Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/19 Archiv
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Ziel. Thema der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der zerebralen Schmerzverarbeitung. Mit der Methode der funktionellen Magnetresonanztomographie sollten Kortexareale lokalisiert werden, die bei thermischer Schmerzreizung am linken Vorfuß eine Aktivitätszunahme zeigen. Ziel war es, diese unter standardisierten Bedingungen reproduzierbar nachzuweisen und damit die Voraussetzung zu schaffen, Veränderungen dieser Aktivierungen bei Sauerstoff- und Analgetikagabe zu erfassen. Methodik. Zunächst wurden die physikalischen Grundlagen der Bilderzeugung mittels Magnetresonanztomographie vorgestellt. Dabei wurde insbesondere auf die funktionelle Bildgebung und die zugrunde liegende Physiologie eingegangen. Im speziellen Methodikteil wurden das untersuchte Kollektiv (6 gesunde Probanden) und der Versuchsablauf beschrieben. An einem 1,5 Tesla Magnetresonanztomographen wurden mit Hilfe von T2*-gewichteten Sequenzen funktionelle Bilddaten der Probandengehirne bei schmerzhafter und neutraler thermischer Stimulation am linken Fußrücken aufgezeichnet. An vier der Probanden wurden diese Messungen jeweils viermal wiederholt, um schmerzspezifische zerebrale Aktivierungen zu erfassen und deren intra- und interindividuelle Variabilität zu überprüfen. Im Anschluss wurden diese funktionellen Messungen an allen Probanden ohne und mit Gabe von Sauerstoff durchgeführt, um einen denkbaren negativen Effekt der bei Analgetikagabe erforderlichen Sauerstoffapplikation auf die Darstellung der zerebralen Aktivierungen auszuschließen. Damit waren die Voraussetzungen geschaffen, die Auswirkungen von Schmerzmedikamenten auf die zerebrale Aktivität bei Schmerzreizen zu untersuchen. In einem Pilotversuch wurde die beschriebene Messmethodik bei drei Probanden unter Gabe von Remifentanil, Metamizol und Kochsalzlösung in randomisierter Abfolge eingesetzt. Die Auswertung der funktionellen Bilddaten erfolgte anhand des General Linear Model (Softwarepaket FSL). Hiermit konnten sowohl individuelle zerebrale Aktivierungen erfasst, als auch Gruppenanalysen durchgeführt werden. Ergebnisse. Bei den Experimenten zur Lokalisation der zerebralen Aktivierungen konnten bei schmerzhafter Stimulation aktivierte Areale am häufigsten im frontalen Operculum und benachbarten Inselkortex, im dorsolateralen präfrontalen Kortex, im Gyrus frontalis medius, im anterioren Cingulum und im parietalen Operculum/SII Kortex nachgewiesen werden. Weniger häufig konnten Aktivierungen im primären somatosensorischen Kortex, im Thalamus, im Temporallappen, in den Basalganglien und im Hirnstamm nachgewiesen werden. Diese waren meist beidseits vorhanden, zeigten jedoch eine Betonung der kontralateral zur stimulierten Körperhälfte gelegenen Hirnhemisphäre. Im Vergleich mit der Neutralmessung stellten sich die aktivierten Areale im frontalen Operculum und der vorderen Inselregion, im anterioren Cingulum und in den Basalganglien als schmerzspezifisch dar. Die Aktivierungen im parietalen Operculum/SII Kortex konnten erst bei niedrigerem Signifikanzniveau nachgewiesen werden. Der interindividuelle Vergleich zeigte bei zwei der Probanden eine gute Übereinstimmung mit den zerebralen Aktivierungen der Gesamtgruppe. Zwei weitere Probanden wiesen jedoch ein deutlich unterschiedliches Aktivierungsmuster auf. Bei der intraindividuellen Analyse zeigte sich eine gute Reproduzierbarkeit der aktivierten Areale. Bei den Experimenten mit Sauerstoffgabe konnte ein negativer Effekt auf die Darstellung der zerebralen Aktivierungen ausgeschlossen werden. Bei Gabe von Remifentanil konnte der aus der klinischen Erfahrung bekannte ausgeprägte analgetische Effekt der Substanz beobachtet werden. In der funktionellen MRT ließen sich nach Gabe von Remifentanil keine zerebralen schmerzspezifischen Aktivierungen darstellen. Allerdings ergaben Kontrollmessungen bei visueller Stimulation ebenfalls eine Abnahme der zerebralen Aktivierungen. Bei Gabe von Metamizol konnte unter den gewählten Versuchsbedingungen kein analgetischer Effekt registriert werden. Als Erklärung kommt einerseits die niedrig gewählte Dosierung, andererseits die Pharmakokinetik der Substanz in Betracht. Eine Änderung des zerebralen Aktivierungsmusters konnte bei den drei untersuchten Probanden nicht objektiviert werden. Schlussfolgerung. Mit der funktionellen Magnetresonanztomographie war es möglich, durch Schmerzreize ausgelöste zerebrale Aktivierungen darzustellen. Diese Daten können als Grundlage für weitere Experimente mit schmerzmodulierenden Medikamenten dienen. Die gewählten Rahmenbedingungen der fMRT-Messungen gewährleisten die notwendige Sicherheit der Probanden während der Applikation von Schmerzmedikamenten, ohne die Darstellbarkeit der zerebralen Aktivierungen zu beeinträchtigen. Aussagen über die Wirkung von opioidartigen und nichtopioidartigen Analgetika müssen jedoch noch an einer größeren Gruppe von Probanden evaluiert werden.
