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Einleitung Da allseits bekannt ist, dass die Zufuhr von exzessiven Jodmengen zur Induktion einer Hashimoto Thyreoiditis führen kann, war das Ziel unserer Studie die Beziehung zwischen der Jodurinkonzentration und der Anti-TPO-Antikörperkonzentration aufzuzeigen um einen Cut-off point für eine sichere Joddosis festzulegen. Des weiteren untersuchte die Studie, ob unter diätisch zugeführtem Jod, im Sinne einer freiwilligen Jodmangelprophylaxe, bereits die empfohlene Tagesdosis überschritten wird und daher Risiko besteht, eine Hashimoto-Thyreoititis zu entwickeln. Methodik Zwischen 2001 und 2002 wurden 475 Kinder, Jugendliche und Erwachsene untersucht, die in der Universitätskinderklinik Frankfurt a.M. vorstellig wurden. Das Patientenkollektiv wurde nach Geschlecht und Altersgruppen unterteilt. Es wurden sowohl morgendlicher Spontanurin zur Jod- und Kreatininanalyse als auch Serum für die Bestimmung der anti-TPO-Ak gesammelt. Ergebnisse Daten von 302 Patienten gingen in die Auswertung ein. Die Prävalenz von positiven anti-TPO-Ak betrug 3,7% mit einer Geschlechterverteilung weiblich zu männlich von 2,7:1. Insgesamt konnte keine Korrelation zwischen Jodurinkonzentration und anti-TPO-Ak Konzentration festgestellt werden (r= 0,0544, p>0,05). Analysen nach Alter und Geschlecht ergaben jedoch bei weiblichen Erwachsenen eine leichte, aber signifikante Korrelation der beiden Parameter (r= 0,3939, p< 0,05). Eine Jodkonzentration über 300 µg J/g Kreatinin stellte sich als unabhängiger Risikofaktor heraus (p<0,05). Vergleicht man Jodkonzentrationen kleiner 300 µg/ g Kreatinin und Jodkonzentrationen größer 300 µg/ g Kreatinin von jugendlichen und erwachsenen weiblichen Probanden, waren positive anti-TPO-Ak wesentlich häufiger mit Jodkonzentrationen über 300 µg/g Kreatinin assoziiert (x 2=9,2238; p<0,005). Adäquate Jodkonzentrationen wurden bei 69,5%, überschiessende Jodkonzentrationen bei 16,9% des Studienkollektivs gefunden. Unter leichtem Jodmangel litten 9,9%, unter moderatem 0,7% und unter schwerem Jodmangel 3,0% der Probanden. Schlussfolgerung Die Prävalenz positiver anti-TPO-Ak unter nutritiver Jodzufuhr beträgt 3,7%. Frauen neigen eher dazu, anti-TPO-Ak zu entwickeln, besonders mit steigendem Alter und Jodkonzentrationen im Urin von über 300 µg/ g Kreatinin. Insgesamt konnte keine Korrelation zwischen Jodkonzentrationen im Urin und anti-TPO-Ak Konzentrationen im Blut festgestellt werden. Daher war es auch nicht möglich, einen Cut-off-point für eine sichere Dosis an diätisch zugeführtem Jod zu determinieren. Es sei darauf hingewiesen, dass 16,9% des Studienkollektivs Jodkonzentrationen von über 300 µg/ g Kreatinin im Urin aufwiesen, was sich als unabhängiger Risikofaktor zur Entwicklung positiver anti-TPO-Ak herausstellte (p<0,05). Betrachtet man die durch die Jodkampagnen in den letzten 10 Jahren stetig steigenden Jodkonzentrationen der deutschen Bevölkerung, so schein es zukünftig nötig zu sein Konzepte zu entwickeln, um Überdosierungen von Jod in deutschen Haushalten zu vermeiden.
Fettsäuren haben vielfältige Funktionen im Organismus. Sie sind der wichtigste Energieträger des menschlichen Körpers. Fettsäuren sind Bestandteil menschlicher Membranen und Ausgangspunkt für die Biosynthese biologisch aktiver Substanzen. Der Abbau der Fettsäuren und deren energetische Verwertung geschieht im Mitochondrium, dem Ort der ß-Oxidation. Hierfür werden die Fettsäuren mit Hilfe des aus 3 Enzymen bestehenden Carnitin- Palmitoyltransferase-Systems aus dem Cytosol in das Mitochondrium transportiert. Dazu werden langkettige Fettsäuren durch die Acyl-CoA-Synthetase aktiviert und - an Carnitin gebunden - in das Innere der Mitochondrien geschleust. Die Carnitin-Palmitoyltransferase 1 (CPT 1) ist an der Innenseite der äußeren Mitochondrienmembran gebunden und katalysiert die Kopplung von L-Carnitin an die aktivierte Fettsäure unter Freisetzung von Coenzym A. Das so enstandene Acyl-Carnitin passiert mit Hilfe der Carnitin- Acylcarnitin-Translokase (CAC) die innere Mitochondrienmembran. An der Innenseite der mitochondrialen Innenmembran überträgt die Carnitin-Palmitoyltransferase 2 (CPT 2) den Fettsäurerest des Acyl-Carnitins auf Coenzym A, wobei Acyl-CoA und freies Carnitin entsteht. Nun schließt sich der Abbau der Fettsäuren, die ß-Oxidation an. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Carnitin-Palmitoyltransferase 1 in Entzündungszuständen und die Klärung der Frage, ob Stickstoffmonoxid (NO) einen Einfluss auf die Regulation der CPT 1 hat. Darüberhinaus wurde die Wirkung von PPAR-a (peroxisome proliferator-activated receptor-a) auf die induzierbare NO-Synthase (iNOS) und damit die Generierung von NO untersucht. Die Experimente wurden an Ratten-Mesangiumzellen durchgeführt. Interleukin 1ß stimuliert die Expression der CPT 1 auf mRNA und Protein-Ebene. In Kombination mit Palmitat und Carnitin konnte die Expression der CPT 1 signifikant gesteigert werden. Es konnte gezeigt werden, dass NO ein potenter Stimulator der Carnitin-Palmitoyltransferase 1 ist. Mesangiumzellen, die mit NO und IL-1ß kombiniert stimuliert wurden, zeigten bereits nach 2 Stunden eine Reduktion der Expression auf das Niveau der unstimulierten Kontrolle. IL-1ß und L-NG-Monomethyl- Arginin (L-NMMA), ein spezifischer Inhibitor der induzierbaren NO-Synthase erhöhen die CPT-1 Expression. In einem Tiermodell des hämorrhagischen Schocks wurde die CPT 1 mRNA Expression signifikant reprimiert, die Gabe eines iNOS-Inhibitors konnte diese Herunterregulierung wieder aufheben. Stickstoffmonoxid spielt eine sehr wichtige Rolle bei Entzündungsreaktionen. Die induzierbare NO-Synthase ist das verantwortliche Enzym für die Produktion von großen Mengen NO. Die NO-Synthase (NOS) katalysiert die Umsetzung von L-Arginin unter Sauerstoffverbrauch in Citrullin unter Entstehung von NO. Der Mechanismus , der für einen verzögerten Beginn der Transkription von vier Stunden mit darauf folgender mehr als 24-stündiger immenser mRNA Synthese. nach einer Zytokinstimulation verantwortlich ist, ist noch nicht verstanden. Der Untersuchung dieser verzögerten und anhaltenden iNOS Expression lag die Hypothese zugrunde, dass die Zytokin-induzierte iNOS Transkription zuerst durch NFkB und C/EBP Transkriptionsfaktoren ausgelöst und anschließend durch andere Mediatoren verlängert und verstärkt wird. Zur Identifizierung möglicher regulatorischer Elemente wurden 4,5 kb der 5' flankierenden Region des iNOS Promotors aufwärts des Transkriptionsstarts kloniert. Mittels Analyse der DNase 1 hypersensitiven Bereiche der 5'Region des iNOS Gens konnten zwei hypersensitive Stellen identifiziert werden (DHS1: 1300bp; DHS2: 3000bp). Beide Stellen enthalten putative PPAR-Bindestellen. Zur weiteren Untersuchung wurde die Wirkung des PPAR-a auf die iNOS analysiert. Dabei konnte gezeigt werden, dass der PPAR-a Agonist Wy 14643 in Kombination mit IL-1ß in der Lage ist sowohl Aktivität, Protein als auch die mRNA der iNOS zu steigern. Transfektionsexperimente mit deletierten und mutierten iNOS Promotorfragmenten zeigten, dass DHS1 das für die Stimulation verantwortliche DNA Fragment enthält. Mittels Elektrophoretic-Mobility-Shift-Assay konnte gezeigt werden, dass der PPAR-a Agonist Wy 14643 die Bindung des PPA-Rezeptors an DHS1 verstärkt.
