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Der hereditäre Fibrinogen-Mangel ist ein seltener Hämostasedefekt, der in einer quantitativen (Hypofibrinogenämie und Afibrinogenämie) oder qualitativen Form (Dysfibrinogenämie) bzw. einer Kombination aus beiden Formen (Hypodysfibrinogenämie) vorliegt. Seltene Ausprägungen wie die Fibrinogen- Amyloidose und die hepatische Speicherkrankheit Endoplasmic Reticulum Storage Disease (ERSD) tragen zum heterogenen klinischen Bild der Erkrankungen bei, das neben einem asymptomatischen Verlauf Blutungen und Thrombosen umfassen kann. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, das Spektrum genetischer Veränderungen, deren Auswirkungen auf die klinische Manifestation und gerinnungsphysiologische Ausprägung bei 101 Probanden mit angeborenem Fibrinogen-Mangel sowie bei 41 erstgradig verwandten Familienangehörigen zu untersuchen. Die vorliegende Arbeit stellt das bisher größte zusammenhängend untersuchte und genetisch charakterisierte Patientenkollektiv mit Fibrinogen-Mangel dar. Von den insgesamt 96 nachgewiesenen Sequenz-Varianten wurden 30 erstmals beschrieben. Hierdurch ergibt sich ein Zuwachs von 15 % an der Gesamtzahl der verschiedenen bisher in der Literatur beschriebenen genetischen Defekten. Bei acht nachgewiesenen Mutationen war bisher erst eine Familie mit dieser Sequenz-Variante beschrieben. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit bestätigen, dass diese Mutationen kausal für den Phänotyp des Fibrinogen-Mangels sind. Die klinische Präsentation der Patienten umfasste, häufiger als in der Literatur bisher beschrieben, zu 50 % leichte bis moderate Blutungen in Form von Menorrhagien oder verlängerten Nachblutungen nach Verletzungen. Schwere Blutungen traten bei Patienten mit Afibrinogenämie oder selten bei heterozygoten Mutationsträgern in Assoziation mit Operationen, Schwangerschaften und Traumata auf. Probanden mit ERSD erlitten gegensätzlich zu den bisherigen Beschreibungen aus der Literatur sowohl Blutungen als auch Thrombosen. Die Vorhersage des klinischen Phänotyps nach traditioneller Einteilung des Fibrinogen-Mangels anhand laborchemischer Beschreibungen war nicht zuverlässig. Zudem lagen die hierfür erforderlichen Laborparameter häufig nicht vor. Die Mutationsdiagnostik konnte zu einer verbesserten Einschätzung des klinischen Phänotyps beitragen. Spezifische Mutationen wiesen eine Korrelation zu bestimmten klinischen Manifestationen auf. Hierbei zeigte sich eine ausgeprägte Assoziation der Varianten BbArg14Cys und gAsn319-Asp320del mit thromboembolischen Ereignissen. Für weitere Mutationen (AaArg19Gly, BbArg44Cys, gTyr262Cys, gAla327Thr und gLys380Asn) ist ebenfalls eine Assoziation mit Thromboseneigung anzunehmen, konnte jedoch aufgrund kleiner Fallzahlen nicht zweifelsfrei beurteilt werden. Die am häufigsten auftretenden Mutationen an Position AaArg16 waren mit einer moderaten Blutungs- (17 % bis 53 %) und einer nur geringen Thromboserate (3 % bis 13 %) assoziiert, die jedoch für die AaArg16Cys-Variante höher lag im Vergleich zur AaArg16His-Variante. Die Mutationen gGly333Ser und gArg375Trp zeigten eine Korrelation zur hepatischen Speicherkrankheit ERSD und gingen mit einer beeinträchtigten Leberfunktion einher. Die Verdachtsdiagnose des Fibrinogen-Mangels wurde bei einem Großteil der Indexpatienten (42 %) aufgrund pathologischer Gerinnungswerte gestellt. Vor allem „Null“-Mutationen gingen jedoch oftmals mit im Referenzbereich liegenden Fibrinogen-Werten einher, so dass sich neben der mehrmaligen Fibrinogen-Bestimmung die zusätzliche Testung weiterer Laborparameter, wie die Thromboplastinzeit (TPZ), die aktivierte partielle Thromboplastinzeit (aPTT) und die Thrombinzeit (TZ) als hilfreich erwiesen haben. Die Bestimmung des abgeleiteten Fibrinogens (Fib. QD) zeigte sich als nicht geeignet zur Detektion des kongenitalen Fibrinogen-Mangels, da die am häufigsten vorliegenden Mutationen an AaArg16 zu keiner Erniedrigung führten. Die Messung des funktionellen Fibrinogen nach Clauss (Fib. n. Cl.), der Fibrinogen- Konzentration (Fib. Ag) und die daraus resultierende Fibrinogen-Ratio (RaAg) bzw. die Bestimmung von RZ und TZ waren die Grundlage eines in der vorliegenden Arbeit entwickelten Stufenmodells für einer schnelle und kostengünstige Mutations-Detektion. Bei Anwendung der vorgeschlagenen Stufendiagnostik im Vergleich zur herkömmlichen Komplettsequenzierung ist eine Reduktion von Arbeitsaufwand und Kosten um bis zu 64 % zu erwarten.

