Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 06/19 Archiv

In dieser Arbeit wurde mit Hilfe histologischer und immunhistochemischer Methoden der Aufbau und die Zusammensetzung der extrazellulären Matrix des Lig. coracoacromiale des Menschen untersucht. Verwendet wurden 9 Präparate aus dem Anatomischen Institut mit einem mittleren Alter von 74,7 Jahren und 6 Proben aus dem Rechtsmedizinischen Institut mit einem mittleren Alter von 27,2 Jahren. Ziel dieser Arbeit war es, eine detaillierte Beschreibung der regionalen molekularen Zusammensetzung der extrazellulären Matrix zu liefern. Dabei wurde das besondere Augenmerk auf die Unterschiede zwischen den beiden Altersgruppen gelegt, um so indirekt auch auf die physiologische Funktion und mechanische Situation des Bandes Rückschlüsse ziehen zu können. An den Anheftungszonen des Bandes an den jeweiligen Knochenvorsprüngen lassen sich in markanter flächiger Ausprägung Chondroitin-6-Sulfat, Kollagen II, Aggrecan und Link Protein als charakteristische Marker von Faserknorpelgewebe nachweisen. Ebenso konnten im Verlauf des Bandes diese für Faserknorpel typischen Proteine in beiden Altersgruppen (etwas abgeschwächt in der jüngeren Gruppe) detektiert werden. In der Annahme, dass das Entstehen von Faserknorpel Ausdruck eines funktionellen Anpassungsprozesses des Gewebes an spezifische mechanische Beanspruchung ist, muss im Hinblick auf die Ergebnisse dieser Arbeit festgestellt werden, dass eine nennenswerte Druckübertragung zwischen Caput humeri und korakoakromialen Bogen stattfindet. Da die Ergebnisse sich in beiden Altersgruppen qualitativ entsprechen, nehmen wir an, dass diese mechanische Situation schon im physiologischen Zustand besteht. Das Auftreten von Fettgewebe an der Unterseite des Bandes und am Rand der Enthesisregion wurde bisher meist als degenerative Veränderung interpretiert. In Anlehnung an Benjamin et al. (2004) vermuten wir, dass das Fettgewebe, zur günstigeren Druckverteilung im Gewebe und als Hüllgewebe für kleine Nervenfasern dient. Insgesamt könnte die beobachtete Konfiguration Ausdruck eines mechanosenorischen Komplexes sein, welcher der Modulation von Muskelreflexen im Schulterbereich dient. Klinische Relevanz gewinnt das Auftreten bestimmter Moleküle im Zusammenhang mit der Manifestation von Erkrankungen aus dem rheumatoiden Formenkreis. Einen wesentlichen Part bei entzündlichen Vorgängen übernehmen Autoimmunprozesse gegen faserknorpelige Bestandteile der extrazellulären Matrix wie Kollagen II, Aggrecan, Link Protein, COMP und CMP. Das Vorkommen dieser Proteine in der extrazellulären Matrix des Lig. coracoacromiale lässt auf einen Mitbefall dieser Struktur bei rheumatischen Erkrankungen schließen.