In der vorliegenden Arbeit konnten 50 abgeschlossene Therapieverläufe von Mädchen, die wegen konstitutionellem Hochwuchs zwischen 1985. und 1994 in der Universitätskinderklinik in Frankfurt am Main mit konjugierten Östrogenen behandelt wurden, ausgewertet werden. Folgende Ziele wurden mit dieser Studie verfolgt : • die Effektivität der Behandlung sollte untersucht werden, • Parameter, die den Behandlungserfolg beeinflussen sollten herausgearbeitet werden, • Nebenwirkungen und Risiken der Östrogentherapie sollten betrachtet werden, und alles im Sinne einer einer Nutzen-Risiko-Abwägung beurteilt werden. Die Endgrößenreduktionsergebnisse dieser Studie sind vergleichbar mit den Behandlungserfolgen anderer Autoren (8, 9, 45, 53). Für das Kollektiv konnte eine zumedensteIlende Endgrößenreduktion von 5,16 ± 3,3 cm erzielt werden. 84,6% des Patientenkollektivs gab an, zumeden mit der erreichten Endgrößenreduktion zu sein. Bei einem Skelettalter unter 12 Jahren zu Therapiebeginn betrug die durchschnittlich erzielte Reduktion 7,62 ± 3,4 cm. Bei Skelettalterwerten zwischen 12 und 13 Jahren zu Therapiebeginn konnten im Mittel 5,0 ± 2,2 cm eingespart werden. Dagegen erzielten Mädchen, die mit einem Knochenalter von über 13 Jahren die Therapie begannen im Mittel eine Reduktion von nur 1,49 ± 1,3 cm. Hieraus ergibt sich, daß die Endgrößenreduktion deutlich größer ist, wenn mit einem Knochenalter unter 13 Jahren begonnen wird. Es sollte also möglichst früh mit der Therapie begonnen werden. Am besten mit einem Skelettalter unter 12 Jahren, nachdem erste Pubertätszeichen aufgetreten sind. Aber auch bei Mädchen, die sich mit Skelettalterwerten zwischen 12-13 Jahren vorstellen, können noch zumedensteIlende Ergebnisse erreicht werden. Ab einem Skelettalter von 13 Jahren sollte keine Therapie mehr durchgefuhrt werden. Ebenso zeigte sich, daß mit zunehmenden Wachstumspotential bessere Endgrößenreduktionswerte erreicht werden konnten. Patientinnen mit einem Wachstumspotential von über 15 cm erreichten eine mittlere Reduktion von 7,4 ± 3,6 cm. Mädchen, mit einem Wachstumspotential zwischen 10-15 cm wiesen ein Ergebnis von 5,2 ± 2,4 cm auf Diejenigen, deren Wachstumspotential unter 10 cm lag, sparten durchschnittlich 2,2 ± 2,2 cm ein. Diese Ergebnisse befiirworten ebenfalls einen frühen Therapiebeginn, bei Wachstumspotentialwerten von mindestens 10 cm. Die Skelettreifung war in den ersten 12 Behandlungsmonaten mit 21,6 ± 5,8 Monaten stärker beschleunigt als in der restlichen Therapiezeit. Somit war die Skelettreifung auf 1,8 Jahre pro chronologischem Jahr akzeleriert. Eine eindeutige Abhängigkeit zwischen der therapiebedingten Akzeleration und der erreichten Reduktionkonnte nicht festgestellt werden. Auch bei Mädchen mit stattgehabter Menarche bei Behandlungsbeginn konnte ein zufiiedenstellendes Ergebnis erreicht werden. Im Mittel konnten bei dieser Patientengruppe 4,8 ± 3,2 cm eingespart werden. Die Wachstumsgeschwindigkeit nahm bei allen Mädchen unter der Östrogentherapie kontinuierlich ab. Einen Zusammenhang zwischen Wachstumsdezeleration und erreichter Endgrößenreduktion wurde nicht festgestellt. Ebenso konnte keine Abhängigkeit zwischen der mittleren Plasmaöstrogenkonzentration (pglml) der Patientinnen während der Behandlung und ihren Endgrößenreduktionen festgestellt werden. Als Nebenwirkungen der hochdosierten Östrogentherapie war die Gewichtszunahme am häufigsten, 70010 des Kollektivs wies Gewichtsanstiege von mehr als 10 kg auf Weitere Nebenwirkungen waren Kopfschmerzen in der Anfangsphase, mit einer Häufigkeit von 14%, gefolgt von passagerer Übelkeit (10010) und Striaebildung (6%). Bei keinem der Mädchen war eine Thrombose, Varikose, Diabetes, Ovarzysten oder weitere, ernsthafte Nebenwirkungen aufgetreten. Auch die spontane Menstruation setzte 1-6 Monate nach Absetzen der Therapie bei allen Mädchen ein. Die Gonadotropine und das Östradiol, zwei Monate nach Therapieende bei allen Mädchen bestimmt zeigten an ,daß die endogene Hormonbildung wieder eingesetzt hatte. Hinsichtlich der Nebenwirkungen befragt, aüßerte 61,5% des Kollektivs sich nicht durch die Nebenwirkungen beeinträchtigt gefiihlt zu haben. Ferner ergab die Untersuchung des Stoffwechsels und der Gerinnung während der Behandlung keine Abweichung der Norm der Leberenzyme (GOT, GPT, AP, GGT), ebenso wie auch des glykosilierten Hämoglobins (HbAlc, HbAl) und des Gesamtcholesterins. Lediglich die Triglyceride waren bei 37,5 % der Mädchen erhöht und schwankten zwischen 143-230 mgldl. Die Triglyceride sollten also während der Therapie mit konjugierten Östrogenen immer überwacht werden. Bemerkenswert sind die Veränderungen der Gerinnungsparameter, es zeigte sich eine stark gestiegerte Plättchenaggregation im PAT m mit einer Häufigkeit von 60010, alle anderen Gerinnungswerte (TPZ, PTT, AT m, Fibrinogen) befanden sich im Normbereich. Im Gegensatz zu den Befunden, die bei Ovulationshemmereinnahmen