Die Therapie von Skelettmetastasen sollte sich, in Anbetracht einer limitierten Überlebenszeit der betroffenen Patienten, an einem palliativen Konzept orientieren. Diesem Ansatz entspricht die intramedulläre Stabilisierung von Osteolysen und pathologischen Frakturen ohne Metastasenresektion an langen Röhrenknochen. Im Zeitraum von 01.10.1991 bis 31.03.04 wurden in der Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie des Klinikums Darmstadt bei 68 Patienten in 79 stationären Verläufen und bei insgesamt 88 Operationen 27 stabilitätsgefährdete Osteolysen und 60 pathologische Frakturen aufgrund von Knochenmetastasen eines malignen Tumors oder aufgrund eines Multiplen Myeloms operativ versorgt. Die 41 Frauen und 27 Männer hatten ein Durchschnittsalter von 63,7 Jahren. Der häufigste Primärtumor war das Mammakarzinom, gefolgt vom Multiplen Myelom, Prostata- und Bronchialkarzinom. Die 48 Läsionen des Femurs wurden 19-mal mit einem proximalen Femurnagel, 11-mal mit einem Classic-Nail, 13-mal mit einem Femurmarknagel und 3-mal mit einem distalen Femurnagel versorgt. Zusätzlich wurde eine Versorgung mit Duocup-Prothese und mit 95°-Winkelplatte dokumentiert. Am Humerus wurden die 35 Läsionen 30-mal mit einem Russel-Taylor-Nagel, 4-mal mit Bündelnagelung, 1-mal mit einer LCDCPlatte und in einem Fall mit einem pneumatischen Humerusnagel versorgt. An der Tibia kam bei 3 Läsionen 3-mal ein Tibiamarknagel zur Anwendung. Am Radius wurde eine Verbundosteosynthese durchgeführt. Die durchschnittliche Operationszeit der intramedullären Stabilisierungen lag bei 74 Minuten. Intraoperativ kam es in vier Fällen zum Auftreten von Fissuren oder Frakturen, die alle ohne weitere Konsequenz für die postoperative Nachbehandlung blieben. Intraoperative pulmonale Komplikationen durch die intramedullären Implantate traten nicht auf. Postoperativ kam es zu einer passageren Radialisparese nach intramedullärer Osteosynthese und einer passageren Radialisparese nach Osteosynthese mit LCDC-Platte am Humerus, zwei größeren Nachblutungen, zwei Wundinfekten, sowie zu einer revisionsbedürftigen Lockerung der Verriegelungsbolzen eines Russel-Taylor-Nagels. 77,8 % der Patienten mit einer operativen Versorgung im Bereich der unteren Extremität waren bis zur Entlassung unter Vollbelastung gehfähig mobil. Nach durchschnittlich 15,9 Tagen konnten 42 % der Patienten direkt in die häusliche Umgebung entlassen werden. 77,9 % der Patienten erhielten eine prä- oder postoperative Bestrahlung der betroffenen Region. Die mittlere Überlebenszeit nach palliativer Operation lag bei 6,1 Monaten. Bereits 2 Monate postoperativ waren 50 % der Patienten verstorben. Die von uns durchgeführte intramedulläre Stabilisierung ohne Metastasenresektion bei stabilitätsgefährdeten Osteolysen und pathologischen Frakturen ist ein Therapiekonzept, das dem geforderten palliativen Ansatz der Patienten mit Skelettmetastasen sehr gut gerecht wird. Dadurch wird den Patienten in ihrer oft kurzen verbleibenden Restlebenszeit durch relativ einfache, wenig invasive Eingriffe mit kurzen Operationszeiten und geringen Komplikationsraten, eine rasche primär belastungsstabile und schmerzfreie postoperative frühfunktionelle Nachbehandlung ermöglicht, die