Angst- und Panikstörungen sind in der Bevölkerung häufig auftretende Krankheitsbilder, von denen zu großem Teil auch junge Menschen betroffen sind. Es stehen mit der Verhaltenstherapie und der Pharmakotherapie bereits etablierte Therapiestandards zur Verfügung. Jedoch kommt es bei den behandelten Patienten langfristig in bis zu 25% der Patienten zu einer Therapieresistenz bzw. zu belastenden Nebenwirkungen durch die Pharmakotherapie. Es besteht daher weiterhin der Bedarf an neuen alternativen Therapiestrategien. Mit der Transkraniellen Magnetstimulation (TMS) steht ein interessantes Paradigma bereit, welches vor dem Hintergrund der postulierten Wirksamkeit bei depressiven Störungen auch in der Behandlung von Angststörungen ein mögliches Potential besitzt. In einer placebo-kontrollierten cross-over-Studie wurde bei 11 gesunden Probanden eine 1-Hz-Verum- oder Placebo-rTMS an zwei verschiedenen Tagen über dem rechten dorsolateralen präfrontalen Kortex durchgeführt. Unmittelbar nach der Stimulation wurde durch die Gabe eines Cholezystokinin-Tetrapeptids (CCK-4) eine experimentelle Panik-Auslösung durchgeführt. Die Panik-Reaktion nach CCK-4-Gabe wurde durch Anwendung klinischer Skalen, Messung der Herzfrequenz und Untersuchung der Blutspiegel auf ACTH und Cortisol ermittelt. Alle Probanden zeigten sowohl nach Verum-rTMS als auch nach Placebo-rTMS eine der CCK-4-Gabe folgende deutliche Panik-Reaktion. Eine ANOVA-durchgeführte Analyse zeigte keine signifikanten Unterschiede in einer der untersuchten Parameter zwischen beiden Bedingungen. Im Gegensatz zu vorherigen Untersuchungen an Patienten mit Angststörungen wurde die durch CCK-4 ausgelöste Panik an gesunden Probanden nicht durch eine niedrigfrequente rTMS beeinflusst. Zukünftige Studien sollten untersuchen, ob eine rTMS vielleicht bei Patienten mit Panikstörungen die Reaktion auf CCK-4-Gabe beeinflusst.

ABCG2 is a transporter protein that has the ability to efflux many drugs and fluorescent dyes. Primitive haematopoietic stem cells highly express ABCG2 and the expression level decreases as these cells differentiate indicating a possible role of this transporter in HSC. In the present study, we have analyzed the role of ABCG2 in early haematopoietic stem cells by constitutively expressing ABCG2 in human CB derived CD133+ cells. This constitutive expression of ABCG2 demonstrated an enhancement of primary CFCs in vitro, including the most primitive clonogenic cells the CFU-GEMM (n=12, p

Ein ernstes Problem stellt sich bei der Interpretation von funktionellen Magnetresonanztomographie-Aufnahmen (fMRT), wenn in den SPMs (Statistical Parametric Maps) Über- oder Unteraktivierungen auftreten. Es gibt a priori keine Möglichkeit, um zwischen "realer" neuronaler Aktivität und Über-/Unteraktivierung, die durch Artefakte hervorgerufen wird, zu differenzieren. In vielen Fällen – z.B. wenn die Ventrikel als aktiv klassifiziert werden – kann man davon ausgehen, daß es sich nicht um neuronale Aktivität handelt, sondern um Noise (Störungen) in den Meßdaten, welche durch Artefakte hervorgerufen wurden. Jedoch können auch in allen anderen Fällen bei statistischer Evaluierung, die auf T- oder Z-Statistik beruht, durch Artefakte Anomalien in den T- bzw. Z-Werte-Verteilungen hervorgerufen werden. Wichtige Informationen zur Identifikation und Kompensation von Noise lassen sich also aus der Verteilung der T- oder Z-Werte ableiten. Das Ziel dieser Arbeit war, eine Methode zu entwickeln, die anhand der Charakteristika von T- bzw. Z-Werte-Verteilungen die Identifikation von Artefakten ermöglicht. Weiterhin sollten neue Thresholding-Verfahren erarbeitet werden, welche den von