unspezifischer oder gynoider Fettverteilung. Dass das Übergewicht bei Narkolepsiepatienten durch einen hohen Körperfettanteil zustande kommt, konnte durch die Körperfettbestimmung gezeigt werden. Mit der Bestimmung des Taillenumfangs konnte gezeigt werden, dass dieses Fett vermehrt viszeral verteilt ist. Also besteht bei Narkolepsiepatienten mit der stammbetonten Adipositas ein wichtiger Promotor kardiovaskulärer Risikofaktoren und ein eigenständiger Risikofaktor für verschiedene Erkrankungen. Bis heute ist die genaue Genese der Narkolepsie unbekannt. So ist es von Interesse zu wissen, ob die Adipositas ein prämorbides Phänomen ist oder sich mit der Erkran-kung entwickelt. Da im Jahr nach Krankheitsbeginn die mittlere Gewichtszunahme der Patienten um 4 kg höher als im Jahr zuvor war, deuten unsere Ergebnisse auf eine deutliche, sekundäre Gewichtszunahme nach Beginn der Erkrankung bei Narko-lepsiepatienten hin. Diese Erkenntnisse liefern weitere Hinweise dafür, dass bei der Narkolepsie nicht nur der Schlaf-Wach-Rhythmus, sondern auch der Energiestoffwechsel gestört ist. Es ist eine komplexe Störung der Gewichtsregulation, speziell in Bezug auf ein vermindertes Leptinfeedback und die lateralhypothalamische Integration peripherer Signale, anzunehmen.

Introduction: Ursodeoxycholic acid (UDCA) therapy attenuates the risk of biliary pain and complications in patients with symptomatic gallstones [1]. However, it is unknown whether UDCA therapy might improve also the gastrointestinal quality of life in patients with “asymptomatic” cholecystolithiasis. Methods: Therefore we studied the effect of UDCA treatment in 35 patients [ = 21; age 36 – 72, av. 56.6; = 14; age 29 – 78, av. 59,8 ] with “asymptomatic” gall-stones, using the „Gastrointestinal Quality of Life Index“ (GIQLI) as previously introduced by Eypasch et al. [2] The 36 questions of the GIQLI had to be answered on a 5-digit scale (0;1;2;3;4), so if added up a total score of 144 could be obtained. The questionnaire was answered before and after a four-week treatment with 250 mg UDCA per day, taken in the evening. Results: The patients scored 107.0 ± 15.9 (mean ± SD ) points from an attainable maximum of 136* prior UDCA treatment, which increased significantly ( p < 0,01 ) to 119.0 ± 12.5 points after UDCA application. Five patients already had a high GIQLI-score ( 120) before the treatment with UDCA, which is indicating, that the innocent gall-stone is not a myth. The change of the GIQLI-score between the two measurements ranged from – 6 to + 50 points. 8 patients with an initial GIQLI-score ≤ 100 gained significantly more points ( p < 0,01 ) ( 22.5 ± 16.6 ), than the 27 patient with an initial GIQLI-score >100 ( 8.67 ± 6.84 ). Conclusions: Our study shows that a “silent gall-stone” is not always as silent as expected, and that furthermore a treatment with low dose UDCA can improve the gastrointestinal quality of life in patients with “asymptomatic” cholecystolithiasis, particularly in patients with an initial GIQLI-score ≤ 100 points. References: [1] Tomida S. et al. Hepatology 1999; 30: 6-13 [2] British Journal of Surgery 1995; 82: 216-222