ihnen ein Höchstmaß an Mobilität und Lebensqualität erhält. Ziel muss es sein, frakturgefährdete Metastasen rechtzeitig zu identifizieren und vor einer pathologischen Fraktur zu stabilisieren, dadurch können perioperative Mortalität und Morbidität weiter gesenkt werden. Eingeschlossen in das palliative Therapiekonzept ist eine supportive konservative Therapie mit lokaler Strahlentherapie und der Gabe von Bisphosphonaten. Dadurch wird das Fortschreiten der osteolytischen Destruktionen limitiert und eine zusätzliche Analgesie kann durchgeführt werden.

Ziel der vorliegenden Promotionsarbeit war die Herstellung und Charakterisierung einer neuen Stat5 Reportermaus zur Analyse der transkriptionellen Aktivität von STAT5 in verschiedenen Entwicklungsstadien, Zelltypen und Organen auf Einzelzellebene in vivo. Die Zusammenfassung dieser Promotionsarbeit gibt im Folgenden einen Überblick über den JAK/STAT Signalweg und seine einzelnen Komponenten. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf STAT5, da es eine wichtige Rolle in der zellulären Entwicklung, Differenzierung und Proliferation spielt. Anschließend werden die Klonierung des Stat5 Reportergenkonstruktes und die Herstellung der Reportermaus durch DNA-Mikroinjektion besprochen und die Ergebnisse sowie Schlussfolgerungen der funktionellen in vivo Analyse dieses neuen Reportermausmodells dargestellt. Signal transducer and activator of transcription (STAT) Proteine gehören zu einer Familie von Transkriptionsfaktoren, die latent im Zytoplasma vorkommen. Diese Proteinfamilie besteht aus sieben Mitgliedern: STAT1, STAT2, STAT3, STAT4, STAT5a, STAT5b und STAT6. Alle STAT Proteine weisen eine konservierte Struktur auf, bestehend aus einer N-terminalen Domäne (NTD), einer Coiled-Coil-Domäne (CCD), einer DNA-Bindedomäne (DBD), einer Linkerdomäne (LD), einer src-homology 2- Domäne (SH2) und einer Transaktivierungsdomäne (TAD). Eine Vielzahl löslicher, extrazellulärer Signalmoleküle wie zum Beispiel Hormone, Zytokine und Wachstumsfaktoren binden an ihre spezifischen Oberflächenrezeptoren und Aktivieren so die JAK/STAT Signalkaskade. Dabei führt die Ligandenbindung an den entsprechenden Rezeptor zunächst zur Dimerisierung des Rezeptors und anschließend zur Transphosphorylierung von Janus Kinasen (JAKs). Aktivierte JAKs phosphorylieren dann den Rezeptor an spezifischen Tyrosinresten. An diese können STAT Proteine über ihre SH2 Domäne binden. Die gebundenen STAT Proteine werden anschließend durch JAKs an einem Tyrosinrest (und Serinrest) in der TAD phosphoryliert und dimerisieren im Zytoplasma. Dimerisierte STAT Proteine translozieren anschließend in den Nukleus und binden an spezifische DNA-Sequenzen, die sogenannten GAS (gamma-IFN-aktivierende Seite) Elemente in der Promotorregion ihrer Zielgene. GAS Elemente sind kurze palindromische DNA Regionen mit einer TTTCCNGGAAA Konsensussequenz. Nach Bindung der aktivierten, phosphorylierten STAT Proteine an die GAS Elemente werden weitere Kofaktoren, wie zum Beispiel das CREB Bindeprotein p300/CBP rekrutiert, die gemeinsam als Transkriptionsfaktoren wirken und die Transkription ihrer Zielgene anschalten. Die Identifizierung von STAT5 erfolgte im Rahmen von Promotorstudien am β-Casein