Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 17/19 Archiv

Postnatale Infektionen zählen zu den gefährlichsten Komplikationen in der Neonatologie und sind häufig schwierig zu diagnostizieren. Im Rahmen dieser Dissertation wurde der mikrozirkulatorische Blutfluss mittels Videomikroskop im Hinblick auf Veränderungen bei neonatalen Infektionen untersucht. Die Fragestellung entstand vor dem Hintergrund, dass Veränderungen der Mikrozirkulation einen wesentlichen pathophysiologischen Mechanismus bei Infektionen darstellen. Ziel war es, eine nicht invasive frühdiagnostische Methode zu evaluieren und auf seine Eignung als Screeningtest zu beurteilen. Es wurden 110 konsekutiv geborene reife und gesunde Neugeborene zwischen 1. und 3. Lebenstag einmalig mittels Sidestream Dark Field Imaging- einem Intravitalmikroskop- untersucht. Der Untersucher war hinsichtlich der klinischen Befunde der Kinder geblindet. Sidestream Dark Field Imaging kann durch die dünne keratinarme Haut des Neugeborenen die Mikrozirkulation in Echtzeit als Video auf den Laptop übertragen. Als Messort wurde die obere Ohrmuschel gewählt. Die Technik funktioniert mittels monochromatischem grünem Kaltlicht der Wellenlänge 530 nm. Dieses Spektrum wird vom Hämoglobin der Erythrozyten absorbiert und vom umliegenden Gewebe reflektiert und gestreut. Dabei umgeben konzentrisch angeordnete LEDs einen Lichtleiter, der die reflektierten Strahlen aufnimmt und auf einen Bildwandler überträgt. In der Folge entsteht eine Darstellung der Gefäße vor negativem Kontrast in 380facher Vergrößerung. Somit wird eine unmittelbare Beurteilung der lokalen Gewebsdurchblutung ermöglicht. Es erfolgten im Anschluss zwei Auswertungen der 3 besten Sequenzen pro Kind. Die erste Beurteilung unmittelbar nach Messung am Laptop als eine Art Bedside Test und die zweite nach Rekrutierung aller Kinder und Verblindung mittels einer vom Hersteller für das Videomikroskop entwickelten Software. Es wurden folgende Parameter erhoben: Beim Bedside Test wurde eine Gesamteindruck vergeben mit der Einteilung der Mikrozirkulation in normal, kontrollbedürftig und auffällig. Bei der verblindeten Auswertung wurde einerseits die Flussqualität in normal, stehend, zäh, intermittierend und beschleunigt unterteilt. Zudem wurde die Gefäßoberfläche anhand einer automatisierten Software berechnet. Von den 110 Neugeborenen hatten 29 ein CrP über 0,5mg/dl, davon hatten 10 ein CrP>2. 81 Kinder mit normalem CrP bzw. ohne Messung bei unauffälliger Klinik bildeten die Kontrollgruppe. Beim Bedside Test mit Aufteilung der Mikrozirkulation in normal/kontrollbedürftig/auffällig waren hochsignifikante Unterschiede beim Vergleich der Kontrollgruppe zur Gruppe mit CrP>2mg/dl zu verzeichnen mit einem deutlich erhöhten Anteil an kontrollbedürftigen Befunden. Bei der verblindeten Auswertung zeigten sich große Unterschiede in der Flußqualität zwischen den Gruppen. So zeigte sich ein hochsignifikant schnellerer Blutfluss bei Infektion. Die Gefäßoberfläche lag in der Infektionsgruppe signifikant unter der der Kontrollgruppe, abhängig vom CrP Wert. So war die Gefäßoberfläche bei einem CrP>2 sogar noch deutlicher erniedrigt. Zusammenfassend konnten mit SDF Imaging ein beschleunigter Blutfluss in der neonatalen Infektionssituation gezeigt werden. Zudem ist die Gefäßoberfläche bei Neugeboreneninfektion verkleinert. Somit könnte die Technik, nicht zuletzt wegen ihrer einfachen Handhabung, durchaus eine Rolle in der frühen Infektionsdiagnostik spielen, wobei die Evaluierung mit größerer Fallzahl erstrebenswert ist.

Das zugunsten von Matrix Metalloproteinasen (MMP) verschobene Proteasen/Inhibitoren-Verhältnis begründet unter anderem die Malignität von Nierenzellkarzinomen. „Tissue Inhibitor of Metalloproteinases 1“ (TIMP-1), ein löslicher Gewebeinhibitor für Metalloproteinasen der extrazellulären Matrix, kontrolliert die Aktivität von MMP durch 1:1 stochiometrische Bindung. Durch Fusion von humanen TIMP-1 mit einem Glykosylphosphatidylinositol- (GPI-)Anker wird die TIMP-1-Aktivität von der extrazellulären Matrix auf die Zelloberfläche verschoben und eine lokale Applikation von definierten TIMP-1-Konzentrationen ermöglicht. Mit TIMP-1-GPI behandelte Nierenkarzinomzellen zeigten im Vergleich zu Vehikel und nativen TIMP-1-Kontrollgruppen signifikant erhöhte Apoptose- und reduzierte Proliferationsraten. Ziel der Arbeit ist mithilfe von transkriptomischem Profiling und Signaltransduktionsweg-Mapping verantwortliche Genregulationsmechanismen für TIMP-1-GPI-spezifische Effekte zu identifizieren. Mithilfe dieser Techniken zeigten wir, dass eine TIMP-1-GPI-Behandlung zu einer signifikanten Änderung der Regulation von „Inhibitor der DNA Bindung“ (ID), TGF-β/SMAD und BMP Signaltransduktionswege führte. Die unterdrückte ID-Proteinexpression ist auf die durch TIMP-1-GPI gehemmte proteolytische Aktivierung von pro-TGF-β1 und dadurch verursachte reduzierte TGF-β1-Signalaktivität zurückzuführen. Eine mögliche Erklärung für die Überlegenheit von TIMP-1-GPI gegenüber nativem TIMP-1 ist die fokale Konzentration auf der Zelloberfläche, die eine effektivere Hemmung von autosezernierten TGF-β1 ermöglicht. Diese besonderen Eigenschaften von TIMP-1-GPI könnten in der Therapie von Nierenzellkarzinomen als Adjuvanz bei der modernen chirurgischen Nierenteilresektion oder bei der Therapie mit Angiogenese-Hemmern zunutze gemacht werden, um mögliche Tumorrezidive zu verhindern.