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

Die Studie prüfte in einem biomechanischen und klinischen Teil den künstlichen Bandscheibenersatz als Alternative zu fusionierenden Verfahren. Die Fragestellung war: Gelingt die Wiederherstellung des Bewegungssegmentes bezüglich des Drucks in den Facettengelenken sowie der Kinematik des operierten Segmentes und des Anschlusssegmentes? Wie ist der klinische Verlauf des eigenen Patientenkollektiv? Im biomechanischen Teil wurden drei Zustände untersucht: der Nativzustand, die unconstrained Prothese SB Charité und die semiconstrained Prothese Prodisc. Kein signifikanter Unterschied ergab sich in der Bewegungsanalyse zwischen den Zuständen. Im Anschlusssegment verhielten sich Zustände ähnlich. Im operierten Segment war das Bewegungsausmaß für die Prothesen tendenziell größer. Die semiconstrained Prothese zeigte ein größeres Interquartilrange als die unconstrained Prothese bei geringerer Auslenkungskraft, was bei gleichem Kraftaufwand ein höheres Bewegungsausmaß erwarten lässt. In der Druckanalyse ergab sich für das Anschlusssegment in der Druckentwicklung der Facettengelenke kein signifikanter Unterschied zwischen den Zuständen. Im versorgten Segment zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen Nativzustand und Prothesen. Tendenziell erwies sich das Druckniveau für die Prothesen niedriger als im Nativzustand. Ein signifikanter Unterschied zwischen den Prothesen ergab sich in der Rechtsrotation, die semiconstrained Prothese zeigte bei größerem Druckprofil das niedrigere Druckniveau als die unconstrained Prothese. Der klinische Teil bestätigte in der prospektiven Studie die Ergebnisse bestehender Studien. Nach der Versorgung mit der SB Charité war die Bewegungseinschränkung regredient und die Belastbarkeit der Patienten verbesserte sich. Der Schmerz in Rücken und Beinen war reduziert, die Gehstrecke nahm zu, die Ergebnisse im Oswestry-Disability-Score und im SF-36-Score verbesserten sich. Die subjektive Selbsteinschätzung der Gesundheit verbesserte sich allerdings nicht, was eine fehlende Akzeptanz der wiederhergestellten Gesundheit belegt. Wenn die Ergebnisse des biomechanischen und klinischen Teil zusammengenommen werden, kann festgehalten werden, dass bei strengen Indikationskriterien dem Patienten die Bandscheibenprothese als Alternative zu fusionierenden Verfahren angeboten werden kann.

Zelllinienentscheidungen in der Hämatopoese werden eingeleitet und sind abhängig von der Aktivierung von Transkriptionsfaktoren. Es ist allerdings bisher nicht geklärt, ob die initiale Aktivierung früher hämatopoetischer Transkriptionsfaktoren durch bisher unbekannte extrinsische Signale oder durch ein zellinternes autonomes Programm erfolgt. Notch Rezeptoren sind evolutionär hoch konservierte Transmembranrezeptoren, die an der Regulation von Zelllinienentscheidungen, Differenzierung und Proliferation in verschiedenen embryonalen und adulten Geweben beteiligt sind. Die Expression von Notch Rezeptoren auf hämatopoetischen Zellen und der dazugehörigen Liganden wie Jagged1 auf Knochenmarksstromazellen deutet auf eine Bedeutung von Notch in der Regulation der Hämatopoese. Vor Kurzem konnte die Induktion der myeloischen Differenzierung von hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen durch Notch nachgewiesen werden. Die molekularen Mechanismen dieses Prozesses sind dabei noch völlig unklar. Darin Einblick zu gewinnen wurde im Rahmen dieser Doktorarbeit durch die Suche nach Zielgenen von Notch in der Myelopoese versucht. Dazu wurden die multipotente myeloische Stammzelllinie FDCP-mix und die granulozytäre Vorläuferzelllinie 32D mit einem durch Tamoxifen aktivierbarem Notch als Zellsysteme gewählt. In dieser Arbeit durchgeführte zytokingesteuerte Differenzierungskinetiken konnten bestätigen, dass die verwendeten FDCP-mix Zellen während ihrer Differenzierung in reife Granulozyten, Makrophagen und Erythrozyten