Milchgen in der murinen Brustepithelzelllinie HC11 (Schmitt-Ney et al., 1991). Kurz darauf wurde STAT5 auch im Brustgewebe von laktierenden Mäusen, Ratten und Kühen gefunden. Bevor eine Sequenzhomologie zu Proteinen der STAT Genfamilie festgestellt wurde, wurde STAT5 zunächst MGF – „mammary gland factor“ genannt (Schmitt-Ney et al., 1992b; Wakao et al., 1992). Es sind zwei Stat5 Gene bekannt, Stat5a und Stat5b, die eine Sequenzhomologie von 96 % aufweisen und ihren größten Unterschied in der TAD Domäne zeigen. Da keine STAT-ähnlichen Proteine in Hefezellen identifiziert wurden, ist der JAK/STAT Signalweg nur für multizelluläre Organismen von Bedeutung, vermutlich weil diese auf komplexe Zell-Zell Kommunikationen angewiesen sind, um im Zellverband auf Signale in der Umgebung reagieren zu können. STAT5 im Speziellen reguliert neben der Entwicklung des Brustgewebes während der Schwangerschaft, die Produktion von Blutzellen in der fötalen Leber sowie die Zellproliferation während der adulten Hämatopoese. Im Embryo ist die fötale Leber der Ort der Hämatopoese, bevor hämatopoetische Stammzellen im Knochenmark kolonialisieren und sich die Leber zu einem metabolischen Organ entwickelt. In der Maus gelangen ab dem Embryonaltag E12 hämatopoetische Stammzellen aus der Aorta, den Gonaden und dem Mesonephros (Urniere), der sogenannten AGM Region, sowie aus der Plazenta durch den Blutstrom in die fötale Leber. Die Zellen proliferieren hier und migrieren etwa zwei Tage vor der Geburt (E18) ins Knochenmark, wo die Hämatopoese nach der Geburt erfolgt. Durch die Übermittlung einer Vielzahl von Zytokinsignalen reguliert STAT5 die Differenzierung der pluripotenten Zellen in reife Blutzellen und sorgt zusätzlich für die Generierung von Zellen, die anschließend in der Lage sind, das Knochenmark zu repopulieren. Ein STAT5 Verlust führt aufgrund einer auftretenden Anämie zu einer pränatalen Letalität. Während der adulten Hämatopoese fördert STAT5 hingegen die Zellproliferation und den Zellzyklus sowie die Apoptose in hämatopoetischen Stammzellen. Im Brustgewebe ist STAT5 sowohl in der Mammogenese als auch in der Laktogenese involviert. Die Aktivierung von STAT5 erfolgt hierbei durch eine Vielzahl von Faktoren, wie zum Beispiel Prolaktin und Erythropoietin. Der Phosphorylierungsstatus von STAT5 im virgin Stadium ist hierbei gering, steigt aber während der Schwangerschaft und Laktation stetig an und führt zur Aktivierung von einer Reihe von Zielgenen wie Milchproteinen, aber auch Zellzyklusregulatoren wie CyclinD1 und negativen Regulatoren des JAK/STAT Signalweges, wie zum Beispiel SOCS3. Nach der Laktation nimmt die Phosphorylierung von STAT5 hingegen ab und aufgrund von Apoptose kommt es zu einer Rückbildung des alveolaren Gewebes. Die Regulation der Apoptose erfolgt durch eine erhöhte STAT3 Phosphorylierung. Eine Deregulierung des JAK/STAT Signalweges wird in einer Vielzahl von Tumoren beobachtet. Hier liegt STAT5 typischerweise konstitutiv aktiv vor, führt dadurch zu einer verstärkten Zellproliferation und Angiogenese und verhindert gleichzeitig die Apoptose der mutierten Zellen und eine Immunantwort, was zusammen die Tumorentstehung begünstigt. Konstitutiv aktives STAT5 spielt vor allem