Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 09/19 Archiv

Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen sind multifaktorielle Erkrankungen. Man geht heute davon aus, dass die Summe aus genetischer Prädisposition und mehreren Umweltfaktoren die Entstehung der Erkrankungen begünstigt. Dabei scheint besonders eine fehlerhafte Reaktion des angeborenen mukosalen Immunsystems gegenüber luminalen bakteriellen Antigenen eine wichtige Rolle zu spielen. Die erste genetische Assoziation von M. Crohn mit Mutationen im NOD2/CARD15-Gen unterstützt diese These. Diese Mutationen führen zu einer verminderten Erkennung bakterieller Bestandteile mit der Folge einer verringerten Elimination von Pathogenen. Der IBD5-Locus auf Chromosom 5q31 wurde durch genetische Kopplungsstudien mit folgender Feinkartierung örtlich eingegrenzt. Dieser Abschnitt ist in mehrere Haplotyp-Blöcke unterteilt. Ein bestimmter Risikohaplotyp ist besonders stark mit M. Crohn assoziiert (Rioux 2001, Daly 2001). Die Assoziation des IBD5-Locus mit M. Crohn wurde vielfach bestätigt und phänotypisch besonders mit perianalem und ausgedehntem Befall in Verbindung gebracht. Erste Studien geben allerdings auch Hinweise auf eine mögliche kausale Rolle bei Colitis ulcerosa. Der IBD5-Locus beinhaltet fünf Gene - darunter auch IRF1, PDLIM4 und P4HA2. Deren Funktion ist mitunter proinflammatorisch. Als wichtigste Gene sind die organischen Kationentransporter OCTN1/2 zu sehen. Zwei Polymorphismen in diesen Genen konnten im Jahre 2004 von Peltekova und Mitarbeitern direkt mit dem M. Crohn assoziiert werden. Hierbei handelt es sich um die Polymorphismen OCTN1 C1672T (L503F) und OCTN2 G207C. Für diese Mutationen konnte in vitro ein Funktionsverlust beschrieben werden mit möglichen Folgen für den intrazellulären Carnitingehalt und die Immunantwort des Körpers (Peltekova 2004, Reinhard 2006). Die beschriebene Assoziation war besonders stark in Anwesenheit von NOD2/CARD15-Mutationen, aber unabhängig vom IBD5-Locus. In Folgestudien konnte die Assoziation des TC-Haplotyp mit M. Crohn bestätigt werden, allerdings ist die mögliche Unabhängigkeit vom IBD5-Locus umstritten. Erklären könnte dies jedoch der Umstand, dass Peltekova und Mitarbeiter einen IBD5-Marker benutzten, der mehrere Haplotypblöcke von den untersuchten OCTN-Genen entfernt war. Welche Rolle jedoch die OCTN-Gene im besonderen spielen, ist noch nicht völlig geklärt. Urban und Mitarbeiter konnten weitere Polymorphismen in den OCTN-Genen mit einer zum Teil hohen Frequenz unter der schwarzen und asiatischen Bevölkerung nachweisen (Urban 2005). Diese Bevölkerungsgruppen haben eine niedrige Inzidenz von chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen. Eine Assoziation von OCTN-Mutationen in diesen Bevölkerungsgruppen würde somit einen starken Hinweis auf eine kausale Rolle geben. Studienergebnisse diesbezüglich stehen jedoch noch aus. Um die Rolle der OCTN-Gene weiter zu untersuchen, wurden in der vorliegenden Arbeit drei der von Urban und Mitarbeitern beschriebenen Polymorphismen in den OCTN1/2-Genen, welche auch in der kaukasischen Bevölkerung vorkommen, auf eine mögliche Assoziation mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen untersucht. Es konnte keine der drei Mutationen direkt mit M. Crohn oder Colitis ulcerosa in Verbindung gebracht werden. Allerdings ließ sich für homozygote Träger des OCTN1 917T-Allels eine niedrigere Stenoserate nachweisen, und für T-Allelträger eine erhöhte Operationsrate. Letzteres steht für ein erhöhtes entzündliches Geschehen – das möglicherweise durch diese Mutation günstig beeinflusst wird. In bezug auf genotyp-genotyp Interaktionen konnten keine signifikanten Interaktionen zwischen den hier untersuchten Polymorphismen und dem TC-Haplotyp der OCTN-Gene, weiteren Markern im IBD5-Locus oder Mutationen im NOD2/CARD15-Gen festgestellt werden. Das starke Kopplungsungleichgewicht macht es bisher unmöglich, eine einzige ursächliche Mutation im IBD5-Locus zu identifizieren. Zukünftige groß angelegte Studien werden die Aufgabe haben, auch andere Polymorphismen in der Region auf eine Assoziation mit M. Crohn und Colitis ulcerosa hin zu untersuchen. Im positiven Falle müssen funktionelle in vitro Versuche die zugrunde liegenden Mechanismen auf molekularer Ebene klären. Dies könnte nicht zuletzt auch neue therapeutische Ansätze liefern, um die Entität der chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen in Zukunft besser verstehen und entsprechend behandeln zu können.