Artefakten hervorgerufenen Noise kompensieren und somit Über- bzw. Unteraktivierung verringern oder eliminieren. In einem ersten Schritt wurden die T-Werte-Verteilungen aus Messungen von gesunden Probanden, die teilweise artefaktbehaftet waren, in Hinblick auf die Charakteristika Verschiebung, Breite und Deformation analysiert. Diese empirischen Daten ergaben, daß Anomalien in der T-Werte-Verteilung kein zu vernachlässigender Ausnahmefall sind. Mit der neu entwickelten Methode zur Identifikation von Artefakten konnten bei 98 % der Messungen anomale Charakteristika der T-Werte-Verteilungen nachgewiesen werden. Eine Analyse der T-Werte-Verteilung ist demzufolge unbedingt erforderlich, um die Qualität der Meßergebnisse und somit die Aussagekraft der Voxelaktivierungen beurteilen zu können. Hierfür stellen die in dieser Arbeit entwickelten Methoden ein effektives Werkzeug dar. Im nächsten Schritt wurden anhand von Simulationsdaten die Ursachen für die Anomalien der T-Werte-Verteilungen untersucht. Es zeigte sich, daß Verschiebungen, Verbreiterungen oder Deformationen der T-Werte-Verteilung durch Korrelationen von Artefakten mit dem Paradigma hervorgerufen wurden. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden Adaptive Thresholding-Verfahren entwickelt, die Anomalien in der T-Werte-Verteilung und somit Artefakte kompensieren können. Bei Adaptiven Thresholds wird die verwendete theoretische Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion (Probability Density Function, PDF) an die empirische T-Werte-Verteilung angepaßt. Die verschiedenen Adaptiven Thresholds – Shifted, Fitted, Proportional – unterscheiden sich in der Art und Weise, wie die Anpassung der PDF an die empirische T-Werte-Verteilung durchgeführt wird. Diese Verfahren wurden schließlich auf Simulationsdaten und fMRT-Messungen gesunder Probanden angewandt. Dabei konnte gezeigt werden, daß Artefakte nicht zwangsläufig eine Verschlechterung der Ergebnisse bewirken. Es war allerdings erforderlich, ein zu den Artefakten bzw. Anomalien passendes, Adaptives Thresholding-Verfahren anzuwenden. Die in dieser Arbeit entwickelten Shifted Thresholds liefern bei verschobenen T-Werte-Verteilungen wesentlich bessere Ergebnisse als die etablierten Standard Thresholding-Verfahren. Daher wird für zukünftige Untersuchungen die Anwendung von Shifted Thresholds vorgeschlagen.

Zur Gewinnung neuer und aktueller Erkenntnisse soll in unserer Arbeit der Einfluss vorausgegangener Schwangerschaftsabbrüche bei den Müttern auf die Neugeborenen aus der nachfolgenden ausgetragenen Schwangerschaft im Vergleich zu den Neugeborenen anamnestisch unbelasteter Mütter, d.h. ohne vorausgegangene Aborte und Lebend-oder Totgeburten, unter Berücksichtigung des mütterlichen Alters überprüft werden. Es werden nur Einlingsgeburten in die Studie einbezogen, da sich Mehrlinge in ihrem pränatalen Entwicklungs-und Wachstumsprozeß zu sehr von den Einlingen unterscheiden und an sich schon, ohne anamnestische Belastung der Mütter, zu kürzerer Schwangerschaftsdauer und damit Frühgeburtlichkeit und Untergewichtigkeit neigen. Untersucht werden mittleres Geburtsgewicht, Untergewichtigkeit (Geburtsgewicht

Die Primärstabilität von 15 zementfreien Hüftendoprothesen wurde experimentell ermittelt. 8 Schraubpfannen und 6 Pressfitpfanne wurden miteinander verglichen. Als Implantatlager wurde ein hochvernetzte PU-Schaum verwendet. Es wurden bei den Schraubpfannen die Ein- und Überdrehmomente bestimmt. Bei allen Pfannen wurden die Micromtions unter einer zyklischen Belastung gemessen. Schliesslich wurden die notwendigen Auspresskräfte um das Implantat aus dem Implantatlager zu pressen abgeleitet.