und bei hormoneller Wachstumsbremsung mit Ethinylöstradiol erhoben wurden, fanden sich keine Konzentrationsverminderung des AT m. Somit ist das Thromboembolierisiko bei hormoneller Wachstumsbremsung mit konjugierten Östrogenen als geringer zu veranschlagen als mit Ethinylöstradiol. Die spontane Plättchenaggregationsneigung im PAT m sollte während der Therapie mit konjugierten Östrogenen überwacht werden. Patientinnen mit einer gesteigerten Plättchenaggregation sollten mit Plättchenaggregationshemmern behandelt werden. Aus der Literatur (19,44, 59) geht hervor, daß bisher keine Endometriumkarzinome während, oder nach einer Wachstumsstoptherapie aufgetreten sind und daß die spätere Fertilität der Mädchen nicht gestört ist. Somit komme ich zu dem Schluß, daß durch die Behandlung mit konjugierten Östrogenen bei der überwiegenden Mehrzahl der hochwüchsigen Mädchen zufiiedenstellende Ergebnisse erreicht wurden. Entscheidend ftir einen Behandlungserfolg ist der rechtzeitige Therapiebeginn, bei Skelettalterwerten unter 13 Jahren und Wachstumspotentialwerten von mindestens 10 cm. Die Skelettreifungsbeschleunigung und Wachstumsdezeleration während der Therapie haben einen untergeordneten Einfluß auf die Größenreduktion. Auch die stattgehabte Menarche vor Therapiebeginn und die Plasrnaöstrogenkonzentration während der Therapie erlauben keine Aussagen über den Behandlungserfolg. Die Nebenwirkungen der Östrogentherapie sind bemerkenswert gering. Gewichtsanstiege, Kopfschmerzen und Übelkeit sind die häufigste nBeschwerden. Bei keinem Mädchen waren ernsthafte Nebenwirkungen aufgetreten . Da die Untersuchung des Stoffwechsels und der Gerlnnung erhöhte Triglyceridwerte bei 37,5% der Mädchen und eine stark gesteigerte Plättchenaggregationsneigung im PAT III mit einer Häufigkeit von 60% ergab, sollten diese Werte während der Therapie überwacht werden. Im Gegensatz zu den Befunden bei Gabe von Ethinylöstradiol wurden Konzentrationsverminderungen des AT m nicht festgestellt, was auf eine geringeres Thromboembolierisiko der Therapie mit konjugierten Östrogenen hindeutet. Erneut belegt diese Studie die Wirksamkeit einer Hochwuchstherapie mit hochdosierten Östrogenen bei Mädchen. Die Endgrößemeduktion ist abhängig von dem Skelettalter und Wachstumspotential bei Therapiebeginn. Die Nebenwirkungen und Risiken der Hochwuchsbehandlung mit konjugierten Östrogenen sind gering. Konjugierten Östrogenen sollte der Vorzug gegeben werden, wegen ihrer guten Verträglichkeit und geringem Thromboserisiko.
In der vorliegenden Arbeit konnten wir in den einzelnen Lipidfraktionen die gleichen Unterschiede zeigen, die bereits in anderen Untersuchungen aufgezeigt worden waren. Vor allem in den Phospholipiden, im Plasma und in den Erythrozyten ließen sich für die cis-Linolensäure (C18:2ω6c), die Arachidonsäure (C20:4ω6) und die Docosahexaensäure (C22:6ω3) Erniedrigungen beschreiben. Auch in den Cholesterylestern und den Triglyceriden, die als direkte Nahrungsfette gewertet werden können, zeigt sich diese Verteilung, so dass von einer Unterversorgung mit diesen Fettsäuren ausgegangen werden muß. Die Ergebnisse zeigen, dass bereits wenige Fettsäuren zur Beurteilung der Fettsäure-Situation bei Cystische Fibrose-Patienten ausreichen, so dass in Folgeuntersuchungen auf die Auswertung bei Cystische Fibrose-Patienten aller Fettsäuren verzichtet werden kann. Die Gruppen sollten zur Stabilisierung und besseren Reproduzierbarkeit der Werte vergrößert werden. In Folgeuntersuchungen sollte die Ernährung und der Ernährungstatus dokumentiert werde. Die Patienten in unserer Gruppe hatten alle die gleiche Mutation (ΔF 508) und waren adäquat ernährt. Im Einzelnen lässt sich jedoch nicht mehr sagen in welcher Form und Menge Fett zugeführt worden waren. Die Verteilungsmuster in den Triglyceriden und den Cholesterylestern lassen jedoch eindeutig, wie schon in der Literatur beschrieben, auf einen essentiellen Fettsäuremangel schließen. Keiner der Patienten erhielt eine zusätzliche Substitution mit ultralangkettigen mehrfach ungesättigten Fettsäuren der ω3/ω6- Familien. Es lässt sich nur mit Hilfe der Literatur diskutieren welche Ursachen bei unseren Patienten für den essentiellen Fettsäuremangel verantwortlich sind, da unsere Arbeit lediglich eine Erhebung über den Ist-Zustand darstellt. Für die Klärung der Malabsorption müssten Untersuchungen angeschlossen werden, die mit einer Substitution von ultralangkettigen mehrfach ungesättigten Fettsäuren einhergehen. Das Membranverhalten und Rezeptorverhalten kann über die Messung der Phospholipide konkretisiert werden. Im Bezug auf die inflammatorische Antwort könnten die Leukotriene und andere Mediatoren der inflammatorischen Antwort parallel gemessen werden. Als weiteres Ergebnis zeigten sich bei den von uns untersuchten Cystische Fibrose-Patienten im Vergleich zur Kontrollgruppe keine oder nur in Spuren vorhandene trans-Fettsäuren.