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Human cells have evolved protective mechanisms such as DNA repair and cell cycle checkpoints in order to promote stability of the genome. Studies on hereditary instability syndromes associated with a higher incidence of malignancies like Xeroderma pigmentosum or Nijmegen breakage syndrome demonstrated that genetic defects and subsequent dysfunction of a specific DNA repair mechanism trigger the development of cancer. Within the last years, the investigation of cell cycle checkpoints gained increasing importance in cancer research. Checkpoints are signaling cascades that halt the cell cycle in response to DNA damage, thereby providing time for repair and preventing accumulation of DNA alterations. While the p53-dependent G1-S checkpoint has been extensively investigated, little is known about other checkpoints in humans such as the G2-M or the S-phase progression checkpoint. Studies on the human cancer syndrome ataxia telangiectasia (AT) showed that AT cells fail to induce several checkpoints in response to ionizing radiation (IR), indicating that a checkpoint gene defect is responsible for the AT-associated cancers. The responsible gene (ATM) has significant sequence homology to the checkpoint kinase gene sprad3 in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe (S. pombe). In S. pombe, spRad3 regulates G2-M checkpoint activation in response to DNA damage. Defects in the sprad3 gene, like defects in ATM, sensitize the organisms to radiation and radiomimetic drugs, suggesting conservation of checkpoint pathways from yeast to humans as well as a potential role of the G2-M checkpoint in carcinogenesis. The discovery of G2-M checkpoint-deficient yeast mutants led to the cloning of additional checkpoint genes in yeast and their human homologs. This group of novel human genes includes homologs of sprad9 (hRAD9), sphus1 (hHUS1), and sprad1 (hRAD1). In S. pombe, these genes are required for activation of spRad3, and defects in one or more of these genes render the yeast more sensitive to genotoxic agents. Mutations within the human rad genes may bring about an increased rate of mutations and genomic instability as shown for p53 or AT and may be responsible for inherited predisposition to cancer. In view of this potential importance of human rad genes in the process of carcinogenesis, we have undertaken a cellular and molecular analysis of the novel human checkpoint proteins hRad9, hHus1, and hRad1 in the leukemia cell line K562 and in human keratinocytes. Using specific antibodies to the hRad9, hHus1, and hRad1 proteins we demonstrated with co-immunoprecipitation and Western-blot experiments that the human checkpoint proteins hRad9, hHus1, and hRad1 associate in a biochemical complex similar to the spRad9-spHus1-spRad1 complex reported in fission yeast. To generate a model system of checkpoint protein function amenable to biochemical analysis, we prepared epitope-tagged expression vectors for hRad9, hHus1, and hRad1, which were transfected into K562 cells by electroporation, resulting in transient expression of epitope-tagged protein. By simultaneous expression of hRad9, hHus1, and hRad1 we showed that transiently expressed epitope-tagged checkpoint proteins hRad9, hHus1, and hRad1 recapitulate complex formation of endogenous proteins. Immunoprecipitation studies with lysates of hRad9-overexpressing cells revealed that hRad9 undergoes complex post-translational modifications. Co-expression of hRad9 with hHus1, and hRad1 resulted in a large increase of the amount of a highly modified form of hRad9, suggesting that hRad1 and hHus1 either promote formation of, or stabilize the modified form of hRad9. Previously, a direct correlation between checkpoint protein phosphorylation and activation of DNA damage checkpoints in yeast was proposed. In this study, we show that hRad9 is phosphorylated in response to DNA damage, and that phosphorylated hRad9 interacts with hHus1 and hRad1 as well. The present results suggest that the hRad9-hHus1-hRad1 complex actively participates in an evolutionarily conserved DNA damage-induced signaling cascade. hRad1 seems to possess exonuclease activity. The presence of a putative DNA-metabolizing protein in the multimolecular checkpoint complex, coupled with genetic data that place spRad9, spHus1, and spRad1 early in the response pathway of checkpoint activation suggests that the complex may function as a sensor that scans the genome for damaged DNA. Once damaged DNA is detected, this complex may initiate endonucleolytic processing of the lesions and trigger interactions with downstream signaling elements, or may link unknown damage recognition components to downstream signal-transducing pathways that include the ATM kinase, which is implicated in actively enforcing cell cycle arrest after DNA damage. Potential goals of checkpoint research include the implementation of screening tests to identify familial cancer predisposition and treatment of checkpoint gene defects by gene transfer. Another aim of checkpoint research is the development of checkpoint-based cancer therapy. More than 50% of all human malignant tumors contain mutated p53, and p53-deficient tumor cells lack induction of the G1-S checkpoint in response to DNA damage. One emerging hypothesis is that selective inhibitors of the compensating G2-M checkpoint would preferentially radiosensitize p53-deficient tumor cells. Thus, the investigation of checkpoint function in humans provides further targets for chemotherapeutic agents and will help to design future strategies in cancer therapy.