Bei Herztransplantationen steht heute die Behandlung von Langzeiterscheinungen wie z.B. die Transplantatvaskulopathie im Vordergrund. Die TVP ist die Haupttodesursache bei den Langzeitüberlebenden nach Herztransplantationen und ihre multifaktorielle Pathogenese ist noch nicht völlig geklärt. In dieser Studie wurde der Zusammenhang zwischen immunsuppressiven Therapieregimen und der Transplantatvaskulopathie untersucht. Dafür wurden 289 Patienten die im Klinikum Großhadern im Zeitraum von April 1994 bis Oktober 2001 Herztransplantiert wurden jährlich koronarangiographiert und die Katheterergebnisse mit einem CAV-Score bewertet. Die Patienten wurden in vier Gruppen eingeteilt mit den Immunsuppressivakombinationen 1 Cyclosporin/Azathioprin, 2 Cyclosporin/Mycophenolat mofetil, 3 Tacrolimus/Azathioprin sowie 4 Tacrolimus/Mycophenolat mofetil. Außerdem wurden Gruppen gebildet um die primären Immunsuppressiva Cyclosporin und Tacrolimus sowie die sekundären Immunsuppressiva Azathioprin und Mycophenolat mofetil zu vergleichen. Somit war es möglich für jede Medikamentenkombination die Dauer der Freiheit von TVP sowie die Ausprägung und Progression der Gefäßschädigungen zu ermitteln und statistisch auszuwerten. Dabei zeigte sich, dass die Gruppe 1 Cyclosporin/Azathioprin ein hoch signifikant schlechteres Langzeitergebnis hat, als die Gruppe 4 Tacrolimus/Mycophenolat mofetil. Im direkten Vergleich hat Tacrolimus bessere Ergebnisse als Cyclosporin und Mycophenolat mofetil bessere Ergebnisse als Azathioprin. Bei der Analyse der bewerteten Katheteruntersuchungen zeigte sich in der Gruppe 1 Cyclosporin/Azathioprin die stärkste Ausprägung der TVP sowie die stärkste Progredienz. Die geringste Ausprägung und Progredienz fand sich in Gruppe 4 Tacrolimus/Mycophenolat mofetil. Diese Ergebnisse zeigen sehr deutlich, dass die immunsuppressive Therapie einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung einer Transplantatvaskulopathie hat. Es stellten sich so klare Unterschiede zwischen den einzelnen Medikamentenkombinationen heraus, dass für die postoperative Therapie die Kombination Tacrolimus/Mycophenolat mofetil als deutlich überlegen angesehen werden muss. Vergleicht man Azathioprin mit Mycophenolat mofetil, so ist MMF in allen Bereichen dem Azathioprin deutlich überlegen. Es reduziert das TVP-Auftreten, senkt die Abstoßungsreaktionen und beschleunigt das Absetzen von Kortison. Somit gibt es kaum noch triftige Gründe, in Zukunft Azathioprin bei Herztransplantationen zu verwenden.

CT-osteoabsorptiometrische Untersuchung von Mineralisierungsverteilung und -gehalt der lumbalen Wirbelkörperendplatten von Gesunden, Patienten mit degenerativen Bandscheiben- erkrankungen und mit Bandscheibenendoprothese als Ausdruck der Belastungsverhältnisse im Bewegungssegment und der Lastübertragung durch gesunde und degenerierte Bandscheiben. Grundlage sind Wolfs Gesetz der Transforma- tion der Knochen und Carters loading history. Ergebnisse: Vergleichs- und präoperative Gruppe weisen statistisch hochsignifikante Unterschiede im Mineralisierungsgrad auf, nach der Operation verschieben sich die bio- mechanischen Verhältnisse in Richtung Wirbelsäulengesunder.Gesunde Bandscheiben ge- ben die Last gleichmäßig auf die angrenzenden Endplatten weiter, degenerativ veränderte asymmetrisch. Die Bandscheibe scheint zudem pseudoelastische Eigenschaften zu besitzen, durch die sie die auf die kaudal angrenzende Endplatte einwirkende Last effektiv vermindert. In der Interartikularportion kommt es bei der Übertragung von Lasten zu einer Biegebeanspruchung, durch die die Grundplatte eines Wirbelkörpers, verglichen mit der korrespondierenden Deckplatte, eine höhere Belastung und somit stärkere Mineralisation erfährt. Die Bandscheibenendo- prothetik stellt eine sinnvolle und nebenwir- kungsärmere Alternative zur bislang prakti- zierten Fusionsoperation dar.