Monoklonale Antikörper sind unverzichtbare Hilfsmittel, um Proteinkomplexe aus Zellen zu isolieren oder Proteine in Gewebeschnitten zu lokalisieren. Sie dienen auch dazu, Entwicklungsvorgänge aufzuklären. Dabei wird als Modellorganismus für Vertebraten oft der Zebrafisch gewählt, da er sich asaisonal vermehrt, eine zahlreiche Nachkommenschaft hat und sowohl die Befruchtung als auch die Entwicklung außerhalb des Mutterleibs erfolgt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden monoklonale Antikörper generiert, die spezifisch mit neuronalen Geweben und Organen des Zebrafisches reagieren. Zur Immunisierung wurde Gehirngewebe des Zebrafisches verwendet. Immunisiert wurden Ratten. Antikörperbildende B-Zellen aus der Ratte wurden mit einer Mausmyelom-Zelllinie fusioniert. Proteine von Interesse wurden mit Hilfe der Antikörper aus Zelllysaten des Zebrafisch-Gehirns immunpräzipitiert und durch Elektrophorese in Polyacrylamidgelen aufgetrennt. Die durch Antikörper detektierbaren Banden wurden ausgeschnitten und die enthaltenen Proteine mit massenspektrometrischen Techniken identifiziert. In einem weiteren Ansatz diente eine in λ-Phagen einklonierte Genbank der Expression der Proteine. Die Proteine wurden ebenfalls mit monoklonalen Antikörpern identifiziert. Die Phagen, die diese Proteine produzierten, wurden vermehrt und die für das Protein kodierende DNA sequenziert. Wir haben unsere Anstrengungen vor allem auf Proteine neuronalen Ursprungs konzentriert, weil diese Strukturen in den Fischen besonders deutlich markiert wurden. Histologische Untersuchungen an anderen Spezies ergaben, dass die Antikörper mit neuronalen Strukturen vieler Spezies reagierten, was auf eine hohe Konservierung der Proteine in der Phylogenese schließen lässt. Aus drei Fusionen mit Milzzellen von immunisierten Ratten wurden 2400 Zellüberstände erzeugt, die auf ihre Immunglobulin-Subklasse getestet wurden. IgG-positive Überstände wurden auf histologischen Schnitten untersucht. Schließlich wurden 17 Klone etabliert, die mit Nervengewebe des Zebrafisches reagierten, und weitere 9 Klone, die sowohl mit neuronalen Zellen des Zebrafisches als auch mit neuronalem Gewebe anderer Spezies reagierten. Die von den einzelnen Antikörpern erkannten Proteine wurden entweder massenspektrometrisch oder mittels einer Expressionsgenbank, die aus drei Tage alten Zebrafischlarven hergestellt wurde, identifiziert. Es wurden Antikörper gegen folgende Proteine gefunden: 1. Tenascin R 2. Plasticin 3. TOPAP 4. VAT-1 Es wurden 16 monoklonale Antikörper, die gegen fünf verschiedene humane Antigene hergestellt worden waren, auf Kreuzreaktivität mit Zebrafischgehirn getestet. Die Antikörper reagierten sowohl mit dem Hirn des Zebrafisches als auch mit dem Hirn acht verschiedener Säugerspezies. Im zweiten Teil der Arbeit wurde der Versuch unternommen, gezielt gegen ein Fusionskonstrukt, das Teile des humanen Parkins enthielt, monoklonale Antikörper herzustellen. Aus vier Fusionen wurden nur drei spezifisch mit dem Antigen reagierende Antikörper selektiert, die auch im Western-Blot mit Parkin reagierten. In vivo wurde das Antigen in histologischen Schnitten jedoch nicht erkannt.