Der Typ 1 Diabetes ist eine klinisch heterogene Erkrankung. Sowohl die genetischen Faktoren als auch die Umwelt wirken bei der Entstehung der autoimmunologischen Prozesse dieser Erkrankung zusammen. Die Fragestellung der vorgestellten Untersuchung war, inwieweit sich ein Einfluss der exogenen Faktoren auf das Risiko des T1D der Betroffenen äußert und sich nachweisen lässt. Als Determinante der Veränderung der Umwelt diente die Migrationsbewegung der Bevölkerung. Die derzeitige Forschungslage bietet, trotz den seit Jahrzehnten geführten kontroversen Diskussionen dieser Frage, keine Klärung der Kausalitäten in der Pathogenese des T1D. Aus der vorliegenden Arbeit ergibt sich ein Hinweis auf einen möglichen Risikoanstieg von T1D bei Probanden mit einem Migrationshintergrund. Dabei wurden zum Einen die Überlegungen der Hygienehypothese berücksichtigt. Zum Anderen scheint ein Abfall der Vitamin D-Konzentration – aufgrund der geringeren Sonneneinstrahlung, die durch eine meist von Süd nach Nord verlaufende Migrationsbewegung bedingt ist – als ein möglicher Risikofaktor. Untersucht wurde eine Stichprobe von insgesamt 187 Typ 1 Diabetikern. Zur Erfassung der möglichen Maßparameter der gestellten Hypothese wurde ein Fragebogen verwendet und die Befragung fand in Form eines Telefoninterviews statt. Die klinischen Daten wurden den Krankenakten entnommen. Die rekrutierte Gesamtkohorte wurde entsprechend dem Migrationsstatus in Gruppen der Einheimischen aus der Bundesrepublik Deutschland (D), der Migranten (M) und der Kinder von Migranten (KM) getrennt. Für die definierten Teilkollektive konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Migrationsstatus und dem Erkrankungsalter gefunden werden: (D) mit 22 Jahren, (KM) mit 11 Jahren und (M) mit 35 Jahren; p < 0,001. Die beobachtete Verschiebung des Manifestationsalters bei Probanden mit einem Migrationshintergrund könnte auf den Einfluss der Umweltfaktoren bei gegebener genetischer Prädisposition hindeuten und somit die Hypothese dieser Studie bestätigen. Andererseits könnte dieses Phänomen durch die selektive Zuweisung von deutschen/migrierten Patienten in das Diabetestherapiezentrum bzw. die Ambulanz der Universitätsklinik bedingt sein. Der Tabakkonsum konnte als ein Risikofaktor nicht bestätigt werden. Desweiteren entwickelte die meist gefährdete Gruppe „Kinder von Migranten“ den Diabetes bevor ein Einstieg ins Raucherleben stattfand (Manifestationsalter bei (KM): 11 Jahre vs. durchschnittliches Einstiegsalter ins Rauchen 11,6 Jahre). Die Belastung durch das Passivrauchen im elterlichen Haushalt unterschied sich weder in Bezug auf den Gruppenvergleich, noch zur Allgemeinbevölkerung. Es wurde eine geringere Prävalenz von zusätzlichen Erkrankungen unter den Migranten in der zweiten Generation beobachtet, die wahrscheinlich auf dem allgemein jüngeren Alter der Probanden beruht. Im Gegensatz dazu ist die Verteilung der Autoimmunopathien zwischen den Gruppen gleich. Die autoimmune Thyreoiditis kommt am häufigsten vor und betrifft fast ausschließlich die Frauen. Aufgrund des höheren Alters bei der Manifestation des T1D unter den männlichen Probanden kann das männliche Geschlecht als ein Risikofaktor in dieser Studie nicht bestätigt werden. Das Alter der Eltern bei der Migration scheint ebenso, wie der Abstand zwischen der Migration und der Schwangerschaft bzw. der Geburt des Kindes, keinen Einfluss auf das Risiko einer früher einsetzenden Diabetesmanifestation bei den Kindern zu spielen. Ein Vitamin D-Mangel wurde bei den einheimischen Patienten mit T1D nicht so häufig wie bei solchen mit Migrationshintergrund beobachtet, was ein höheres Risiko in der letzteren Gruppe bedingen könnte. Dies muss jedoch an einer größeren Stichprobe untersucht werden. Die vorgelegte Untersuchung ist deshalb ein Pilotprojekt einer größer angelegten Folgestudie.
Behandlung adipöser Typ-2-Diabetiker mittels gastraler Stimulation über das Tantalus-1-System
(2011)
Diabetes mellitus Typ 2 und Adipositas führen im Rahmen des Metabolischen Syndroms zu einer starken Erhöhung von Mortalität und Morbidität. Neue Ansätze in der Therapie beschäftigen sich mit dem mangelnden Sättigungsgefühl als Ursache der Adipositas. Grundidee der gastralen Stimulation ist, durch eine elektrische Stimulation des Magens einen Sättigungsreiz auszulösen, in dessen Folge es zu einer verminderten Nahrungsaufnahme kommt. Neuere placebokontrollierte Studien konnten keinen Vorteil der kontinuierlichen gastralen Stimulation über das IGS – System gegenüber der konservativen Therapie nachweisen. Dennoch lassen frühere Erfolge in Studien an Mensch und Tier vermuten, dass die elektrische Stimulation des Magens zu einem Gewichtsverlust führen kann, die Technologie jedoch weiter entwickelt werden muss. Die Stimulation über das Tantalus – 1 – System unterscheidet sich in zahlreichen Punkten vom IGS – System. Die Abgabe elektrischer Reize erfolgt dabei nur nach dem Eintreffen von Nahrung im Magen. Durch eine Applikation während der Refraktärzeit des Aktionspotentials der Muskelzelle wird die Stärke der Magenkontraktionen erhöht. Dies soll über eine gesteigerte Aktivität der afferenten Bahnen zu einem früheren Einsetzen des Sättigungsgefühls und einer verminderten Nahrungsaufnahme führen. Bisher wurde das System klinisch nur in einer Studie an 12 Patienten getestet.
In der präsentierten wissenschaftlichen Arbeit wurde die Wirksamkeit des Tantalus – 1 – Systems im Rahmen einer offenen, nicht - randomisierten prospektiven klinischen Studie erstmalig bei Typ 2 Diabetikern mit einem BMI zwischen 30 und 50 kg/m² über einen Beobachtungszeitraum von 12 Monaten überprüft. 9 Männern und 15 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 49,38 ± 6,67 Jahren wurde das System laparoskopisch implantiert. Auswertbare Daten lagen von 20 Patienten vor. Es erfolgte eine Einteilung der Patienten in eine Gruppe mit begleitender Insulintherapie (7 Patienten) und eine Gruppe ohne Insulintherapie (13 Patienten). Beide Gruppen unterschieden sich zu Beginn nicht signifikant im Alter, Taillenumfang, Gewicht, HbA1c - bzw. Nüchternblutglucose – Wert oder hinsichtlich der Geschlechteraufteilung, jedoch im Ausgangs – BMI.
Die Dauer der Operation betrug im Durchschnitt 128,2 ± 35,9 Minuten. Die Patienten mit begleitender Insulintherapie erreichten bis Monat 12 einen Gewichtsverlust von 1,32 ± 8,21 kg, einen EWL von 0,96 ± 16,83 % sowie eine Verminderung des BMI um 0,53 ± 3,00 kg/m², des Taillenumfangs um 1,15 ± 5,60 cm, des HbA1c um 0,55 ± 0,84 % und der Nüchternblutglucose um 50,67 ± 104,31 mg/dl. Die Patienten ohne begleitende Insulintherapie erzielten innerhalb des einjährigen Beobachtungszeitraums einen Gewichtsverlust von 5,68 ± 10,94 kg/m², einen EWL von 9,78 ± 17,01 % sowie eine Verminderung des BMI um 1,96 ± 3,29 kg/m², des Taillenumfangs um 4,65 ± 5,94 cm, des HbA1c um 0,96 ± 1,42 % und der Nüchternblutglucose um 37,58 ± 60,26 mg/dl.