bei der Entstehung von soliden Tumoren wie Brustkrebs sowie verschiedenen Leukämieformen wie zum Beispiel akute und chronische myelogene Leukämien eine wichtige Rolle. Neben diesen bereits bekannten STAT5 Funktionen ist die Funktion von aktivem, phosphoryliertem STAT5 im Kontext der Mausentwicklung und in adultem Gewebe noch unklar. Um die Rolle von STAT5 während der Entwicklung näher zu charakterisieren, wurden bereits verschiedene Mausmodelle generiert. Seit dem ersten Gentransfer in Mäuse im Jahre 1980 bieten transgene Tiere eine Möglichkeit, detaillierte Einblicke in zelluläre Prozesse im Rahmen der Entwicklung, des Stoffwechsels und der Entstehung von (Krebs-) Erkrankungen zu erlangen. Transgene Mäuse wurden somit zu einem wichtigen Modellsystem, das in der Lage ist, die Mechanismen, die hinter diesen Prozessen stehen, näher zu beleuchten. STAT5a und STAT5b knock out Mäuse sind überlebensfähig, zeigen jedoch phänotypische Unterschiede. Da eine Signalweiterleitung nach Prolaktininduktion in Brustgewebszellen von STAT5a knock out Mäusen nicht erfolgt, sind diese nicht in der Lage während der Schwangerschaft zu Proliferieren und zu Differenzieren. Die Deletion von STAT5a und STAT5b hingegen ist pränatal letal und die Embryos zeigen schwere Anämien aufgrund einer erhöhten Apoptoserate der erythroiden Zellen in der fötalen Leber. Zusätzlich zu den knock-out und gain-of-function Mäusen wurde die Generierung von Reportermäusen immer wichtiger, um spezifische Signalwege im Kontext des gesamten Organismus zu untersuchen. Das Ziel dieser Promotionsarbeit war somit die Herstellung und funktionelle Analyse einer neuen Stat5 Reportermaus. Hierfür wurde zunächst ein neues Stat5 Reporterkonstrukt kloniert. Dieses Reporterkonstrukt sollte eine Vielzahl spezifischer Eigenschaften aufweisen, um speziell durch phosphoryliertes STAT5 aktiviert zu werden: (i) ein LacZ Reportergen, (ii) Stat5 Responsive-Elemente und (iii) einen minimalen Promoter. Das LacZ Reportergen wurde hierbei gewählt, um die transktiptionelle Aktivität von STAT5 in Gewebeschnitten direkt durch Blaufärbung der Zellen zeigen zu können. Bei dem gewählten Promoter handelt es sich um einen Minimalpromoter, für die Bindung genereller Transkriptionsfaktoren. Eine Aktivierung des LacZ Reportergens erfolgt jedoch nur nach vorheriger Bindung eines Transaktivators. Damit STAT5 diese Funktion übernimmt wurden zusätzliche Responsive-Elemente aus dem β-Casein Gen in das Konstrukt eingefügt. Nach erfolgreicher Klonierung von insgesamt sieben verschiedenen Stat5 Reporterkonstrukten, wurde ihre spezifische Induzierbarkeit nach STAT5 Phosphorylierung mittels transienter Transfektionsstudien in vitro analysiert und bestätigt. Das p(Stat5RE)4-CMVmin-LacZ Konstrukt wurde anschließend zwischen humane matrix attachment regions (MAR) kloniert, die als sogenannte Insulatoren fungieren. Diese sollen in der transgenen Maus verhindern, dass entfernt bindende Faktoren die Expression der Reportergenkassette positiv (enhancer) oder negativ (silencer) beeinflussen. Zusätzlich zu den sieben hier generierten Stat5 Reporterkonstrukten, wurde das p(Stat5RE)4-CMVmin-LacZ Reportergenkonstrukt im Rahmen einer Diplomarbeit in einen lentiviralen