Das Endothel dient im ruhenden Zustand dem Gefäß als Barriere, die jedoch durch lokale Schädigung wie Trauma, Entzündung oder Ischämie aufgelöst werden kann (Klinke, 1996; Ley, 1996). Dieses Phänomen wird auch im Zusammenhang mit der Reperfusion zuvor ischämischer Myokardareale als so genannter Reperfusionsschaden beobachtet (Jennings, 1985; Schurmann, 1997). Erst das aktivierte Endothel ermöglicht Prozesse wie das Rolling, Sticking und die Migration zuvor frei fließender PMN und Thrombozyten, die über eine Reihe von Adhäsionsmolekülen wie u.a. E-Selektin und ICAM-1 vermittelt werden (Adhäsionskaskade, Sluiter, 1993; Froese, 1994; Fuster, 1996). Vorausgehende Untersuchungen konnten zeigen, dass die Endothelaktivierung in zwei Phasen verläuft, einer akuten nach Sekunden bis Minuten (Typ I) und einer subakuten nach Stunden bis Tagen (Typ II, Pober, 1990; Ichikawa, 1997). Akute Mechanismen verwenden die Freisetzung bereits bestehender Mediatoren wie PAF, Leukotriene, H2O2 und posttranslationale Modifikationen, für die subakuten Effekte ist jedoch eine Neusynthese von Zytokinen und Adhäsionsmolekülen erforderlich (Nawroth, 1993; Kukielka, 1994). Dabei spielen Transkriptionsfaktoren wie NFκB eine bedeutende Rolle (Chen, 1998; Karin, 1999). In der vorliegenden Arbeit wurde zunächst ein Zellkulturmodell mit neonatalen Rattenendothelzellen und humanen Umbilkalvenenzellen bzw. einer humanen Endothelzelllinie etabliert, womit auch Mechanismen der Hypoxie und Reoxygenierung (Reperfusionssituation) simuliert werden konnten (vgl. Material und Methoden 3.1 und 3.2). Eigens hergestellte HVJ-Liposomen (Dzau, 1996; Morishita, 1997) zeigten im Vergleich zu kommerziellen Reagenzien (Effectene, Qiagen) keine befriedigende Transfektionseffizienz, weshalb das Modell mit letzteren umgesetzt wurde (vgl. Ergebnisse 4.1 und 4.2). Nach Transfektion von Reportergenkonstrukten für ICAM-1 wurde die Expression dieser Adhäsionsmoleküle nach unterschiedlicher Zellstimulation beobachtet und mittels einer Renilla- bzw. Firefly-Luciferasemarkierung luminometrisch gemessen (vgl. Material und Methoden 3.3 und 3.7). Auf die Stimulation mit TNFα, PMN, Thrombozyten und/oder Hypoxie bzw. Reoxygenierung reagierten diejenigen ICAM-1-Reportergenkonstrukte in signifikantem Ausmaß, die eine entsprechende Bindungsdomäne für den Transkriptionsfaktor NFκB enthielten. Dort kam es regelmäßig zu einer Hochregulation der ICAM-1-Expression als Parameter einer Mehrsynthese dieser Adhäsionsmoleküle (vgl. Ergebnisse 4.3). Mittels Myeloperoxidase-Messungen (leukozytenspezifisches Enzym) konnten insbesondere adhärente PMN für diese Prozesse verantwortlich gemacht werden (vgl. Ergebnisse