auf RNA-Ebene charakteristische Regulationen von wichtigen myeloischen Transkriptionsfaktoren, Zytokinrezeptoren sowie differenzierungsabhängigen Funktionsproteinen durchlaufen. Sie stellen somit ein optimales Zellsystem zur Analyse von Notch-Zielgenen in der Myelopoese dar. Mit dem Tamoxifen induzierbaren System der Notchaktivierung wurden zuerst bekannte, zentrale Regulationsfaktoren der Myelopoese auf eine Induktion durch Notch im Northern Blot untersucht. Dabei stellte sich als entscheidendes Ergebnis sowohl in 32D als auch FDCP-mix Zellen die direkte, spezifische Induktion des frühen myeloischen Transkriptionsfaktors PU.1 heraus, von dem bekannt ist, dass er myeloische Differenzierung initiiert. Außerdem kam es zu einer indirekten Hochregulation des M-CSF-Rezeptors, der als wichtiges Zielgen von PU.1 bekannt ist. Diese Ergebnisse zeigen, dass ein extrinsisches Signal, im Organismus durch den Jagged / Notch Signalweg vermittelt, zu einer Aktivierung eines frühen hämatopoetischen Transkriptionsfaktors führt, welcher Zelllinienentscheidungen in der Hämatopoese bestimmt. In Zusammenschau mit den biologischen Wirkungen von Notch in der Hämatopoese weist dies darauf hin, dass extrinsische Mechanismen eine wichtige Rolle in der Regulation der Hämatopoese spielen dürften. Durch ein neu zu etablierendes cDNA-Filter (cDNA-Microarray) Screening-Verfahren konnten dann als weitere wichtige Zielgene von Notch in der Hämatopoese u.a. der Interferon Regulatory Factor-1 (IRF-1), der Interleukin1-Rezeptor-Antagonist (IL1RA), der Tumornekrosefaktor-Rezeptor 2 (TNFR2), sowie c-myc und myb identifiziert werden.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Tyrosinphosphatase hVH-5 nach Genveränderungen untersucht. Als Mitglied der Familie der dual-spezifischen Phosphatasen ist hVH-5 (homologue of vaccinia virus H1 phosphatase gene clone 5) an der Signaltransduktion der Zelle durch Dephosphorylierung von stress-aktivierter Proteinkinase (SAPK) und p38 beteiligt. Aufgrund seiner Rolle als potentielles Tumorsuppressorgen können Genveränderungen oder Fehlregulationen von hVH-5 zur Entstehung von Tumoren beitragen. Wie bereits bekannt ist, zählt die Lokalisation dieses Gens auf Chromosom 11p15.5 zu häufig beobachteten Loss Of Heterozygosity (LOH)-Regionen bei Krebserkrankungen, u.a auch bei Brustkrebs. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Expressionsanalyse der hVH-5 Phosphatase in Normalgewebe und Brustkrebszelllinien durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass hVH-5 nicht nur, wie schon bekannt, in humanem Gehirn, Herz und Skelettmuskel transkribiert wird, sondern eine Trankription darüber hinaus auch noch in 10 weiteren humanen Geweben sowie in allen untersuchten Brustkrebszelllinien nachgewiesen werden konnte. Um ein zeitsparendes und effektives Mutationsscreening zu ermöglichen, wurde eine neue Methode, Conformation Sensitive Gel Electrophoresis (CSGE), etabliert. Dadurch konnte bereits im ersten Exon dieser Phosphatase eine Heteroduplexbildung als Hinweis auf eine Genveränderung sichtbar gemacht werden. Mittels Sequenzierungs- sowie Restriktions-Fragment-Längen-Polymorphismus-Analyse konnte die exakte Nukleotidsequenz bestimmt werden. Es wurde festgestellt, dass es sich hierbei um eine bisher unbekannte Gensequenz eines prozessierten Pseudogens der hVH-5 Phosphatase handelt. Prozessierte Pseudogene sind dadurch definiert, dass sie typischerweise durch einen Verlust des Promotors transkriptionell inaktiv sind. Eine Datenbankrecherche (Sanger Center) ermöglichte die Lokalisation des Pseudogens auf Chromosom 10q22.2. Phylogenetische Analysen führten zu dem Ergebnis, dass das Gen vor ca. 6,8 Mio. Jahren entstanden sein müsste. Es konnte gezeigt werden, dass das in dieser Arbeit beschriebene Pseudogen von hVH-5 (ψhVH-5) entgegen der Definition eines Pseudogens in gesunden menschlichen Geweben transkribiert wird. Diese Tatsache deutet