Das durch Funktionelle Elektrostimulation (FES) realisierte Fahrradfahren von Querschnittgelähmten bietet die Möglichkeit des Muskel- und kardiovaskulären Trainings in Kombination mit einer erhöhten Mobilität im täglichen Leben. Ein weiterer Vorteil ist ein relativ normales Fortbewegungsbild vergleichbar mit dem Fahren eines Liegefahrrades. Um beim FES-Ergometertraining kardiovaskuläre Adaptationsprozesse in Gang zu setzen oder beim FES-Radfahren alltagstaugliche Fahrstrecken bewältigen zu können, muss ein Mindestmaß an Leistung über einen ausreichend langen Zeitraum abgegeben werden, eine derzeit im Regelfall noch nicht erfüllbare Forderung. Das im Rahmen der vorgelegten Arbeit entwickelte experimentell-mathematische Modell beruht auf arbeitsphysiologischer Grundlage und erfasst einheitlich die statisch und dynamisch energetischen Aspekte des FES-Radfahrens von untrainierten Paraplegikern. Es wurde insbesondere der Versuch unternommen, mit Hilfe des Modells, die beim FES-Radfahren beobachtete, geringe Ausdauer (rasche Ermüdung) des wenig- oder untrainierten Querschnittgelähmten zu erklären. Weiterhin wurden aus dem Modell Maße zur Charakterisierung der Fahrfähigkeit des einzelnen Patienten für ein spezielles Fahrrad abgeleitet („individueller Aufwand“, „Fahrfähigkeit“). Als Anwendung der vorgeschlagenen Methoden und Maßzahlen wurden die statische und dynamische Leistungsfähigkeit von 7 untrainierten, paraplegischen Patienten und einer extrem gut trainierten, paraplegischen Patientin im Hinblick auf das FES-Radfahren untersucht. Es konnte nachgewiesen werden, dass: Die bei untrainierten Querschnittgelähmten beobachtete extensive Ermüdung aus arbeitsphysiologischer Sicht betrachtet daraus resultiert, dass das FES-Radfahren dieser Patienten im muskulären Höchstleistungsbereich erfolgt. Der durch Gelenk-reibung verursachte 30%-ige Leistungsverlust setzt die verfügbare Ausgangsleistung zusätzlich herunter. Die Untrainierten bilden unter den querschnittgelähmten Patienten eine besondere Gruppe, die sich durch besonders niedrige statische und dynamische Leistungen auszeichnet. Diese Gruppe besitzt eine relativ homogene Dauerleistungsgrenze, die sich signifikant von der Dauerleistungsgrenze Gesunder oder gut trainierter Querschnittgelähmter unterscheidet. Der Vergleich zwischen den Leistungen untrainierter und gut trainierter Patienten zeigt, dass die beim FES-Radfahren erreichbaren Leistungen, obwohl durch großen Trainingsaufwand erkauft, die Bewältigung alltagstauglicher Strecken oder die Durchführung eines effektiven kardiovaskulären Ergometertrainings ermöglichen können. Anwendungsbereiche der vorgeschlagenen Maßzahlen „individueller Aufwand“ und „Fahrfähigkeit“ sind die Trainingsüberwachung querschnittgelähmter Radfahrer und die Optimierung von FES-tauglichen Rädern.

Ghrelin ist der natürliche Ligand des wachstumshormon-sekretagogen (GHS)-Rezeptors (Kojima, 1999). Es stimuliert die Wachstumshormon (GH)-Ausschüttung an der Hypophyse und wirkt appetitsteigernd. Bisherige schlafendokrinologische Untersuchungen zeigen, dass die Hormone wachstumshormon-freisetzendes-Hormon (GHRH), Somatostatin, corticotropin-freisetzendes Hormon (CRH) und Cortisol in die Schlafregulation involviert sind. Auch synthetische Wachstumshormon-Sekretagoge (GHS) modulieren beim Menschen den Schlaf und beeinflussen die nächtliche hormonellen Sekretion. Ziel dieser Arbeit war es, die Effekte von Ghrelin auf das Schlaf-EEG und die nächtliche Hormonsekretion von GH, ACTH, Cortisol, Prolaktin und Leptin bei jungen gesunden Männern zu untersuchen. Nach Gabe von 4 x 50 µg Ghrelin iv. zu Beginn der Nacht fand sich ein signifikanter Anstieg des Tiefschlafs im Schlaf-EEG und der assoziierten nächtlichen GH-, Cortisol- und Prolaktin-Sekretion. Die Leptinspiegel waren nicht signifikant verändert. Diese Arbeit konnte zeigen, dass exogen appliziertes Ghrelin signifikante Wirkungen auf den humanen Schlaf und die schlafassoziierte Hormonsekretion ausübt. Anhand der Ergebnisse ist davon auszugehen, dass Ghrelin nicht nur auf die GH-Sekretion, das Appetitverhalten oder das Gewicht Einfluss nehmen kann, sondern eigene endogen-schlafmodulierende Effekte ausübt und bei jungen gesunden Männern als tiefschlaffördernder Faktor angesehen werden kann. Weiterhin bewirkt Ghrelin einen deutlichen Effekt auf die somatotrophe und corticotrophe Hormonsekretion, indem es die physiologischen Sekretionsmuster von GH und Cortisol stimuliert und intensiviert. Bei Betrachtung der gegensätzlichen Wirkungen der einzelnen Hormone GHRH und CRH auf den Schlaf ist dabei bemerkenswert, dass Ghrelin die GH-sekretagogen und tiefschlaffördernden Effekte von GHRH und die Cortisol-sekretagogen Effekte von CRH vereint. Man kann postulieren, dass Ghrelin eine mögliche Schnittstelle des somatotrophen und des corticotrophen Systems darstellt.