Abb. 4.10). Zur Beeinflussung dieser subakuten Endothelaktivierung wurden so genannte NFκB-Decoy-Oligodinukleotide eingesetzt (vgl. Material und Methoden 3.6), die teilweise die DNA-Bindungssequenz des intrazellulären NFκB-Komplex besetzten. Dadurch kam es zwar noch zu einer Translokation des NFκB-Komplex in den Zellkern, die konsekutive ICAM-1-Transkription und Proteinsynthese wurde jedoch verhindert (Tomita, 2003; Morishita, 2004). Diese NFκB-Decoy-ODN bewirkten nach Transfektion in zuvor mit TNFα, PMN, Thrombozyten und/oder Hypoxie bzw. Reoxygenierung aktivierte Endothelzellen eine signifikante Reduktion der ICAM-1 Reportergenexpression. Noch deutlichere Effekte wurden durch eine Veresterung der NFκB-Decoy-ODN (Phosphothioat als Proteinaseinhibitor) oder eine entsprechend frühere Transfektion (bis 48h vor Zellstimulation) gemessen (vgl. Ergebnisse 4.4). Der akuten Interaktion zwischen Endothel und PMN bzw. Thrombozyten wird im klinischen Alltag u.a. mit GpIIb/IIIa-Rezeptorantagonisten (Tirofiban und Abciximab) begegnet (Nigam, 2002; Schwarz, 2002). In unserem in vitro-Zellkulturmodell bewirkten diese Substanzen nach Endothelstimulation eine (in unterschiedlichem Ausmaß) verringerte Adhäsion von PMN und Thrombozyten am Endothel (vgl. Ergebnisse 4.5). Zudem zeigten sie überraschender Weise auch einen inhibitorischen Effekt auf die ICAM-1-Reportergenexpression und damit auf die subakute Endothelaktivierung (vgl. Ergebnisse 4.6). Abciximab war dabei Tirofiban und einem CD18-Antikörper (IB4) signifikant überlegen (vgl. Ergebnisse Abb. 4.19). Diese Daten legten die Überlegung nahe, beiden Strategien (Adhäsionshemmer vs. NFκB-Decoy-ODN) bezüglich ihres ICAM-1-inhibitorischen Potentials am Endothel zu vergleichen: in unseren Untersuchungen war die Transfektion von NFκB-Decoy-ODN der Gabe von Adhäsionshemmern (Abciximab, Tirofiban oder CD18-Antikörper) überlegen (vgl. Ergebnisse Abb. 4.20). Die Kombination beider Strategien (Adhäsionshemmer und NFκB-Decoy-ODN) zeigte geringe, zusätzliche, ICAM-1-inhibitorische Effekte (vgl. Ergebnisse Abb. 4.21). Die Applikation von Oligodinukleotiden wird inzwischen als eine viel versprechende Therapie insbesondere ischämiebedingter, kardiovaskulärer Erkrankungen gesehen: nach Transfektion von NFκB-Decoy-ODN wurden bislang bereits positive Effekte auf die Myokardfunktion (Sakaguchi, 2001), koronare Restenoserate (Rutanen, 2002) und den Myokardinfarkt selbst (Morishita, 1997) gezeigt. Eine aktuelle Patientenanwendung nach koronarer Stentimplantation (Jun-Ichi, 2004) ergab bei zusätzlicher Transfektion von NFκB-Decoy-ODN gegenüber dem konventionell versorgten Myokardareal geringere Restenoseraten.