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Das TT-Virus wurde 1997 in Japan bei einem Patienten mit Non A-G-Hepatitis entdeckt. Weitere Arbeiten zeigten eine weite Verbreitung auch in der gesunden Bevölkerung, die sich vor allem durch den fäkal-oralen Übertragungsweg erklären lässt. Zudem konnte eine enorme genetische Variabilität innerhalb der TTV Familie mit bislang 39 beschriebenen Genotypen aufgeklärt werden. Diese ist charakteristisch für die Familie der Circoviren, zu der sich TTV phylogenetisch zuordnen lässt. Bei den schon bekannten tierischen Circoviren konnte festgestellt werden, dass geringe Sequenzunterschiede mit einer erheblich veränderten Pathogenität einhergehen. Bislang konnte trotz intensiver Forschungsarbeit keine Krankheitsassoziation für TTV nachgewiesen werden. Interessant sind jedoch erste Hinweise, dass die zur TTV-Familie gehörenden SENV-Isolate D und H mit Symptomen einer Hepatitis einhergehen. In dieser Arbeit konnten zwei SENV-H Isolate von unterschiedlichen Patienten charakteriert werden. Eine Krankheitsassoziation konnte jedoch bei beiden hier beschriebenen Isolaten nicht nachgewiesen werden. Bislang liegen wenige Arbeiten vor, die sich mit der Etablierung von TTV-genotypen-spezifischen Nachweisverfahren beschäftigen. Für das weitere Verständnis der TTV-Familie ist es jedoch unabdingbar, genotyp-spezifische Nachweisverfahren anzuwenden. In der vorliegenden Arbeit gelang ein solcher typ-spezifischer Nachweis mittels neuentwickelter Restriktions-Fragment-Längenpolymorphismus-Analyse (RFLP) für die TTV-Genotypen SENV-A und KAV. In einer Gruppe von 86 HCV-infizierten Patienten konnte eine Prävalenz von 9,3% für das SEN A Virus eine Prävalenz von 19,7% für KAV bestimmt werden. SENV-A Isolate konnten von vier verschiedenen Patienten sequenziert werden. Die Isolate zeigten dabei eine Homologie von mindestens 95%. Das KAV-Isolat ist dabei Prototyp des in dieser Studie neu entdeckten TTV-Genotyp 28. Es gelang, das Gesamtgenom von KAV zu sequenzieren. Genotyp 28 besitzt mit 3705 Nt das bis dahin kürzeste Genom aller TTV-Genotypen. Dabei fallen besonders zahlreiche Deletionen im Offenen Leserahmen 1 auf. Das KAV-Isolat konnte der zweiten genetischen Gruppe zugeordnet werden und stellt den vierten Genotyp dieser Gruppe dar. Durch Klonierung und anschließende Sequenzierungsanalyse wurden 28 TTV-Isolate gewonnen. Die Analyse dieser Sequenzen zeigte eine enorme genetische Variabilität mit fließenden Übergängen zwischen TTV-Geno- bzw. Subtypen. Einige Wissenschaftler gehen deshalb bei der TTV-Familie inzwischen von einem Virusschwarm aus. Die Ergebnisse dieser Arbeit können als weitere Hinweis für die Richtigkeit dieser Theorie gewertet werden. Eine Gruppe von 86 HCV-infizierten Patienten wurde im Verlauf einer antiviralen Interferon-Therapie auch dreimal auf TTV untersucht. Dabei zeigte eine TTV-Prävalenz von 79,1% zu Beginn der IFN-Therapie. Nach Therapieende ergab sich ein signifikanter Rückgang auf 47,7%, wohingegen eine im Verlauf durchgeführte Follow-up-Untersuchung wieder einen signifikanten Anstieg der TTV-Prävalenz auf 61,6% ergab. Die hier entwickelte RFLP-Methode erwies sich als geeignet zur Analyse von TTV-Mehrfachinfektionen. Dabei zeigte sich eine Mehrfachinfektionsrate von 88%. Dieses Ergebnis läßt den Schluss zu, dass die Häufigkeit von TTV-Mehrfachinfektionen bislang erheblich unterschätzt wurde. Eine Mehrfachinfektion beeinflusste signifikant das Antwortverhaltens von TTV bezüglich Interferon. Das Vorliegen einer Mehrfachinfektion bei Therapiebeginn war mit einer signifikant schlechteren Virus-Clearance durch Interferon vergesellschaftet. Eine Infektion mit einem TT-Virus führte signifikant häufiger zum Verschwinden von TTV unter der antiviralen Therapie. Unter der IFN-Therapie verringerte sich der Anteil von Trägern von mehr als zwei TT-Viren von 47,7% auf 18,6%. Eine Beeinflussung des Therapieerfolgs bezüglich HCV durch das Vorliegen einer zusätzlichen TTV-Mehrfachinfektion konnte jedoch nicht nachgewiesen werden. In der Klonierungsanalyse der im Blut nachweisbaren Viruspopulation von fünf Patienten mit TTV-Mehrfachinfektion konnte eine außergewöhnliche Dynamik in der TTV-Population während der IFN-Therapie festgestellt werden. Sowohl das Verschwinden von Genotypen als auch das Auftreten neuer Genotypen wurde registriert. Bei einer Patientin waren während eines Jahres sieben TTV-Genotypen nachweisbar, wobei kein TTV-Genotyp zu allen drei Untersuchszeitpunkten nachweisbar war. Auch sprechen die Ergebnisse dieser Arbeit für das Vorliegen großer Unterschiede in der IFN-Sensibilität einzelner TTV-Genotypen.