Durch den Transfer tumorspezifischer T-Zellen können solide Tumore nicht nur in Tieren, sondern auch im Menschen erfolgreich behandelt werden. Dudley et al. konnten kürzlich nach dem autologen Transfer stimulierter tumorinfiltrierender Lymphozyten (TIL) nach vorheriger non-myeloablativer Konditionierung in zwei von zwölf Patienten mit Melanomen eine Tumorregression erreichen (Dudley et al. 2002). Änliche Erfolge konnten Chang et al. bei der Behandlung von fortgeschrittenen Nierenkarzinomzellen erzielen (Chang et al. 2003). Sie vakzinierten Patienten mit Calmette-Guérin Bacillus versetzten Tumorzellen und ernteten anschließend die T-Zellen aus den angrenzenden Lymphknoten der Vakzinierungsregion. Nach autologem Transfer der vorwiegend CD8+ T-Zellen, welche in vitro mit anti-CD3 stimuliert wurden, sprach die Therapie bei neun von 34 Patienten an. Die Mechanismen der T-zellvermittelten Tumorregression sind aber bis heute noch unklar. Gegenstand dieser Arbeit war es daher Faktoren zu untersuchen, welche eine Rolle bei der Regression von D5-Melanomlungenmetastasen durch den adoptiven Transfer CD4+/CD8+ T-Zellen aus Tumorvakzin drainierenden Lymphknoten (TVDLN) nach Vakzinierung mit D5G6 (einem GM-CSF transduzieren D5-Subklon) spielen. Hierzu wurden D5-Zellen in vitro mit Zytokinen, welche von Effektor T-Zellen (TE) produziert werden, stimuliert. Wir konnten zeigen, dass D5-Tumorzellen die als proapoptotisch geltenden Rezeptoren TNF-R I sowie Fas nach IFN-g-Stimulation exprimieren. Die Inkubation mit den Liganden dieser Rezeptoren TNF-a, LT-a und FasAb bewirkt keine Apoptoseinduktion. Gleichzeitige Inkubation dieser Liganden führt nur zu einer Apoptoserate von 25% in D5. Mögliche Gründe der relativen Apoptoseresistenz von D5 könnten die intrazellulären Apoptoseinhibitionsproteine c-IAP I, c-IAP II und Survivin sein, welche wir in D5 nachweisen konnten. Da nach adoptivem Transfer tumorspezifischer TE Makrophagen die pulmonalen Tumormetastasen infiltrieren, untersuchten wir, ob TE Chemokine exprimieren. Unsere Untersuchungen ergaben, dass TE die Chemokine MIP-1a, MIP-1b und RANTES tumorspezifisch exprimieren. Nach Stimulation von D5-Tumorzellen mit den Zytokinen TNF-a und IFN-g, welche von TE tumorspezifisch exprimiert werden, wird die Chemokin-mRNA von KC, MCP-1, IP-10 und Mig in D5 exprimiert. Auch die Koinkubation von D5 mit TE induziert die Expression der mRNA von KC, MCP-1, IP-10 und Mig. Deutlich erhöhte KC und MCP-1 Proteinkonzentrationen wurden im Überstand von D5-Tumorzellen mittels ELISA nach TNF-a Stimulation gegenüber unstimulierten und IFN-g stimulierten D5-Zellen festgestellt. Um zu prüfen, ob die von D5 gebildeten Substanzen auch tatsächlich chemotaktisch auf Makrophagen wirken, führten wir einen chemotaktischen Assay durch. Wir konnten