Landwirte sind durch ihr Arbeitsumfeld einer erhöhten Konzentration von organischem Staub, insbesondere Endotoxinen im Stall, bei erhöhtem Lungenminutenvolumen durch körperliche Arbeit ausgesetzt. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, unter Berücksichtigung der Endotoxinkonzentrationen das broncho-pulmonale System auf Entzündungsreaktionen zu untersuchen. Insbesondere war hier die nasale Lavage von Interesse, da hierbei durch eine nicht-invasive Untersuchungstechnik Rückschlüsse auf den Zustand des Respirationstraktes gezogen werden können. Zum Vergleich und um Aussagen über systemische Entzündungsreaktionen zu erhalten, wurden ausgewählte Entzündungsparameter im peripheren, venösen Blut quantitativ bestimmt. Die Untersuchung erfolgte an zwei Kollektiven gesunder Probanden. Es wurden 21 Landwirte mit 24 nicht beruflich exponierten Personen verglichen und das Auftreten von respiratorischen und allergischen Symptomen nach Exposition erfasst. Des Weiteren wurden eine Lungenfunktionsuntersuchung, eine Blutabnahme und eine Nasallavage zur Evaluierung der häufigsten Blut- und Entzündungsparameter durchgeführt. Im Plasma wurden die proinflammatorischen Zytokine TNF-, IL-6 und ENA-78 bestimmt. Zusätzlich wurde Endotoxin personenbezogen gemessen sowie die Kohlendioxid- und Ammoniakkonzentrationen im Stall ortsfest bestimmt. Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit im Stall wurden vor Ort am Expositionstag ermittelt. Die gemessenen Endotoxin Konzentrationen lagen im Bereich von 0,9 EU/m3 bis 20816,3 EU/m3. Die Lungenfunktionswerte zeigten eine signifikante Erhöhung über die Stallarbeit. VCinsp (vor Expo: 107,7 ± 3,7 %; nach Expo: 112,4 ± 3,7 %; pw=0,039), FEV1 (vor Expo:111,2 ± 4,0 %; nach Expo: 114,6 ± 3,8 %; pw=0,042), und MEF50 (vor Expo: 82,0 ± 7,5 %; nach Expo: 88,1 ± 6,2 %; pw=0,044) stiegen signifikant an. Die Analyse des Differentialblutbildes zeigte das Bild einer Entzündungsreaktion nach Exposition. Es erhöhte sich signifikant der Anteil der neutrophilen Granulozyten an den Leukozyten (vor Expo: 52,7 ± 1,6 %; nach Expo: 62,9 ± 1,6 %; pw=0,003). Lymphozyten fielen von 35 ± 1,56 % auf 27,5 ± 1,3 % ab (pw=0,003), eosinophile Granulozyten fielen von 3,5 ± 0,4 % auf 7,3 ± 0,3 % (pw=0,013), Monozyten von 8,4 ± 0,5 % auf 7,3 ± 0,3 % (pw=0,012), CRP von 0,2 ± 0,04 mg/dl auf 0,15 ± 0,04 mg/dl (pw=0,011). Auch in der Kontrollgruppe kam es zu einer ähnlichen, ebenfalls signifikanten Veränderung, diese war jedoch geringer ausgeprägt. Für die Zytokine im Serum zeigte sich keine statistisch signifikante Veränderung über die Exposition. Jedoch ergab sich ein positiver Zusammenhang zwischen der IL-6 Konzentration im Serum und der Höhe der Endotoxinbelastung im Stall. Dieser Zusammenhang war allerdings nicht statistisch signifikant (p=0,056). Bei Betrachtung der Zelldifferenzierung der Nasallavage konnte ein geringer, aber signifikanter Abfall der Anteile der neutrophilen Granulozyten (vor Expo: 88 ± 5,7 %; nach Expo: 77 ± 8,7 %; pw=0,047) festgestellt werden. Außerdem ergab sich ein hochsignifikanter Zusammenhang zwischen der Höhe der Endotoxinkonzentration und der nasalen Makrophagen (psp=0,0001), sowie der nasalen Epithelzellen (psp=0,022). Im Hinblick auf unsere Anfangs gewählte Fragestellung deutet unser Ergebnis an, dass eine Exposition gegenüber organischem Staub, insbesondere Endotoxin, zu einer Neutrophilie im Serum führen kann und bei hohen inhalierten Endotoxinkonzentrationen auch vermehrt Makrophagen in der Nasenschleimhaut rekrutiert werden. Da sowohl die Lungenfunktionsparameter, als auch die systemischen (Serum) und lokalen (Nasallavage) Entzündungszeichen das Bild einer Entzündungsreaktion zeigen, kann davon ausgegangen werden, dass die Lungenfunktion, sowie die systemischen und lokalen Messmethoden über ausreichende Sensitivität verfügen, um in diesem Studiendesign Entzündungsreaktionen nachzuweisen. Die Nasallavage konnte im Feldversuch als eine objektive, kostengünstige, schnelle und gut tolerable Messmethode zur Darstellung von nasalen Entzündungsreaktionen etabliert werden.