Gentransfervektor kloniert. Dieser erlaubt die stabile Transduktion von Krebszellen und Primärzellen, so dass eine ineffiziente Transfektion dieser Zellen umgangen werden kann (Gäbel, 2009). Zur Herstellung der transgenen Stat5 Reportermaus wurde das linearisierte und aufgereinigte Stat5 Reporterkonstrukt mittels DNA-Mikroinjektion in den Pronukleus von 470 Eizellen von FVB und C57BL/6 Mäusen injiziert. Die Eizellen wurden anschließend in Ammenmäuse transplantiert. Von den 470 Eizellen kamen 57 Mäuse auf die Welt. Die Integration des Transgens wurde anschließend mittels PCR und Southern Blot analysiert und die Integration des kompletten Transgens konnte in zwei der 57 Mäuse festgestellt werden. Bei beiden transgen-positiven Mäusen handelte es sich um C57BL/6 Mäuse, die anschließend mit Wildtyp C57BL/6 Mäusen verpaart wurden. Nachkommen der F2 Generation wurden dann auf die spezifische Induzierbarkeit des Stat5 Reportergenkonstruktes durch phosphoryliertes STAT5 in vivo untersucht. Da der Phosphorylierungsstatus von STAT5 im Brustgewebe bereits eingehend untersucht wurde und bekannt ist, erfolgte zunächst die Analyse der Reportergenaktivität im murinen Brustgewebe. Hierfür wurde das Brustgewebe isoliert, fixiert und über Nacht gefärbt. Anschließend wurden Paraffinschnitte hergestellt und im Detail analysiert. Im Vergleich zu Wildtyp-Kontrollmäusen konnte die Aktivierung des Reportergens im Brustgewebe in verschiedenen Entwicklungsstadien, vor allem während der späten Schwangerschaft und der Laktation, durch Blaufärbung einzelner Zellen, gezeigt werden. Eine Korrelation der Blaufärbung mit der Phosphorylierung von STAT5 in diesen Zellen wurde anhand von immunhistologischen Färbungen von Paraffinschnitten mit Antikörpern gegen Stat5 und P-Stat5 gezeigt. Zusätzlich zu der hormonell induzierten STAT5 Phosphorylierung bedingt durch eine Schwangerschaft, wurde die Aktivierung des Reportergens durch das Verabreichen von LPS gezeigt. Eine Behandlung der Stat5 Reportermäuse mit LPS führt zu einer Phosphorylierung von STAT5 in Zellen des hämatopoetischen Systems, speziell Granulozyten und Makrophagen, und sollte anschließend das LacZ Reportergen in diesen Zellen aktivieren. Dies konnte durch die Färbung von Blut- und Knochenmarkzellen mit spezifischen Oberflächenmarkern, sowie einer Färbung mit FDG (Fluoresceindi-β-D-galactopyranoside) mittels FACS Analysen bestätigt werden. Das nicht-fluoreszierende FDG wird hierbei von der exprimierten β-Galaktosidase zunächst zu Fluoreszein-monogalactosid (FMG) und anschließend zum hoch fluoreszierenden Fluoreszein hydrolysiert, was eine messbare Erhöhung der Fluoreszenz nach sich zieht. Zusammenfassend konnte das Stat5-Reportergen sowohl durch endogene Signale als auch durch extern zugeführte Signale induziert werden. Anschließend erfolgte die Analyse der Reportergenaktivierung in anderen Organen der Stat5 Reportermaus. Hierbei konnte die Aktivierung des LacZ Reportergens sowohl in der Leber (Hepatozyten), Milz (Pulpa) und Niere (Mark und Rinde) als auch im Thymus (Lymphozyten und antigen präsentierende Zellen) und im Uterus (endometrisches Epithel) bestätigt werden. Diese Ergebnisse korrelieren mit zuvor durchgeführten Western Blot Analysen, die