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Ziel dieser Arbeit war es zu bestimmen ob durch systemische Gabe von Sulfiten, welche als Nahrungsmitteladditiva weit verbreitet vorkommen, bzw. Sulfiten in Kombination mit den Antioxidantien d-alpha-Tocopherol und Ascorbinsäure bzw. alleiniger Antioxidantien- oder alleiniger Placebogabe, die phototoxische Lyse der Erythrozyten und die Lichtempfindlichkeit des jeweiligen Individuums modifiziert werden kann. Je zehn Probanden nahmen über 8 Tage täglich 2x200 mg Natriumdisulfit und Placebokapseln bzw. 2x200 mg Natriumdisulfit, 2x1000 mg Ascorbinsäure und 2x500 IE d-alpha Tocopherol bzw. 2x1000 mg Ascorbinsäure, 2x500 IE d-alpha Tocopherol und Placebokapseln oder nur Placebokapseln ein. Vor (Tag 0) und an Tag 8 dieser Einnahme wurde den Probanden Blut für die Bestimmung der Antioxidantienkonzentrationen und einen Photohämolysetest entnommen. Der Photohämolysetest, bei dem Fenofibrat als photoxische Substanz verwendet wurde, basiert auf der photoxisch induzierten Lyse von Erythrozyten durch die Bestrahlung. Diese erfolgte bei dieser Untersuchung mit UVA- und UVB-reicher Strahlung. Weiter wurde die minimale Erythemdosis (MED) für UVB-reiche Strahlung sowie die UVB-induzierte Steigerung des Blutflusses laserdopplerflowmetrisch an Tag 0 und Tag 8 bestimmt. Nach alleiniger Einnahme von Sulfit zeigte sich im Vergleich zu den Ausgangswerten an Tag 8 die Antioxidantienkonzentration im Serum weitgehend unverändert. Es zeigte sich keine signifikante Änderung der Photohämolyse im UVA-Bereich. Die UVB-induzierte Photohämolyse verringerte sich, im Sinne einer photoprotektiven Wirkung über einen weiten Dosis-Bereich. Die MED zeigte keine deutliche Veränderung. Die Bestrahlungs-induzierte Steigerung des Hautblutflusses war in einigen bestrahlten Arealen nach Sulfiteinnahme signifikant abgefallen. Nach gleichzeitiger Gabe von Antioxidantien und Sulfit stiegen die Serumkonzentrationen von Ascorbinsäure und d-alpha-Tocopherol signifikant an. Im Vergleich zu den Ausgangswerten kam es zur Verminderung der Photohämolyse im UVA-Bereich. Im UVB-Bereich zeigte sich nur eine geringe Verminderung der Photohämolyse. Die MED blieb weitgehend unverändert. Die UV-induzierte Steigerung des Hautblutflusses verminderte sich signifikant. Die ausschließliche Einnahme von Antioxidantien führte zu einem signifikanten Anstieg der Ascorbinsäure- und d-alpha-Tocopherolkonzentrationen im Serum. Im Fenofibrat-abhängigen Photohämolysetest zeigte sich ein protektiver Effekt sowohl gegenüber UVA- als auch gegenüber UVB Bestrahlung mit einem signifikanten Abfall des Medians der Photohämolyse. Die MED stieg nur gering an. Die UV-induzierte Steigerung des Hautblutflusses war signifikant reduziert. Bei alleiniger Placeboeinnahme zeigte sich keine signifikante Änderung der o.g. Parameter. Eine phototoxische Wirkung von Sulfiten nach systemischer Gabe konnte in unseren Unteruchungen nicht sicher verifiziert werden. Einer lediglich unterschwelligen Phototoxizität im UVB-Bereich müßte durch weitere Untersuchungen nachgegangen werden, ebenso einer möglicherweise photoprotektiven Wirkung, die sich beim Photohämolysetest im UVA-Bereich und in einer Verminderung des Medians der UV-induzierten Steigerung des Hautblutflusses nach Sulfiteinnahme zeigte.
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In der vorliegenden Arbeit wurde die Entwicklung elementarer, koordinativer und visuell gesteuerter Griffkraftfunktionen bei 59 Kindern im Alter zwischen 7 und 14 Jahren untersucht. Hierfür stand ein von Hermsdörfer und Mai und durch Blank erweitertes Instrumentarium zur objektiven Erfassung der Griffkraftfunktionen zur Verfügung. Als Messobjekt diente ein kleines, 225g schweres quaderförmiges Handgreifobjekt (100x50x32 mm) mit einem uniaxialen Kraftsensor, deren Signale über einen Analog/Digitalwandler im PC digitalisiert wurde und mit einer speziellen Software (Blank, Heidebrecht et al. 1997) weiterverarbeitet wurden. Es wurden als elementare Kraftfunktionen, die maximale Griffkraft, maximaler rascher Kraftanstieg und schnellstmögliche Kraftwechsel und als koordinative bzw. sensomotorische Kraftfunktion ein visuelles Griffkraftfeedback mit rampenförmigen und sinusförmigen Vorgabesignal untersucht. Die Regulation sowohl elementarer als auch sensomotorischer Griffkraftfunktionen unterliegt einer bis ins 14. Lebensjahr reichenden Reifung. Beide, elementare als auch sensomotorische Funktionen zeigen ähnliche Alterseffekte. Geschlechtsunterschiede oder Unterschiede in der Durchführung mit dominanter oder nicht-dominanter Hand fanden sich nicht. Die Kraftrate (N/s), die Frequenz (Hz) als auch die Kontraktionszeit (ms) zeigten im elementaren Griffkraftversuch schnellstmöglicher isometrischer Griffkraftwechsel eine signifikante Altersentwicklung, ebenso die Kraftrate und die Kontraktionszeit der schnellstmöglichen isometrischen Einzelkontraktion. Da die Myelinisierung der Nervenbahnen, die für kürzere Überleitungszeiten verantwortlich ist, bis zum Schulalter im wesentlichen abgeschlossen ist, kommen hier andere Mechanismen zum Tragen. Eine wichtige Rolle spielt hierbei die „neuronale Plastizität“, deren Prinzip die überschwellige Erregung und Herausbildung synaptischer Verbindungen während der kindlichen Auseinandersetzung mit der Umwelt darstellt. Je stärker die synaptische Bahnung desto schneller ist die initiale Impulsleitung im ZNS und umso schneller können Bewegungen ausgeführt werden. Hieran anknüpfend kann ebenfalls die Altersentwicklung visuell gesteuerter Bewegungen bzw. die Integration des visuomotorischen Systems erklärt werden. Die vorliegende Arbeit an 59 gesunden Kindern stellt eine empirische und experimentelle Basis für weitere klinische Untersuchungen im Bereich der Griffkraftregulation im Kindesalter dar und soll darüber hinaus einen Baustein für die Diagnostik, Therapie und Erfassung des Therapieerfolges bei Kindern mit handmotorischen Defiziten liefern.