Bezüglich des Körpergewichts liegen die erzielten Veränderungen damit unter denen in der Vorläuferstudie. Nur 5 von 20 Patienten erreichten innerhalb des einjährigen Beobachtungszeitraums eine Gewichtsabnahme > 5 %. Auffällig war vor allem, dass in beiden Gruppen der Grossteil des Gewichtsverlustes in den ersten 6 Wochen nach Implantation erreicht wurde, in welchen das Gerät noch nicht aktiviert war. Nach Woche 20 nahm in beiden Gruppen das durchschnittliche Körpergewicht wieder zu.
Vor allem zu Beginn der Therapie wurden deutliche Verbesserungen des Glucosestoffwechsels aufgezeigt. So lag der HbA1c - Wert bereits in Woche 10 in der Gruppe der Patienten ohne begleitende Insulintherapie 1,47 ± 1,11 % unter dem Ausgangswert. Die mittleren Werte stiegen im Folgenden wieder an, dennoch erzielten 1/3 der Patienten der Gruppe ohne Insulintherapie nach 12 Monaten einen HbA1c < 6,5 %, was den Zielvorgaben der Deutschen Diabetischen Gesellschaft für eine zufriedenstellende Blutglucose – Einstellung entspricht. Bei 6 der Patienten dieser Gruppe konnte die antidiabetische Medikation vermindert oder abgesetzt werden. Lediglich bei einem Patienten musste die Medikation erhöht werden. Ein statistischer Zusammenhang zwischen Körpergewichts – und HbA1c – Veränderung konnte nicht nachgewiesen werden.
Insgesamt ergab sich eine weite Streuung der Ergebnisse. Einzelne Patienten erzielten durchaus Erfolge. So waren es in der Gruppe der Patienten ohne Insulintherapie 4 Patienten, welche innerhalb eines Jahres einen Gewichtsverlust ≥ 5 kg und eine Verminderung des HbA1c von ≥ 1,0 % erzielten. Ein Patient verlor innerhalb eines Jahres 35,8 kg und verbesserte den HbA1c um 2,45 %. Bezüglich der Ausgangswerte konnte kein Charakteristikum gefunden werden, welches ein unterschiedliches Ansprechen der Patienten auf die Therapie erklärt. In weiteren placebokontrollierten Studien mit einer größeren Patientenanzahl und einem längeren Beobachtungszeitraum sollte das System weiter untersucht werden.
Thalassämia major und Sichelzellanämie sind hereditäre Erkrankungen, die zu der Gruppe der quantitativen bzw. qualitativen Hämoglobinsynthesestörungen gehören und in unterschiedlichem Maße mit einer chronischen Anämie einhergehen. Dabei besteht die Therapie der Anämie in regelmäßigen Bluttransfusionen. Im Falle der Thalassämia major sind regelmäßige Bluttransfusionen alle 2-4 Wochen notwendig. Dabei übersteigt die damit zugeführte Eisenmenge bei weitem die Eisenausscheidungskapazität des Körpers, die limitiert und passiver Natur ist. Es kann dadurch zur Eisenüberladung des Körpers mit Erschöpfung der Eisenbindungskapazität und Nachweisbarkeit von freiem Eisen kommen. Freies Eisen generiert über die Fenton-Reaktion freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies, die ihrerseits in der Lage sind, biologische Moleküle sowie Zellstrukturen zu schädigen. Der Organismus verfügt über Mechanismen um diese Schäden zu verhindern bzw. den Ausmaß der Schäden zu begrenzen, die als antioxidativen Abwehrmechanismen bezeichnet werden. In dieser vorliegenden Arbeit wurden Blutproben von 22 Patienten mit ß-Thalassämia major und 16 Patienten mit Sichelzellanämie Patienten untersucht. Bei ihnen wurde das Vorliegen der pathologischen Modellsituation einer Eisenüberladung angenommen. Als Kontrollgruppe wurden 16 phänotypisch gesunde Geschwister der beiden Patientenkollektive herangezogen. Hauptziele dieser Arbeit war, die Bleomycin-Methode im Stoffwechsellabor des Zentrums für Kinderheilkunde und Jugendmedizin der Johann Wolfgang Goethe-Universität zu etablieren und dabei die folgenden Fragen zu klären: 1. Entsteht freies Eisen bei polytransfundierten Patienten? 2. Ist die Bleomycin-Assay zur Bestimmung des freien Eisens geeignet? 3. Welche Zusammenhänge bestehen zwischen den Parametern des Eisenstoffwechsels und können diese zur Abschätzung des freien Eisens genutzt werden? Freies Eisen entsteht dann, wenn die Eisenbindungskapazität des Transferrins überschritten wird. Bei gesunden Menschen liegt eine Transferrinsättigung im Durchschnitt bei unter 30%. Es ist also eine wertvolle Reserve vorhanden, um effektiv die Enstehung des freien Eisens zu verhindern. Bei bestimmten pathologischen Situationen, wie sie auch bei polytransfundierten Patienten bei Thalassämie vorliegen, wird dem Körper massiv Eisen zugeführt. Wir konnten bei 18 von 22 Patienten in der Thalassämiegruppe freies Eisen nachweisen. Der Median der freien Eisenkonzentration lag bei 1,25 μmol/l bei einer Spannbreite von 5,3μmol/l. In der Sichelzellanämiegruppe konnte nur bei einem Patienten freies Eisen nachgewiesen werden. Dieser hatte ebenfalls häufig Bluttransfusionen erhalten. Zur Messung des freien Eisens wurde die Bleomycin Methode nach Gutteridge et al angewandt. Es ist eine nasschemische Methode (Messung erfolgt via Spektroskopie) und erfordert keinen hohen technischen Aufwand. Da bei der Bestimmung des freien Eisens im mikromolaren Bereich geschieht, ist das Hauptproblem die Kontamination der Reagenzien durch das ubiquitär vorkommende Eisen. Durch höchste Sorgfalt und genaues Arbeiten im staubfreien Milieu und Behandlung der Reagenzien mit einem geeigneten Eisenkomplexbildner, wie z.B. Chelex100®, ist dieses Problem beherrschbar. Dennoch erfordert die Methode einen enormen Zeitaufwand, weshalb nach Parametern gesucht wurde, die zur Abschätzung oder zur Vorselektion der geeigneten Blutproben zur Bestimmung des freien Eisens herangezogen werden können. Wie oben schon erwähnt, hatten 18 von 22 Thalassämiepatienten freies Eisen im Blut. Davon hatten 15 eine Transferrinsättigung über 100% und 2 knapp unter 100%. Lediglich ein Patient, bei dem aber auch nur freies Eisen von 0,05 μmol/l gemessen wurde, hatte eine Transferrinsättigung deutlich unter 100%. Ein Patient aus der Sichelzellanämiegruppe, bei dem auch freies Eisen gemessen wurde, hatte ebenfalls eine Transferrinsättigung über 100%. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass eine hoch signifikante positive Korrelation zwischen dem freien Eisen und der Transferrinsättigung festegestellt wurde (r = 0,63, p = 0,002). 