auf eine evtl. funktionelle Bedeutung dieses Gens hin. Weiterhin konnte ein möglicher Zusammenhang zwischen der Transkription des Pseudogens und der Entstehung von Brustkrebs nicht ausgeschlossen werden, da dieses in drei von 14 untersuchten Brustkrebszelllinien nicht transkribiert wird. Aus der Übersetzung der Nukleinsäuresequenz von ψhVH-5 in Aminosäuren resultierte ein Peptid von 8.8 kDa, welches sich stark vom hVH-5 Wildtyp unterscheidet und keinerlei funktionelle Domänen aufweist. Es konnte weder ein Nachweis des transient überexprimierten Proteins noch eines in vivo translatierten Proteins erbracht werden. Die Akkumulation der zahlreichen Mutationen im Pseudogen verglichen mit dem Wildtyp deutet stark darauf hin, dass dieses Gen in der Evolutionsgeschichte aufgrund fehlender funktioneller Bedeutung zumindest zeitweise keinem Selektionsdruck unterlag oder aber sich zu einem selbständigen Gen mit noch unbekannter Funktion weiterentwickelte. In der vorliegenden Arbeit konnten Hinweise dafür gebracht werden, dass ψhVH-5 sich möglicherweise derart entwickelt hat, um durch andere Regulationsmechanismen, beispielsweise solche, die für nicht-kodierende RNAs bekannt sind, mit dem Wildtypgen der hVH-5 Phosphatase zu interagieren.

Das kolorektale Karzinom ist die zweithäufigste Todesursache durch maligne Tumoren in den Industrienationen, verantwortlich für mehr als 10 % aller Krebstoten, mit zunehmender Inzidenz. Eine Heilung verspricht nur die chirurgische Intervention im Frühstadium, die Prognose in fortgeschrittenen Krankheitsstadien ist meist schlecht. Die Entdeckung der genetischen Veränderungen während der Tumorgenese kolorektaler Tumoren lässt hoffen, dass eine Früherkennung dieser ernsten Erkrankung über den Nachweis bestimmter Genmutationen im Stuhl oder der Kolonlavageflüssigkeit möglich ist. Die dabei am häufigsten auftretenden Mutationen betreffen das p53-Tumorsuppressorgen. Ziel dieser Arbeit war die Optimierung einer Methode zum Nachweis von p53 Mutationen in Kolonlavageproben. Mit Hilfe einer „Single Strand Conformation Polymorphism“ – Analyse war ein einfaches Screening der Exons 5-8 des p53-Gens möglich. Für die Etablierung dieser SSCP-Analyse und als positiv Kontrolle dienten die Zelllinien SW480, HaCat, Kle-1B, Hec-1B, Hut 78 und BT-20. Alle Mutationen der Zelllinien ließen sich in der optimierten SSCP-Analyse zweifelsfrei nachweisen. Dabei konnte bezüglich der Sensitivität dieser Methode gezeigt werden, dass ein Anteil von ≥ 20 % mutierter DNA in der Wildtyp-DNA nötig ist, um die Mutation nachzuweisen. Bei 37 Patienten mit kolorektalem Karzinom und einem Patienten mit einem 3 cm großen kolorektalen Adenom wurde eine Koloskopie durchgeführt. Die Tumoren wurden histopathologisch klassifiziert und die Lavageflüssigkeit zur weiteren Analyse gesammelt. Nach der Extraktion der DNA aus den Lavageproben folgten PCR und Reinigung der Amplifikate. Sowohl die Extraktion der DNA als auch die Amplifikation konnte in allen Fällen problemlos durchgeführt werden. P53 Mutationen konnten mit Hilfe der SSCP-Analyse bei 8 (22 %) der Karzinompatienten und bei dem Adenompatienten (100 %) detektiert werden. Es zeigte sich keine Korrelation zwischen dem Tumorstadium und dem Mutationsnachweis. Weiter zeigte sich keine Korrelation zwischen zusätzlich zu den Karzinomen vorhandenen Adenomen und dem Mutationsnachweis. Mit der hier verwendeten Methode ist ein Nachweis von p53 Mutationen in Kolonlavageproben möglich. Es konnten Mutationen sowohl in einem prämalignen Stadium als auch bei kleinen, auf Mukosa und Submukosa beschränkten, Karzinomen nachgewiesen werden. Der Mutationsnachweis gelang bei Tumoren aus allen Kolonabschnitten. Dennoch ist die Sensitivität der hier vorgestellten Methode zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht ausreichend. Weitere Studien werden benötigt, um die Sensitivität beispielsweise durch DNA-Anreicherungsmethoden zu erhöhen.