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Die Bakterielle Vaginose stellt in der gynäkologischen Infektiologie nach wie vor eine der häufigsten Erkrankungen der Vagina dar. Die auftretenden Symptome wie gräulich homogener Fluor vaginalis oft verbunden mit fischartigem Geruch sind für die Patientinnen sehr belastend und werden nicht selten aufgrund fehlender Diagnosestellung nicht gezielt behandelt. Bis jetzt konnten die der Bakteriellen Vaginose zugrunde liegenden Ursachen noch nicht hinreichend geklärt werden. Um die immunmodulatorischen Effekte zu untersuchen, die mit den Veränderungen der vaginalen Mikroflora im Sinne der Bakteriellen Vaginose assoziiert sind, und in Hinblick auf mögliche neue sowohl therapeutische als auch diagnostische Ansätze, bestimmten wir bei insgesamt 81 nicht schwangeren Frauen die pro-inflammatorischen Zytokine Interleukin-6 und IL- 12 und das anti-inflammatorische Zytokin IL-10 im Vaginalsekret mittels Elisa. Wir untersuchten 45 Patientinnen im Durchschnittsalter von 30,0 Jahren mit der klinischen Diagnose Bakterielle Vaginose und 36 asymptomatische Frauen im Durchschnittsalter von 33,7 Jahren. Interleukin-6 und IL-12 werden über die Immunantwort vom TH1-Typ vermittelt und zählen zu den pro-inflammatorischen Zytokinen, während Interleukin-10 hingegen ein TH2-vermittelter anti-inflammatorischer Immunmediator ist. Ziel war die Beurteilung der Rolle der zellvermittelten Immunität beim Krankheitsbild der BV. Die Auswertungen unserer Messergebnisse zeigten weder für die proinflammatorischen Zytokine IL-6 (p = 0,782807) und IL-12 (p = 0,671506) noch für das anti-inflammatorische Zytokin IL-10 (p = 0,389744) einen signifikanten Unterschied im Vergleich zur Kontrollgruppe. Die für die BV-typischen diagnostischen Marker, wie beispielsweise der pH-Wert, waren statistisch signifikant (p < 0,0001) verändert. Für die Aminprobe ließen sich in der Patientengruppe 42 / 45 positive Ergebnisse finden, während in der Kontrollgruppe 0 / 36 positiv waren. Anhand unserer Ergebnisse scheint die lokale Immunität zumindest in Bezug auf die von uns bestimmten Zytokine bei der Bakteriellen Vaginose eine untergeordnete Rolle zu spielen. Demzufolge lassen sich kaum Anhaltspunkte erkennen, aufgrund derer neue therapeutische Ansätze im Sinne einer Immuntherapie als effektiv zu sehen wären. So gilt eine Behandlung mit Metronidazol oder Clindamycin weiterhin als Mittel der Wahl, eine begleitende Therapie mit Laktobazillen zur Stabilisierung der Mikroflora wäre zu überlegen. Bei Frauen, die an BV erkrankt sind, kommt es vermehrt zu Komplikationen sowohl während der Schwangerschaft, wie ein Spontanabort oder eine Frühgeburt, als auch bei nicht schwangeren Frauen, wie eine Adnexitis oder Endometritis. Aufgrund dessen, dass das Krankheitsbild der Bakteriellen Vaginose möglicherweise in direktem Zusammenhang mit solchen Komplikationen steht, ist die Forschung auf dem Gebiet der BV notwendig und sinnvoll. Es wäre wichtig, Richtlinien für eine schnelle und sichere Diagnosestellung zu erarbeiten, um eine höhere therapeutischen Effektivität zu erreichen.
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Die Polymerisation von monomerem G-Aktin zu filamentösem F-Aktin, die Organisation von Aktin-Filamenten zu spezifischen Zytoskelettstrukturen, sowie die F-Aktin Depolymerisation stellen in ihrem dynamischen Zusammenspiel die Triebkraft vieler zellulärer Bewegungsvorgänge dar. Dies sind u.a. Zell-Polarisation, Zell-Migration, Zell-Teilung, Zell-Zell-Interaktionen, Phagozytose und intrazellulärer Vesikeltransport. Das Verständnis der molekularen Grundlagen der Aktin Organisation hat 1999 einen entscheidenden Fortschritt gemacht: damals wurde entdeckt, dass der sieben Untereinheiten umfassende Arp2/3 Komplex nach Aktivierung durch Proteine der Wiskott-Aldrich Syndrom Protein- (WASp-) Familie Aktin-Filamente de novo polymerisieren kann. Die Experimente für diese Dissertationsarbeit hatten zum Ziel, den Mechanismus der WASp-abhängigen Aktin Nukleation in vitro und in humanen Makrophagen genauer zu untersuchen. Einerseits sollten die Regionen von WASp genauer charakterisiert werden, die für die Aktivierung des Arp2/3 Komplexes verantwortlich sind. Andererseits sollte die Bedeutung von WASp und Arp2/3 Komplex bei der Aktin Nukleation in spezialisierten Adhäsionsstrukturen von Makrophagen, sogenannten Podosomen, geklärt werden. Podosomen sind essentiell für Adhäsion, Migration und vermutlich auch Gewebeinvasion von Makrophagen und ihnen verwandten Zellarten, aber sie finden sich auch in einer Vielzahl weiterer Zelltypen einschließlich metastasierender Tumorzellen. Die Bedeutung von Podosomen wird dadurch verdeutlicht, dass ihr Fehlen bei unter Wiskott-Aldrich Syndrom leidenden Patienten mit klinisch relevanten Immundefekten assoziiert ist. Zur Identifizierung der für die Aktin Nukleation minimal notwendigen WASp Regionen wurden verschiedene GST-Fusionskonstrukte der konstitutiv aktiven VCA (“Verprolin-like“, “Central“, “Acidic“) Domäne hergestellt. Durch Anisotropie Messungen und in GST-“Pulldown“ Versuchen wurde die Bindung von Arp2/3 Komplex und G-Aktin an die verschiedenen Konstrukte in vitro bestimmt. In einem zweiten Schritt wurde getestet, welche Regionen für die Arp2/3 Komplex Aktivierung notwendig sind. Dabei wurde GST-VC als die minimal notwendige Region für die Aktivierung der Aktin Nukleation identifiziert. Durch mikroskopische Analyse von in vitro nukleierten Aktin-Filamenten stellten wir fest, dass der durch GST-VC aktivierte Arp2/3 Komplex auch zur Ausbildung von Aktin-Filament Verzweigungen fähig ist. Die zellulären Effekte der VCA Konstrukte wurden mittels Mikroinjektion in primäre humane Makrophagen untersucht. Aktive Konstrukte führten zum Auftreten von prominenten Aktin-Aggregaten im Zytoplasma und zur Zerstörung von Podosomen. Auch hierbei war GST-VC das kürzeste Konstrukt, das vermutlich durch Aktivierung von zellulärem Arp2/3 Komplex, zur Zunahme des Gehaltes an intrazellulärem polymerisiertem Aktin führte. Obwohl die WASp-A Region als hochaffine Arp2/3 Komplex Bindungsstelle beschrieben worden war (Machesky und Insall, 1998), ist sie für die Arp2/3 Komplex Aktivierung nicht essentiell. Durch Koinjektion von WASp-A oder N-WASP-A mit aktiven GTPasen konnte ein erster experimenteller Hinweise für eine “Priming“- (Sensibilisierungs-) Funktion der A Region am Arp2/3 Komplex gefunden werden. Bei der Untersuchung der Aktin Nukleation und Organisation in Podosomen zeigte sich ein enger funktioneller Zusammenhang zwischen Aktin- und Tubulin-Zytoskelett. So konnte durch Depolymerisierung der Mikrotubuli in adhärierenden Monozyten die Ausbildung von Podosomen verhindert werden. Da bekannt war, dass WASp über seine Polyprolin Domäne an CIP4 (“CDC42 Interacting Protein“) bindet und dieses wiederum mit Mikrotubuli assoziiert, wurde der Einfluss der isolierten WASp-Polyprolin Domäne, aber auch von CIP4 Deletions-Konstrukten, denen entweder die Mikrotubuli oder WASp Bindungsstelle fehlten, auf die Podosomen-Ausbildung untersucht. Einem auf den so erhaltenen Ergebnissen basierendem Modell zufolge könnte WASp durch CIP4 an Mikrotubuli rekrutiert und anschließend via Mikrotubuli an Orte der Podosomen-Bildung transportiert werden. Dort könnte WASp dann zur Aktivierung von Arp2/3 Komplex und zur Nukleation von neuen Aktin-Filamenten führen.