zeigen, dass es zu einer signifikanten Steigerung der Anzahl migrierter Makrophagen in Richtung D5- Tumorzellen nach deren Stimulation mit IFN-g und TNF-a kommt. Da wir in TE die Expression von TNF-a-mRNA und die Sekretion von IFN-g tumorspezifisch nachweisen konnten, besteht Grund zur Annahme, dass in vivo TE in der Lage sind Tumorzellen zur Chemokinbildung anzuregen, was zu einer Invasion von Makrophagen in die Tumorregionen führt. Dass Makrophagen möglicherweise eine entscheidende Rolle bei der Tumorregression spielen, deckt sich auch mit der Beobachtung von Feinmesser et. al., welche mit einer peritumorösen Injektion von Multikinen (Zytokin-/Chemokinmischung) Kopf und Halstumore behandelten (Feinmesser et al. 2003). Nach dieser Therapie zeigte sich in den Tumorregionen der erfolgreich behandelten Patienten im Gegensatz zu Non-Respondern eine hohe Anzahl migrierter und aktivierter Makrophagen. Wir fanden mit den Ergebnissen unserer Studie erstmals Hinweise darauf, dass im murinen Melanommodell B16BL6-D5 nicht ausschließlich die direkte T-zellabhängige Zytotoxizität zur Tumorregression führt, sondern dabei weitere Zellarten wie Makrophagen/Monozyten involviert sind, welche mittels tumorspezifischer Chemokine rekrutiert werden. Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zur Erforschung der Mechanismen T-zellvermittelter Tumorregression. Die Kenntnisse dieser Mechanismen haben entscheidende Bedeutung bei der Entwicklung neuer, effektiver Behandlungskonzepte gegen solide Tumore.

In dieser experimentellen Arbeit wurde die Strahlenbelastung in Zusammenschau mit der Bildqualität des neuen C-Bogens Siremobil ISO-C-3D evaluiert. Mit Hilfe eines Alderson-Phantoms wurden die Organ- und Effektivdosen ermittelt und mit der CT verglichen. Anhand von Leichenpräparaten wurde analog den Dosismessungen die Bildqualität beurteilt. Die Patientendosen des ISO-C-3D liegen in der Größenordnung einer Spiral-CT. Besonders zu berücksichtigen sind die Im Vergleich zur CT hohe Streustrahlung und Gonadendosen bei Untersuchungen beispielsweise der LWS, in der die Gonaden nicht direkt im Strahlengang liegen. Dadurch entsteht durch die Streustrahlung eine höhere Effektivdosis als in der CT. Deshalb sollte die Indikation zur Anwendung des ISO-C-3D streng gestellt werden. Der Vorschlag, mit dosisreduzierenden Protokollen die Patienten zu entlasten, wird sich aufgrund der begrenzten Bildqualität nicht durchsetzten. Die Bildgebung mittels des Standard-Protokolls des ISO-C-3D reicht für intraoperative Zwecke, z.B. Stellungskontrolle von Osteosynthesematerial, völlig aus. Zur praeoperativen Diagnostik wird allerdings die CT weiterhin Methode der 1. Wahl sein und vom ISO-C-3D nicht abgelöst werden, weil auch dem Standardprotokoll des ISO-C-3D Grenzen gesetzt sind.