eine Phosphorylierung von STAT5 in eben diesen Organen gezeigt haben. Zusätzlich wurde phosphoryliertes STAT5 auf Proteinebene im Herz und im Gehirn gefunden, jedoch nicht in Gewebsschnitten der β-Galactosidase gefärbten Organe. Dies deutet darauf hin, dass das Reportergen trotz der Anwesenheit von phosphoryliertem STAT5, nicht immer eingeschaltet wird und somit weitere Faktoren für die transkriptionelle Aktivität von STAT5 notwendig sind. Western Blot Analysen sind somit alleine nicht ausreichend, um eine Aussage über die transkriptionelle Aktivität von phosphoryliertem STAT5 zu treffen, so dass die im Rahmen dieser Arbeit generierte Stat5 Reportermaus einen wichtigen Beitrag zum Verständnis von aktivem STAT5 bietet. Das generierte Stat5 Reportermausmodel wurde dann im Rahmen dieser Arbeit genutzt, um die Beteiligung von aktivem STAT5 in der Entwicklung von ΔTrkA induzierter akuter myeloischer Leukämie näher zu untersuchen. Hierfür wurden lineage negative Knochenmarkszellen aus den Stat5 Reportermäusen isoliert. Dabei werden sogenannte „Lin“ Antigene (z.B. CD3, CD4, CD8, Gr-1, Ter-119) genutzt, um reife murine Blutzellen zu identifizieren. Zellen, die diese Oberflächenmarker nicht oder nur in sehr geringen Mengen exprimieren, werden als lineage negativ bezeichnet. Ein Mix monoklonaler Antikörper gegen lineage Antigene kann somit zur Isolation lineage negativer Knochenmarkszellen genutzt werden. Diese negative Selektion führt letztendlich zur Anreicherung hämatopoetischer Stammzellen oder früher Progenitorzellen, die diese Marker (noch) nicht exprimieren. Diese Progenitorzellen wurden dann retroviral mit einem ΔTrkA Konstrukt transduziert und anschließend in bestrahlte Rag-1-/- Mäuse transplantiert und repopulierten in diesen das Knochenmark. Durch die ΔTrkA Transduktion wurde in den Rag-1-/- Mäusen myeloische Leukämie induziert. Jedoch konnte im Rahmen dieser Arbeit keine Aktivierung des Stat5 Reportergenkonstruktes beobachtet werden. Dies deutet darauf hin, dass STAT5 in ΔTrkA induzierten Leukämien keine Rolle spielt und bestätigt die Annahmen von Meyer et al. Durch die hier vorgestellten Ergebnisse bestätigt sich sowohl die Generierung eines neuen Stat5 Reportermausmodels als auch ihre spezifische Induzierbarkeit sowohl durch endogene hormonelle Prozesse (Schwangerschaft) als auch durch externe Manipulation (LPS Behandlung). Diese neue Stat5 Reportermaus wird in Zukunft als wichtiges und effizientes Modell fungieren, um die Rolle von transkriptionel aktivem STAT5 näher zu beleuchten. Hierbei wird sich der Fokus nicht nur auf die Rolle einzelner Zellen bei der normalen Entwicklung von Organen während verschiedener Entwicklungsstadien beschränken, sondern sich mehr und mehr in Richtung Tumorinitiierung und Tumorentwicklung bewegen. Anhand des hier generierten Stat5 Reportermausmodels können in Zukunft weitere Brustkrebs- und Leukämie-Tumormodelle herangezogen werden, um die Rolle und Funktion von STAT5 in der Tumorentwicklung in vivo detailliert analysieren zu können. Auf diesen Ergebnissen aufbauend wird dann die Möglichkeit bestehen, dieses neue Stat5 Reportermausmodell als Plattform zu nutzen, um zahlreiche neue Krebsmedikamente zu entwickeln und zu evaluieren.