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In der Abteilung für Herzchirurgie des städtischen Krankenhauses München Bogenhausen wurde von Januar 1993 bis Oktober 2000 bei 1092 Patienten entweder die Aorten- und oder die Mitralklappe mit einer Zweiflügelprothese vom Typ Sorin Bicarbon ersetzt. 325 Patienten, die zusätzlich einen aortocoronaren Bypass, bei gleichbestehender KHK, erhielten, wurden von der Auswertung ausgeschlossen. Bei 767 Patienten wurde ein einfacher oder kombinierter prothetischer Klappenersatz durchgeführt. Nach Implantation mechanischer Herzklappenprothesen ist eine dauerhafte Antikoagulation unumgänglich. Ziel der vorliegenden Studie war die Evaluierung der Inzidenz klinischer Komplikationen, insbesondere der Blutungs- und Thromboembolierate nach Implantation, dieser mechanischen Herzklappenprothese im mittelfristigen Verlauf. Bei 553 Patienten wurden Daten hinsichtlich Mortalität, Morbidität und Lebensqualität bzw. NYHA-Klassifikation retrospektiv im Mittel 49 Monate postoperativ erfasst. Zusätzlich wurden die Patienten schriftlich bzw. telephonisch bezüglich ihres postoperativen Verlaufs und jedweder aufgetretener Komplikationen befragt. 131 Patienten mussten von der Auswertung ausgeschlossen werden, da sie weder direkt noch indirekt erreichbar waren. Das untersuchte Patientenkollektiv bestand aus 354 (64%) männlichen und 199 (36%) weiblichen Patienten. Insgesamt wurde in 387 Fällen ein Aortenklappenersatz (AKE) oder bei 118 Patienten ein Mitralklappenersazt (MKE) bzw. in 48 Fällen ein Doppelklappenersatz (DKE=AKE+MKE) durchgeführt. Präoperativ befanden sich 9 Patienten (1,6%) im NYHA- Stadium I, 61 Patienten (11%) im Stadium II, 439 Patienten (79,4%) im Stadium III und 44 Patienten (7,95%) im Stadium IV. Die kumulative follow up Zeit betrug 2250 Patientenjahre (für AKE: 1574 Pj, für MKE: 458 Pj und für DKE: 218 Pj). Hinsichtlich der Ätiologie des Klappenfehlers (AI/AS, MI/MS) zeigten sich folgende Unterschiede in der Langzeitüberlebensraten: In beiden Gruppen wiesen Patienten, die aufgrund einer Insuffizienz operiert wurden eine höhere 8,5- Jahresüberlebensrate (AI: 88,2%, MI: 94%) im Vergleich zu Patienten mit führender Stenosekomponente (AS: 79,5%, MS: 92%). Postoperativ befanden sich über 79% der Patienten im NYHA- Stadium I oder II. Keiner der untersuchten Patienten zeigte eine strukturelle Prothesendysfunktion. Die Sorin Bicarbon Prothese zeigte in der vorliegenden Studie bezüglich Überlebens- und postoperativer Komplikationsrate zufriedenstellende Ergebnisse, die vergleichbar mit anderen auf dem Markt befindlichen Zweiflügelprothesen waren. Weitere follow up’s sind erforderlich für einen Vergleich, der insbesondere die Langzeitergebnisse validieren kann.