95% der Patienten, die freies Eisen im Blut hatten, wiesen auch Transferrinsättigungswerte über bzw. knapp unter 100% auf. Es besteht auch ein statistisch signifikanter positiver Zusammenhang zwischen der Serumeisenkonzentration und freiem Eisen. Alle Patienten mit freiem Eisen im Blut hatten Serumeisenwerte über 170 μg/dl. Damit konnte die Arbeitshypothese bestätigt werden, dass es bei polytransfundierten Thalassämiepatienten zu einer Eisenüberladung mit in der Folge entstehendem freiem Eisen kommt; bekannterweise induziert zweiwertiges Eisen die Fenton-Reaktion bzw. Haber-Weiss-Reaktion und damit oxidativen Stress. Bei Sichelzellanämiepatienten , die keine regelmäßigen Hochregimebluttransfusionen erhalten, die ebenso, wie in der Literatur beschrieben, oxidativem Stress ausgesetzt sind, müssen auch andere Pathomechanismen angenommen werden.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es die Bedeutung von Veränderungen im Neurotransmitterstoffwechsels für die Entstehung der Methotrexat assoziierten Neurotoxizität zu untersuchen. Des Weiteren sollte die Messung der Methyl-Tetrahydrofolsäure als Methode in das Spektrum der Liquordiagnostik des Stoffwechsellabors integriert werden. Es wurden bei 19 Patienten im Rahmen der ALL-BFM 2000 Studie die Konzentrationen der Neurotransmittermetaboliten HVA und 5-HIAA im Liquor gemessen. Begleitend wurde ein klinisches Monitoring durchgeführt um zu untersuchen ob zwischen Veränderungen auf Ebene der biogenen Amine und neurologischer Symptomatik ein Zusammenhang besteht. Bei der Betrachtung des Gesamtkollektives von 19 Patienten zeigte sich unter HDMTX in Protokoll M über den Zeitraum von 6 Wochen zunächst ein diskreter Anstieg der Liquorspiegel von 5-HIAA und HVA, gefolgt von einer deutlichen Konzentrationsminderung der beiden Metaboliten. Die 5-HIAA zeigte dabei einen ausgeprägteren Abfall der Konzentration. Während des zweiten Zyklus MTX in Protokoll M gab es einen transienten Anstieg der Liquorkonzentrationen der biogenen Amine. Der Grund dafür ist wahrscheinlich eine gehemmte Elimination der Metaboliten aus dem Liquor, weil MTX in niedriger Konzentration um dasselbe Auswärtstransportsystem konkurriert, nicht aber ein erhöhter Neurotransmitterumsatz. Die Abnahme der Liquorspiegel in der zweiten Hälfte von Protokoll M kann durch Hemmung der Neurotransmitterbiosynthese durch höhere MTX-Spiegel bei zuvor alterierter Bluthirnschranke bedingt sein. Bei alleiniger intrathekaler Applikation von MTX in Protokoll I und II war keine signifikante Veränderung der biogenen Amine nachweisbar. Die Synthese der biogenen Amine scheint daher nur unter Behandlung mit HDMTX betroffen zu sein. Dass auch das Auftreten von klinisch-neurologischen Ereignissen in Protokoll M gegenüber den übrigen Behandlungsabschnitten erhöht war legt sowohl eine Beteiligung des Neurotransmitterstoffwechsels an der Neurotoxizität, als auch eine Abhängigkeit von der MTX-Dosis in diesen Zusammenhang nahe. Trotzdem bei den Einzelverläufen der 19 Patienten im Verlauf der Therapie kein einheitliches Muster feststellbar ist, spricht die Tatsache, dass die Konzentrationen von HVA und 5-HIAA an Tagen mit neurologischem Ereignis signifikant niedriger waren als an den ereignisfreien Tagen, für die Beteiligung erniedrigter Spiegel der biogenen Amine an der Genese der Methotrexat assoziierten Neurotoxizität. Da Patienten, die im Verlauf neurologische Komplikationen aufwiesen, gegenüber nichtbetroffenen Patienten keine generellen Unterschiede der Neurotransmitterkonzentrationen aufweisen, kann aufgrund des bei Therapiebeginn gemessenen Ausgangswertes eines Patienten keine prädiktive Aussage für die weitere Intensivphase gemacht werden. Demgegenüber könnten Patienten, die unter Behandlung mit MTX bereits zu Beginn einen deutlichen Abfall der biogenen Amine zeigen, ohne dass es bis dahin zu neurologischen Komplikationen gekommen ist, möglicherweise von einer erweiterten supportiven Therapie profitieren. Dabei könnten die Neurotransmittervorstufen L-Dopa und 5-Hydroxytryptophan, sowie Tetrahydrobiopterin eingesetzt werden. Außerdem können Adenosinantagonisten, und Präparate zur Behandlung der Hyperhomocysteinämie verabreicht werden. Durch diese Behandlung kann das Risiko für neurologische Ereignisse eventuell vermindert werden. Veränderungen im Neurotransmitterstoffwechsel unter MTX und deren Bedeutung für das Auftreten von neurologischen Komplikationen wurden in zahlreichen Arbeiten und Fallberichten beschrieben. Dabei konnte allerdings bisher keine eindeutige Beziehung abgeleitet werden. Die gegenseitige Beeinflussung mit den Veränderungen im Stoffwechsel von Adenosin, Homocystein und den schwefelhaltigen exzitatorischen Aminosäuren macht eine multifaktorielle Genese der neurologischen Ereignisse wahrscheinlich. Dabei könnte durch eine Verminderung der biogenen Amine eine Prädisposition geschaffen werden, die durch Wechselwirkung mit den anderen beschriebenen Mechanismen zum Auftreten eines unerwünschten Ereignisses führt. Es ist dabei durchaus möglich, dass es bestimmte Stoffwechselveränderungen gibt, deren Kombination regelhaft zum Auftreten von neurologischen Komplikationen führt. Aufgrund des absolut gesehen seltenen Auftretens der Methotrexat assoziierten Neurotoxizität konnten solche möglichen Risikofaktoren-Profile allerdings bisher nicht charakterisiert werden. Es ist wahrscheinlich dass Methotrexat auch in Zukunft eine bedeutende Rolle bei der Behandlung der kindlichen Leukämie spielen wird. Daher ist eine weitere Aufklärung der Pathomechanismen der Neurotoxizität anzustreben um durch erweiterte supportive Maßnahmen die Therapie für die Patienten weiter verbessern zu können. Ein wesentlicher Fortschritt in der Aufklärung der MTX-Neurotoxizität könnte durch eine prospektive Studie erreicht werden, die standardisierte zusätzliche Liquorpunktionen beinhaltet. Durch die Auswertung dieser Messungen könnte der Verlauf der Konzentrationen der biogenen Amine und weiterer MTX induzierter Stoffwechselveränderungen sehr viel besser beurteilt werden. Eine wichtige Rolle spielt auch die Bestimmung der Methyl-Tetrahydrofolsäure, deren Messung im Liquor als Bestandteil dieser Arbeit in das Leistungsspektrum des Labors integriert wurde. Nach Durchführung des beschriebenen Qualitätskontrollprogramms, welches die Bestimmung einer Messkurve, Reproduzierbarkeit, Stabilitätstestung und Wiederfindungsrate beinhaltet, kann die MTHF-Messung als sichere und reproduzierbare Analyse angewendet werden. Bei den in dieser Studie untersuchten 19 Patienten war kein Zusammenhang zwischen der MTHF-Konzentration im Liquor und den Spiegeln von HVA oder 5-HIAA feststellbar. Auch zum Auftreten von klinisch-neurologischen Komplikationen besteht keine Korrelation. Neben der Bestimmung der Methyl-Tetrahydrofolsäure in weiteren Arbeiten zur Methotrexat assoziierten Neurotoxizität ist diese Messung in der Diagnostik anderer neurologischer Krankheitsbilder einsetzbar.