Embryonale Stammzellen stellen aufgrund ihrer Fähigkeit, in vitro in verschiedene Subtypen von Kardiomyozyten zu differenzieren, eine vielversprechende Quelle für eine spezifische Zellersatztherapie ischämischer Herzerkrankungen dar. Ein wesentliches Hindernis, das große therapeutische Potenzial embryonaler Stammzellen für klinische Zelltransplantationen zu nutzen, besteht darin, dass es bisher kein geeignetes Verfahren gibt, den gewünschten Zelltyp zu isolieren. Die Applikation hochaufgereinigter definierter Subpopulationen ist jedoch Voraussetzung, um optimale funktionelle Effekte zu erzielen und andererseits eine potenzielle intramyokardiale Teratomformation aus mittransplantierten undifferenzierten ES-Zellen zu vermeiden. Die Verwendung Zelltyp-spezifischer Promotoren zur Expression eines transgenen Oberflächenmarkers könnte die zellschonende und nicht immunogene Aufreinigung eines gewünschten aus ES-Zellen gewonnenen Zelltyps mit hoher Ausbeute ermöglichen und damit eine wichtige Basis für künftige Zelltransplantationen liefern. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Protokoll etabliert, um mittels der magnetischen Zellsortierung (MACS), dem gegenwärtigen Goldstandard einer zellschonenden und effizienten Zellseparation, stabil transfizierte murine embryonale Stammzellen aufzureinigen. Für MACS wurden ES-Zellen markiert, die ein intrazellulär trunkiertes CD4-Oberflächenprotein (∆CD4) unter der Kontrolle des konstitutiv aktiven PGK-Promotors stabil exprimierten. Um die markierten Zellen in vivo fluoreszenzmikroskopisch detektieren zu können, erfolgte in einem Parallelansatz eine Fusion des ∆CD4 mit einem intrazellulären EGFP-Teil (∆CD4EGFP). Die Funktionalität dieses Fusionsproteins wurde ebenso gezeigt wie dessen Eignung für die MACS-Aufreinigung, mit welcher Reinheiten von über 97% erzielt wurden. Die Expression des ∆CD4-Moleküls ohne EGFP-Anteil führte nach MACS zu über 98% positiven vitalen Zellen. Dabei waren die jeweils erzielten Reinheiten unabhängig von dem Differenzierungszustand der Zellen und der initialen Frequenz positiver Zellen (0,6% bis 16%). Die Vitalität der aufgereinigten Zellen nach dem MACS-Prozess wurde dadurch belegt, dass diese in der Lage waren, zu reaggregieren und normale „Embryoid Bodies“ auszubilden, die Marker aller drei embryonaler Keimblätter exprimierten. Parallel zur Etablierung der MACS-Methode wurde der kardial spezifische humane 2,75kb Nkx2.5-Promotor über die Expression des in vivo-Markers EGFP in murinen embryonalen Stammzellen untersucht. Die fluoreszenzmikroskopischen und durchflusszytometrischen Ergebnisse korrelierten mit dem erwarteten embryonalen Aktivitätsprofil des Nkx2.5-Promotors. RT-PCR-Analysen früher kardialer Marker zeigten, dass der hNkx2.5-Promotor Zellen markiert, deren Expressionsmuster dem früher kardial determinierter Zellen entspricht. Der 2,75 kb lange hNkx2.5-Promotor bietet damit einen vielversprechenden Ansatz, kardiale Vorläuferzellen innerhalb des heterogenen Zellspektrums sich differenzierender ES-Zellen zu identifizieren. Ein Transfer auf das in dieser Arbeit etablierte MACS-System könnte die effiziente, zellschonende und nicht immunogene Aufreinigung kardialer Vorläuferzellen aus humanen ES-Zellen ermöglichen. Dieser Ansatz könnte die Therapie ischämischer Herzmuskelerkrankungen mit embryonalen Stammzellen der klinischen Anwendung einen entscheidenden Schritt näher bringen.