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Die Infiltration mit leukozytären Zellen spielt eine entscheidende Rolle in der Pathogenese glomerulärer Erkrankungen der Niere und wird durch sequentielle und sich überschneidende Interaktionen verschiedener Signalmoleküle gesteuert. In dieser Arbeit wurde die Adhäsionsmolekül- und Chemokinexpression von Mesangialzellen (MC) und glomerulären Endothelzellen (GEC untersucht) und deren Regulation durch verschiedene NF-kappaB Inhibitoren bestimmt. Die Zytokinstimulation der MC mit TNF-alpha induzierte die Transkription und Proteinexpression der Adhäsionsmoleküle ICAM-1 und VCAM-1 sowie der Chemokine GRO-alpha, IL-8, MCP-1, aber nicht Fractalkine. GRO-alpha und IL-8 wurden auf der MC Oberfläche über Heparanproteoglykane immobilisiert, MCP-1 und auch IL-8 als lösliche Moleküle sezerniert. Fractalkine hingegen war nur geringfügig induzierbar konstitutiv auf der MC Oberfläche exprimiert. Diese Induktion der Adhäsionsmoleküle und Chemokine durch Zytokinstimulation der MC war assoziiert mit einer vermehrten Monozytenadhäsion und Transmigration. Dabei vermittelte ICAM-1 und VCAM-1, der GRO-alpha Rezeptor CXCR2 und in geringerem Maße auch Fractalkine den festen monozytären Arrest, während der MCP-1 Rezeptor CCR2 die transendotheliale Chemotaxis von Monozyten auf aktivierte MC zu steuerte. Die transkriptionelle Hochregulation der untersuchten Moleküle wurde über eine Inhibition der IkappaB-alpha Degradation durch den Proteaseninhibitor TLCK, den Proteosomeninhibitor MG132 und durch die adenovirale IkappaB-alpha Überexpression gehemmt. Dies war assoziiert mit der Inhibition der monozytären Adhäsion auf aktivierten MC sowie der transendothelialen Migration auf stimulierte MC zu. Im Gegensatz zu MC wurde Fractalkine auf mRNA wie Proteinebene in transformierten GEC deutlich induziert, und sowohl CXCR2 also auch CX3CR vermittelten den Monozytenarrest auf aktivierten GEC unter Flussbedingungen. Die Relevanz dieser Ergebnisse konnte in einem akzelerierten Glomerulonephritis-Modell an der Ratte bestätigt werden, in dem die Blockade von CCR2 deutlich, und die Blockade von CXCR2 fast komplett die akute glomeruläre Makrophagenrekrutierung inhibierte. Dies unterstreicht die Bedeutung von CXCR2 für die Makrophageninfiltration in den frühen Phasen der NTN. Zusammenfassend erschließt sich ein mehrstufiges Modell, das die inflammatorische Monozytenrekrutierung durch funktionell spezialisierte Adhäsionsmoleküle und Chemokine zeigt.
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Testen einer kommerziell erhältlichen Software ("Cellenger" der Firma Definiens, München) auf die praktische Anwendbarkeit in der automatischen oder semiautomatischen Analyse von TEM-Aufnahmen der Leber
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Obwohl die Anzahl der Diabetiker und damit auch die Häufigkeit der Osteo-arthropathie ständig steigt, wird diese Krankheit noch immer häufig verkannt oder erst zu spät erkannt. Eine frühe Diagnosestellung und rechtzeitige The-rapie zur Vermeidung von Komplikationen und deren langwierigen Behand-lung ist jedoch von besonderer Bedeutung, es gibt aber selbst bei richtiger und rechtzeitiger Diagnosestellung bislang kein einheitliches Therapiesche-ma. Anzustreben ist ein Therapiekonzept basierend auf einer Standarddia-gnostik und Therapieauswertungen. Voraussetzung hierfür ist eine Klassifika-tion, die die Teilaspekte der einzelnen Stadien berücksichtigt und eine ge-naue Zuordnung zu den Therapieoptionen ermöglicht. Sie würde helfen die Kommunikation zwischen Spezialisten untereinander und zu den Hausärzten zu verbessern, die vielfältigen Erscheinungsweisen der Charcotgelenke zu erkennen und suffizient zu behandeln. Die bisherigen Einteilungen haben entweder keine oder wenig Therapierele-vanz oder berücksichtigen nur einzelne Teilaspekte. Ziel dieser Arbeit war es anhand klinischer Befunde und moderner bildgebender Methoden ein Patientengut mit 101 betroffenen Füssen unter der besonderen Fragestellung der Veränderungen an Knochen, Weichteilen und Fußwölbung einzuteilen. Es wurden die Krankenunterlagen nach einem standardisierten Fragebogen ausgewertet. Die bildgebende Darstellung bei Erstvorstellung (konventionel-les Röntgen (CR), Computertomographie (CT) und MRT innerhalb eines Mo-nates) wurden von einem chirurgischen und einem radiologischen Team un-abhängig voneinander standardisiert beurteilt. Im Falle einer unterschiedli-chen Beurteilung wurden die betreffenden Aufnahmen noch einmal gemein-sam beurteilt und das jeweilige Stadium im Konsensusverfahren bestimmt. Daraus wurde ein Klassifikationssystem entwickelt, das einerseits die Patho-genese berücksichtigt, indem es erstmals zwischen primären und sekundä-ren Veränderungen unterscheidet. Andererseits wurden die Sekundärkompli-kationen Frakturen, Dislokationen und Weichteilschäden eingeteilt. Die bedeutsamsten Komplikationen sind die Weichteilschäden, da sie zu schweren septischen Verläufen führen können. Die Klassifikation erlaubt sowohl die Differenzierung der einzelnen Komponenten als auch die Zusammenschau zur angemessenen Beurteilung des Krankheitsbildes.