Die transcraniale Magnetstimulation (TMS) ist eine relativ neue Methode zur nicht invasiven und schmerzfreien Reizung des motorischen Cortex (M1). Mittels der TMS wurden die Reorganisationsmechanismen des kindlichen Zentralnervensystems nach einseitiger fokaler Schädigung des Motorcortex untersucht. Besondere Aufmerksamkeit galt den spezifischen Reorganisationsmechanismen in Abhängigkeit vom Zeitpunkt der Schädigung. Es wurden Kinder mit einer fokalen Läsion des motorischen Systems während des Vorschulalters/ frühen Schulalters und Kinder mit einer Schädigung während der Perinatalperiode untersucht. Allen Kindern war eine initial schwere neurologische Beeinträchtigung mit einer aktuell nur noch bestehenden diskreten oder latenten pathologisch-neurologischen Symptomatik gemein. Die nachgewiesenen Reorganisationsformen wurden des weiteren mit Literaturdaten von Probanden mit einer innerhalb des Erwachsenenalters erlittenen fokalen motorischen Läsion verglichen. Folgende Parameter wurden untersucht: kontralateral motorisch evozierte Potentiale (coMEP) mit Latenz, zentral motorische Überleitungszeit (ZML) und motorische Schwelle (MS), ipsilaterale motorisch evozierte Potentiale (ipsiMEP) mit Latenz und ipsilaterale silent period (ISP). Mittels dieser Studie konnte aufgezeigt werden, dass Kinder mit einer Schädigung während des Vorschulalters/ frühen Schulalters Reorganisationsformen besitzen, die charakterisiert sind durch eine erniedrigte MS, als Zeichen einer erhöhten Exzitabilität des geschädigten motorischen Kortex und durch eine über der paretischen Extremität fehlende ISP im Sinne einer verminderten inhibitorischen Wirkung des intakten auf den affektierten Cortex. Bei den Kindern mit einer Schädigung während der Perinatalperiode konnte einerseits, wie bei den Kindern mit einer Schädigung während des Vorschulalters/ frühen Schulalters die fehlende ISP über der paretischen Extremität, als Teil des Reorganisationsmechanismus nachgewiesen werden. Andererseits unter scheidet sich die funktionelle Reorganisation der Kinder mit einer Schädigung während der Perinatalperiode dahingegen, dass, als Konsequenz einer innerhalb der vulnerablen Phase erworbenen Schädigung, die MS erhöht, d.h. die Exzitabilität des affektierten Motorcortex erniedrigt ist. Zusätzlich konnten Reorganisationsmechanismen in Form von „cortical map plasticity“ und „neuronal plasticity“ mit verzögerten ipsiMEPs über der paretischen Extremität nachgewiesen werden. Diese verzögerten ipsilateralen Projektionen von der intakten Hemisphäre zur beeinträchtigten Extremität besitzen wertvolle Aufgaben in der Wiederherstellung der motorischen Funktionen und waren in dieser Form nur bei Kindern mit Läsionen in der Perinatalperiode evozierbar. Insgesamt konnte bei beiden Kindergruppen eine wesentliche Verbesserung der initial stark beeinträchtigten neurologischen Funktionen nachgewiesen werden. Im Gegensatz hierzu stehen die Defektzustände nach cerebralen Läsionen im Erwachsenenalter. Bei schlechtem neurologischen „outcome“ ist die motorische Schwelle über der defekten Hemisphäre erhöht und somit die Exzitabilität stark vermindert. Des weitern sind nur die mit einer schlechten funktionellen Reorganisation verbundenen schnellen ipsiMEPs bei den Patienten mit Läsionen im Erwachsenenalter, gegenüber den langsamen ipsiMEPs mit einer hervorragenden neurologischen Wiederherstellung bei den perinatal geschädigten Kindern, über der paretischen Extremität abzuleiten. Somit konnten altersspezifische, vom Schädigungszeitpunkt abhängige Reorganisationsmechanismen mit unterschiedlicher neurologischer Wiederherstellung nachgewiesen werden. Von besonderer Bedeutung sind die Ergebnisse dieser Studie, dass nicht nur zwischen den Reorganisationsformen des adulten und kindlichen Gehirns, sondern auch zwischen den Reorganisationsmechanismen eines Kindes im Vorschulalter und des, sich in der vulnerablen Phase befindlichen, unreifen perinatalen Gehirns zu differenzieren ist.
Fettsäuren erfühlen vielfältige Funktionen im Organismus. Sie sind Brennstoffmoleküle, intrazelluläre Signalmoleküle und sie stellen wichtige Bestandteile biologischer Membranen dar. Der Abbau von Fettsäuren findet im Mitochondrium statt. Da langkettige Fettsäuren nicht ohne weiteres die Mitochondrienmembran überwinden können, benötigen sie einen Transportmechanismus, das so genannte Carnitin-Palmitoyltransferase- System. Zu diesem System gehören die Carnitin-Palmitoyltransferase-(CPT)-I an der Aussenseite, und die CPT-II an der Innenseite der Mitochondrienmembran, welche beide maßgeblich am Transport der Acylgruppe der Fettsäuren in Form von Acyl-CoA in das Innere des Mitochondriums beteiligt sind. CPT-I ist bei diesem Transport der geschwindigkeitbestimmende Schritt und existiert in zwei Isoformen, eine vom hepatischen (CPT-Ialpha) und einem vom muskulären Typ (CPT-Iß). Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der CPT-Ialpha in kultivierten Mesangiumzellen der Rattenniere und primären Hepatocyten der Rattenleber unter Bedingungen, die an der Entstehung und Progression entzündlicher Prozesse in diesen Organen beteiligt sind:
1) Hypoxie,
2) Stickstoffmonoxid (NO),
3) extrazelluläre sekretorische Phospholipasen A2 (sPLA2). Die Wahl der o.g. Bedingungen wurde aus folgenden Gründe gewählt: Viele Entzündungsreaktionen zeichnen sich durch eine massive Produktion von NO und einer erhöhten Sekretion von sPLA2 sowie durch eine lokale Durchblutungsstörung des Gewebes aus, was zu einer Sauerstoff-Unterversorgung der Zellen führt. Die CPT-Ialpha ist zudem mit einem Schlüsselenzym der Ketogenese, der mitochondrialen Hydroxymethylglutaryl-CoA-Syntase (mHG-CoA-Syntase) gekoppelt. Daher wurde die Wirkung von Hypoxie und exogenen sPLA2s auch auf die mHG-CoA-Syntase Expression untersucht. Diese Arbeit ist in vier Teile gegliedert.