Die Diagnose Brustkrebs betrifft jährlich etwa 55.150 Frauen in Deutschland. Das Mammakarzinom stellt somit die häufigste Krebsneuerkrankung und Krebstodesursache der Frau dar. Die Wahl der geeigneten Therapie wird für das metastasierte Mammakarzinom anhand des pathologisch untersuchten Gewebes des Primärtumors getroffen. Die Untersuchung der biologischen Marker von Fernund lokoregionären Lymphknotenmetastasen wird routinemäßig nicht durchgeführt. Dies beruht auf der Annahme, dass sich der histopathologische Charakter des Tumors in den Metastasen widerspiegelt, und sich selbst bei Metastasierung nach einigen Jahren nicht verändert. Die vorliegende Arbeit untersucht die Konkordanz des Expressionsverhaltens von HER-2/neu, Topoisomerase-II-α und den Hormonrezeptoren Östrogen- und Progesteronrezeptor in Geweben von Primärtumor und Lymphknotenmetastase von 121 Patientinnen mit mindestens einer ipsilateralen axillären Lymphknotenmetastase. Zusätzlich wird das Amplifikationsverhalten von HER-2/neu und Topoisomerase-II-α in den HER-2/neu überexprimierten Fällen mittels Fluoreszenz in situ Hybridisierung und Chromogener in situ Hybridisierung analysiert. Die Tumorexzisionen sowie die Lymphknotendissektionen erfolgten im Rotkreuzklinikum – Frauenklinik – München, unter der Leitung von Prof. Dr. W. Eiermann in der Zeit zwischen Dezember 1999 und April 2002. Die immunhistochemischen Untersuchungen zeigen Ergebnisse von hoher Konkordanz (97,4% für Östrogenrezeptor, 96,6% für Progesteronrezeptor, 96,6% für HER-2/neu und 96,5% für Topoisomerase-II-α) zwischen Primärtumor und Lymphknotenmetastase. Die Fluoreszenz und Chromogene in situ Hybridisierung(FISH und CISH) zeigen sowohl für HER-2/neu als auch für Topoisomerase-II-α eine absolute (100%) Konkordanz zwischen Primärtumor und Lymphknoten. Bezüglich des HER-2/neu sind die Ergebnisse von FISH und CISH untereinander zu 100% konkordant. Im Gegensatz dazu detektiert CISH deutlich mehr Topoisomerase-II-α-amplifizierte Fälle als FISH (13 vs. 3). Eine Routine-Untersuchung der metastatischen Lymphknoten auf HER-2/neu ist trotz der hohen konkordanten Ergebnisse sinnvoll. Dies betrifft zwar nur einen geringen prozentualen Anteil im vorliegenden Kollektiv (2,6%), pro Jahr sind dies allerdings ca. 1400 Patientinnen in Deutschland. Weitere 1500 Patientinnen könnten von einer Hormonrezeptorbestimmung der Lymphknoten profitieren. Um eine Beurteilung des Stellenwertes der Topoisomerase-II-α zu ermöglichen,sollte deren Auswertung durch weitere Studien verbessert und standardisiert werden. Erst dann kann das Ziel der gerichteten und limitierten Anwendung von Anthrazyklinen zur Vermeidung unnötiger Nebenwirkungen angestrebt und verwirklicht werden.

Die Analyse von Genexpressionsdaten, die durch die Microarray-Technologie bereit gestellt werden, ist in den letzten Jahren zu einem interessanten Forschungsfeld der Statistik geworden. Die ersten Verfahren auf diesem Gebiet zielen darauf ab, differentiell exprimierte Gene aus der riesigen Menge aller Gene eines Microarrays heraus zu filtern. Das Resultat einer solchen genweisen Analyse ist eine Liste interessanter Gene. Derartige Listen einzeln ausgewählter Gene sind allerdings schwer in einen biologischen Kontext zu bringen. Überdies hängen sie stark von der verwendeten Analysemethode und vom jeweiligen Datensatz ab, so daß Genlisten verschiedener Arbeitsgruppen meist eine relativ schlechte Übereinstimmung aufweisen. Eine Alternative beziehungsweise Weiterführung der genweisen Herangehensweise bietet die Analyse funktioneller Gengruppen. Diese beinhalten biologisches Vorwissen über das Zusammenspiel von Genen. Somit sind relevante Gengruppen sinnvoller interpretierbar als einzelne relevante Gene. Es werden verschiedene Verfahren für die Untersuchung funktioneller Gengruppen hinsichtlich differentieller Expression vorgestellt und auf methodischer Ebene sowie anhand von realen Datenbeispielen und Simulationsstudien verglichen. Von speziellem Interesse ist hier die Familie von Gengruppen, die durch die Gene Ontology definiert wird. Die hierarchische Struktur dieser Ontologien bedeutet eine zusätzliche Herausforderung für die Analyse, insbesondere für die Adjustierung für multiples Testen. Ein globaler Test auf differentielle Expression in Gengruppen ist das GlobalAncova Verfahren, welches im Rahmen dieser Arbeit weiter entwickelt und als R Paket bereit gestellt wurde. Die Signifikanz von Gengruppen kann dabei durch ein Permutationsmodell sowie über die asymptotische Verteilung der Teststatistik bewertet werden. Wir legen die theoretischen Grundlagen und Aspekte der Programmierung des Verfahrens dar. GlobalAncova eignet sich für die Analyse komplexer Fragestellungen. Hierzu werden einige ausführliche Auswertungen präsentiert, die im Rahmen von Kooperationen mit Medizinern und Biologen durchgeführt wurden.

Selektive Literaturarbeit und Internetkompendium zu Infektionen an Vulva, Vagina und Zervix. 654 Fachartikel der vergangenen Dekade werden zitiert, 90 Abbildungen und Tabellen strukturieren die Flut an Daten. Es wird eine gute Übersicht über genitale Infektionen gegeben. Die wissenschaftlich fundierten Aussagen aus dem Grundlagenteil werden im Internetkompendium komprimiert auf einer Startseite zusammengefügt, in den tieferen Ebenen sind weiterführende Kommentare verlinkt. In einem diagnosebezogenen und einem symptomorientierten Bereich sowie in einem Abschnitt zur Prävention ist so der rasche Zugriff auf die relevanten Informationen möglich.