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Hintergrund: Humane Papillomaviren (HPV) haben eine große Bedeutung bei der Entstehung von Dysplasien und invasiven Karzinomen der Zervix. Die humorale Immunantwort auf HPV-Infektionen ist noch weitgehend unerforscht. Erst technische Entwicklungen der letzten Jahre ermöglichten einen ersten Einblick in dieses Gebiet. Ziel dieser Arbeit war es, bei Patienten mit rezidivierenden Zervixdysplasien die Prävalenz von typenspezifischen HPV-DNAs und HPV-Antikörpern sowie den Zusammenhang dieser Parameter zu untersuchen. Weiterhin sollte gezeigt werden, ob das nachgewiesene HPV-Spektrum prädiktiven Wert in Hinblick auf die Entwicklung von Neoplasien der Zervix hat. Methode: Es wurden retrospektiv 52 Patientinnen untersucht, die wegen rezidivierenden Zervixdysplasien die I. Universitäts-Frauenklinik München in den Jahren 1987 bis 1999 aufsuchten. Von jeder Frau sollten mindestens drei Zervixabstrich verschiedener Zeitpunkte mit jeweils gleichzeitig abgenommenen Blutseren zur Verfügung stehen. Die insgesamt 178 Zervixabstriche wurden mit einer HPV-Consensus-Primer PCR auf das Vorhandensein von HPV-DNA getestet und anschließend mit einem Reverse-Line-Blot-Verfahren auf 27 Genotypen untersucht. Die 178 parallel abgenommenen Blutseren wurden mit einem Kapsid-ELISA auf acht typenspezifische HPV-Kapsid-IgG-Antikörper getestet. Dieser ELISA basiert auf leeren, Viruskapsiden, den sogenannten „virus-like particles“ (VLPs), die zuvor mit Hilfe rekombinanter Vaccinia-Virusstämme in BSC-1 Affennierenzellkulturen produziert wurden. Während des Beobachtungszeitraumes zwischen drei und 71 Monaten wurden die Patientinnen mit verschiedenen chirurgischen Methoden (Laserevaporation, Portioabrasio mit Zervixkürettage, Probebiopsie, Konisation) behandelt und dabei Histologien gewonnen. Ergebnisse: Bei den Patientinnen war zu Beginn des Beobachtungszeitraumes in 98% der Zervixabstriche HPV-DNA für mindestens einen der 27 untersuchten Genotypen nachweisbar. In den gleichzeitig abgenommenen Blutproben zeigten 90% der Patientinnen Seroreaktivität gegen mindestens einen der acht untersuchten HPV-Typen. Durchschnittlich wurden hierbei in den Serumproben und in den Abstrichen drei der untersuchten Antikörper- bzw. HPV-DNA-Typen gleichzeitig gefunden. Sowohl mit PCR als auch serologisch wurde HPV 16 mit 65% bzw. 50% am häufigsten nachgewiesen. Der Vergleich der HPV-DNA in den Zervixabstrichen mit den zum gleichen Zeitpunkt detektierten Antikörperreaktionen im Serum, zeigte nur für HPV 16 einen signifikanten Zusammenhang. Wenn jedoch der Verlauf eines DNA-Nachweises in die Untersuchung mit einbezogen wurde, zeigte sich ein differenzierteres Bild. Je öfter die gleiche HPV-DNA zu verschiedenen Zeitpunkten nachgewiesen werden konnte, desto wahrscheinlicher waren am Ende des Beobachtungszeitraumes auch Antikörper gegen diesen HPV-Typen nachweisbar. Im Gegensatz dazu zeigten HPV-Infektionen, die kürzer als sechs Monate bestanden, nur selten Antikörperreaktionen. Schon der einmalige Nachweis eines high-risk HPV-Antikörpers war signifikant mit der späteren Entwicklung einer schweren Dysplasie verbunden. Bei ELISA-Werten die doppelt so hoch wie die bestimmten Grenzwerte lagen war diese Beziehung noch stärker. Außerdem entwickelten sich umso häufiger schwere Dysplasien je öfter der gleiche Antikörper nachgewiesen werden konnte. Im Gegensatz dazu stand der einmalige HPV-DNA-Nachweis in keinem signifikanten Zusammenhang mit der späteren Entwicklung von CIN II/III bzw. CIS-Läsionen oder Karzinomen. Persistierende high-risk HPV-DNA-Typen waren jedoch signifikant mit der Inzidenz schwergradigen Präkanzerosen verbunden. Wurden die Ergebnisse des Antikörper- und DNA-Tests kombiniert mit den histologischen Ergebnissen korreliert, stellte die einmalige Detektion eines HPV-16-Antikörpers oder persistierender HPV-16-DNA in Bezug auf die spätere Entwicklung einer schweren Dysplasie, den Test mit der höchsten Signifikanz dar. Allerdings konnte, wenn der Nachweis eines high-risk Antikörpers zweifach über dem Grenzwert oder einer persistierenden high-risk DNA als positives Testergebnis angesehen wurde, die beste Validität erreicht werden. Schlussfolgerung: HPV-DNA ist in Zervixabstrichen weit verbreitet und stellt offenbar nur selten eine relevante HPV-Infektion dar. Der einmalige HPV-DNA-Nachweis erscheint daher nur von untergeordneter Bedeutung. Die mehrmalige Detektion des gleichen high-risk HPV-DNA-Genotyps ist dagegen ein deutlich besserer Hinweis auf eine onkogene HPV-Infektion. Jedoch ist auch dieser Parameter nur eingeschränkt als prädiktiver Marker für die Entwicklung schwerer Dysplasien einsetzbar. Oft wird nach Monaten bis Jahren ein spontaner Abfall der HPV-DNA beobachtet, obwohl weiterhin ein erhöhtes Erkrankungsrisiko besteht. Die im Rahmen einer humoralen Immunantwort häufig gebildeten Antikörper erfüllen offensichtlich keine Schutzfunktion im Hinblick auf Neoplasien der Zervix. Vielmehr deutet der einmalige Nachweis eines high-risk Serumantikörpers auf eine zurückliegende oder aktuelle Infektion hin, die später signifikant häufiger in eine CIN II/III- bzw. CIS-Läsion oder Karzinom mündet. Auch mehrmalige Nachweise desselben Antikörpers zu unterschiedlichen Zeitpunkten oder besonders hohe natürlich gebildete Antikörpertiter bieten keinen Schutz, sondern zeigen eher ein hohes Risiko für eine onkogene Transformation an. Dennoch kann auch durch die Serologie alleine eine pathogene HPV-Infektion nicht sicher ausgeschlossen werden, da Antikörper erst mit Verzögerungen von mehr als sechs Monaten gebildet werden. Außerdem führen nicht alle Infektionen zu einer humoralen Immunantwort. Nur lange anhaltende DNA-Nachweise bzw. eine ausreichende Viruslast führen zu einer Antikörperbildung. Mehrmalige typenspezifische HPV-DNA- und HPV-Antikörpernachweise können sich daher ergänzen und geben zusammen wichtige weiterführende diagnostische Informationen.