1.) Zunächst wurden optimale Bedingungen erarbeitet, die mit einem spezifischen Antiserum mittels Western-Blot-Analyse erfolgreich zur Detektion des CPT-Ialpha Proteins in den verwendeten Zellsystemen führten. Zudem wurde mit Hilfe des Proteinsynthese-Inhibitors Cycloheximid keine Abnahme der CPT-Ialpha Proteinmengen festgestellt. Unter unstimulierten Bedingungen scheint dieses Protein demnach einem langsamen ‚turn-over’ zu unterliegen.
2.) In einer früheren Arbeit in Mesangiumzellen wurde gezeigt, dass durch DETANO- und Interleukin 1ß (IL-1ß)-Stimulation freigesetztes NO einen stimulierenden Effekt auf die CPT-Ialpha-Protein und -mRNA Expression aufweist. In der vorliegenden Arbeit wurde nun der NO-stimulierende Effekt auf den CPT-Ialpha-Promotor untersucht, um die Regulation der Transkription dieses Enzyms zu untersuchen. Es wurde festgestellt, dass sowohl DETA-NO als auch IL-1ß eine signifikante Steigerung der Promotor-Aktivität des -4495/+19 CPT-Ialpha Promotorkonstrukts induzieren, die mit dem Anstieg der mRNA- und Proteinexpression korreliert. Bezogen auf frühere Untersuchungen in Ratten- Hepatocyten zur Beteiligung der cytosolische Guanylatcyclase (cGC) und cyclischem Guanosinmonophosphat (sGMP) an der CPT-Ialpha Aktivität, wurde nun auch in Mesangiumzellen die Rolle des NO/cGMP-Signal-Weges in der Regulation des CPT-Ialpha untersucht. Es zeigte sich, dass die NO-induzierte CPT-Ialpha Expression durch den sGC-Inhibitor ODQ gehemmt werden konnte. Zudem induzierte YC-1 (ein sGC–Aktivator) die CPT-Ialpha Proteinexpression. Daraus konnte gefolgert werden, dass in Mesangiumzellen das unter proinflammatorischen Bedingungen gebildete NO die Expression der CPT-Ialpha über die Aktivierung der cGMPvermittelten Signaltransduktion reguliert.
3.) Zur Untersuchung des Einflusses von Hypoxie auf die CPT-Ialpha und mHMG-CoA Synthase-Expression in Rattenmesangiumzellen und -hepatocyten wurden zwei verschiedene Hypoxie-Modelle gewählt: a) Stimulation der Zellen mit CoCl2 oder mit dem Fe2+-Chelator Desferrioxamin unter normoxischen Bedienungen oder b) Kultivierung der Zellen in einer luftdichten Kammer, die mit einer 3%igen oder 1%igen O2-Mischung begast wird. In Measangiumzellen wurde die CPT-Ialpha Protein- und mRNA- Expression durch CoCl2, Desferrioxamin und 3% O2- vermittelte Hypoxie verstärkt. In Gegensatz dazu erhöht CoCl2 in den Hepatocyten nur die CPT-Ialpha Proteinmenge, während die mRNA-Expression unbeeinflusst blieb. Dagegen wurde in den Hepatocyten die CPT-Ialpha mRNA-Expression durch Desferrioxamin verstärkt und durch 1% O2 Hypoxia gehemmt. Solche unterschiedliche Auswirkungen von zwei hypoxischen Modellsystemen auf die CPT-Ialpha Protein- und mRNA-Expression in Mesangiumzellen und Hepatocyten könnten durch zellspezifische Regulationsmechanismen erklärt werden. Weiterhin wurde in beiden Zellsystemen die mRNA-Expression der mHMG-CoA Synthase unter allen eingesetzten hypoxischen Bedingungen reduziert. Dies bedeutet, dass die Ketogenese O2-abhängig abläuft und unter Hypoxie herunter reguliert wird.
4.) Der letzte Teil der vorliegenden Arbeit befasst sich mit der Regulation der CPTIalpha Expression durch exogene sPLA2s in Mesangiumzellen und Hepatozyten. Auf Grund früherer Arbeiten war bekant, dass bei entzündlichen Prozessen sPLA2s in großen Mengen in Extrazellularräume und Körperflüssigkeiten sezerniert werden, um dort ein breites Spektrum von Fettsäuren aus Phospholipiden freizusetzen. Die Arbeitshypothese war, dass die auf diesem Weg freigesetzten Fettsäuren eine Hochregulation der CPT-Ialpha induzieren könnten. Es konnte gezeigt werden, dass es in Mesangiumzellen, die mit rekombinanten oder gereinigten sPLA2s exogen behandelt wurden, zu einer Erhöhung der CPT-Ialpha Expression auf Protein-, mRNAund Promotor-Ebene kommt. In Hepatocyten konnte ebenfalls eine verstärkte CPTIalpha-Proteinexpression festgestellt werden. Ein synergistischer Effekt mit TNF-alpha konnte nur auf Protein- und mRNA-Ebene, nicht jedoch auf Promotorebene beobachtet werden, was auf einen gemeinsamen Mechanismus der Promotor-Aktivierung durch sPLA2s und TNF-alpha schließen lässt. Wurden die Zellen gleichzeitig mit den Mitogen-aktivierten-Protein-Kinase (MAPK)-Inhibitoren PD 98059 and U0126 behandelt, wurde diese Hochregulation der CPT-Ialpha gehemmt. Daraus kann gefolgert werden, dass der sPLA2-induzierte Effekt auf die CPT-Ialpha -Expression durch die bereits bekannte sPLA2-induzierte Aktivierung der MAPK vermittelt wird. In Mesangiumzellen wurde weiterhin gezeigt, dass sPLA2s in Koinkubation mit TNF-alpha die mRNA Expression der mHMG-CoA Synthase stark induziert . In dieser Arbeit konnte also gezeigt werden, dass unter den gewählten proinflammatorischen Bedingungen die CPT-Ialpha sowohl auf der Ebene der Genexpression als auch auf Proteinebene reguliert wird. Auch die an die CPT-Ialpha gekoppelte mHMG-CoA Synthase wird in ihrer mRNA-Expression moduliert, sodass Effekte auf die Ketogenese zu vermuten sind. Zukünftige Arbeiten könnten zeigen, ob CPT-Ialpha als ein mögliches Target für die Entwicklung neuer Therapie- Strategien zur Verbesserung der Energiebilanz und damit auch der Überlebungsrate bei entzündlichen Erkrankungen dienen kann.