Die Beschichtung von glutaraldehydfixierten porcinen Herzklappen mit humanen Endothelzellen konnte bisher nicht befriedigend gelöst werden. In dieser Arbeit wurde die Hydrophilie der zu beschichtenden Matrix mittels einer starken organischen Säure wieder hergestellt und außerdem ein physiologischer Untergrund durch die Vorbeschichtung mit humanen Fibroblasten geschaffen, um eine stabile Zelladhäsion über 21 Tage zu ermöglichen. Indem das Klappenmaterial einer kombinierten Behandlung aus Spülung in M199, Inkubation in 10 %iger Zitronensäure und Beschichtung mit vaskulären Fibroblasten unterzogen wurde, konnte eine stabile Endothelialisierung des Klappenlumens erreicht werden.

Background: So far there has been no empirically proven taxonomy of mental functions which summarizes brain functions from a neuropsychological perspective. The classification of mental functions by Pöppel (1993, 1997) explains the correlation of the elementary functions from a neuropsychological point of view, based on a psychology of time. He distinguishes four levels of cognition: the cognition of simultaneity, of succession, of the subjective present, and of duration. These levels of cognition are based on two different brain mechanisms of temporal organization: a high-frequency mechanism that provides discrete systemic conditions of 30ms, within which all information that is processed separately in the brain is synchronized, and a low-frequency mechanism that summarizes subsequent systemic conditions from 30ms up to a limit of 3 seconds. Together with the function that provides a certain level of activation, these two functions form the logistical functions of the classification of mental functions. They provide not only the basis of temporal cognition, but also of that which can be subjectively experienced, i.e., of our perceptions (representation or perceptual processing of stimuli), memories (stimulus processing or storage of information), emotions (evaluation of stimuli), and action, respectively reaction (response to stimuli). These four domains are the content-related functions of the classification of mental functions. Objective: The objective of this paper is to determine to what extent empirical data collected from a (neuro-) psychological test battery reflect the representation of the mental functions postulated in theory. The specific goal is the factor-analytical representation of the classification of mental functions according to Pöppel (1993, 1997) by means of the individual tests. Methods: Healthy subjects aged 50 to 65 years without age-associated impairment participated in the pharmacologically-sponsored clinical study. Based on the theory of mental functioning, 15 (neuro-) psychological tests were selected to assess the repertoire of content-related and logistical functions. Nine tests were selected to assess content-related functions and six to assess logistical functions. To further test the dimensionality of Pöppel’s classification, a factor analysis was conducted to indicate to what extent the measuring instruments cover the mental functions in Pöppel’s classification. Results: The content-related function stimulus representation is covered completely, the function action/reaction is covered by variables in two out of three tests. The dimension emotional evaluation of information is largely covered. Temporal reproduction units of

Der Intestinaltrakt spielt eine wesentliche Rolle in der Aufrechterhaltung der Homöostaase des Organismus. Postoperativ kann es zu massiven Störungen, wie z.B. einer Barrierefunktionsstörung kommen, eventuell hängt diese in einem kritischen Maße von einer hohen Proteinsyntheserate ab. Glutamin dient neben weiteren wichtigen Funktionen Enterozyzen als Energielieferant. Untersucht wurde der Einfluß zweier unterschiedlicher glutaminhaltiger Dipeptidlösungen (Alanyl-Glutamin, Glycyl-Glutamin) mit Hilfe der Stabile-Isotopen-Technik, kombiniert mit der Massenspektrometrie. Es kam unter Alanyl-Glutamin zu einem signifikanten Abfall der Proteinsyntheserate. Ursache ist womöglich ein nicht metabolischer, sondern immunologischer Effekt. Dabei kann die nach einem chirurgischen Trauma erhöhte Proteinsyntheserate als Kompensation für eine erhöhte Apoptoserate dienen. Durch Glutamin kann es zu einer Regulation dieser erhöhten Rate kommen. Ein weniger ausgeprägter Effekt unter Glycyl-Glutamin lässt sich mit pharmakologischen Differenzen der beiden untersuchten Dipeptide erklären. Inwieweit der gefundene Glutamin Effekt am operierten menschlichen Kolon tatsächlich von Vorteil ist, muß Gegenstand weiterer Untersuchungen sein.