Die Fragestellung der vorliegenden Arbeit betrifft die Rolle der spezifisch gegen Adenovirus Typ 5 und 7 sowie gegen das humane Herpesvirus 6 reagiblen CD4+ T-Lymphozyten als Surrogatmarker der virusspezifischen zellulären Immunität bei lungentransplantierten Patienten. Adenoviren und auch das humane Herpesvirus 6 sind wichtige Pathogene nach der Transplantation von soliden Organen und Knochenmark. Bei lungentransplantierten Patienten sind Adenovirusinfektionen mit einer hohen Mortalität verbunden. Die Reaktivierung des humanen Herpesvirus 6 ist ein Risikofaktor für die Entwicklung von CMV-vermittelten Erkrankungen bei Patienten unter immunsuppressiver Therapie. Bei nierentransplantierten Patienten kann die durchflusszytometrische Quantifizierung von spezifisch gegen Adenoviren und gegen CMV reagiblen CD4+ T-Zellen dazu beitragen, Patienten mit einem hohem Risiko für eine unkontrollierte Virusreplikation zu identifizieren. Die zelluläre Immunantwort bezüglich des humanen Herpesvirus 6 bei lungentransplantierten Patienten ist bisher kaum untersucht worden. Zur Klärung der Frage, inwieweit die durchflusszytometrische Analyse der de-novo-Zytokinsynthese von CD4+ T-Zellen Aussagen über die virusspezifische zelluläre Immunantwort zulässt, wurde bei 22 Patienten nach Lungentransplantation während 12 Monaten regelmäßig venöses Blut mit Adenovirus Typ 5 (Ad5)- und 7 (Ad7)- sowie humanem Herpesvirus 6 (HHV-6 )-Antigen inkubiert und der Anteil [%] von CD4+ TLymphozyten welche eine de-novo-Synthese von Interferon (INF)-γ und CD69 durchführten durchflusszytometrisch bestimmt. Bei n=6 Ad5 positiven Patienten ohne Infekt im Beobachtungszeitraum reagierten im Median 0,31% (Spannweite: 0,09-1,47%), bei n=5 Ad7 positiven Patienten ohne Infektion (kein Nachweis von Adenovirus 5-DNA [copies/ml]) im Beobachtungszeitraum im Median 0,34% (Spannweite: 0,08-1,58%) der CD4+ Lymphozyten, bei n=16 Ad5 negativen Patienten reagierten im Median 0,06% (Spannweite: 0,01-0,25%), bei n=16 Ad7 negativen Patienten 0,05% (Spannweite: 0,01-0,28%) der CD4+ T-Lymphozyten auf die Stimulation mit dem entsprechenden Virus-Antigen mit einer de-novo-Synthese von INF-γ und CD69. Im Gegensatz dazu konnte nach Stimulation mit HHV-6-Antigen bei n=4 HHV-6 positiven Patienten ohne Infektion im Beobachtungszeitraum keine INF-γ- und CD69-Neusynthese nachgewiesen werden. Die in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse zeigen, dass die durchflusszytometrische Untersuchung Adenovirus-spezifischer CD4+ T-Zellen bei lungentransplantierten Patienten möglich ist. Es hat sich im Verlauf dieser Studie gezeigt, dass die Ergebnisse Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen der virusspezifischen zellulären Immunantwort bei Transplantationspatienten sein können. In diesem Sinn ist die Untersuchung einer größeren Patientengruppe bei einer zentralen Durchführung der Methode sinnvoll. Im Bezug auf das humane Herpesvirus 6 bleibt es zu klären, ob auf der Basis von Modifikationen des von uns verwendeten durchflusszytometrischen Verfahrens Aussagen zur virusspezifischen Immunität von lungentransplantierten Patieten möglich sind.

Hintergrund: Bisher gibt es nur wenige Daten bezüglich des Neuauftretens von Vorhofflimmern nach dem Verschluss des persistierenden Foramen ovale (PFO). Methodik: In der Zeit von 1994 bis Januar 2007 wurde bei 1349 Patienten, im Alter von 17 bis 85 Jahren (mittleres Alter 50 Jahre), ein PFO kathetertechnisch verschlossen. Vor der Intervention erlitten 696 einen ischämischen Schlaganfall, 610 eine transitorisch Ischämische Attacke (TIA), 22 eine periphere Embolie, 8 Migräneattacken und 13 Patienten eine Dekompressionskrankheit. Es wurden 535 Amplatzer-, 379 Helex-, 270 STARFlex-, 131 Premere-, 9 SIDERIS-, 9 ASDOS-, 7 CardioSEAL-, 5 AngelWings- und 4 PFO-Star-Okkluder implantiert. Die Nachuntersuchungen beinhalteten ein EKG nach einem, drei und sechs Monaten. Jedes Jahr wurde ein EKG wiederholt und Fragebögen an die Patienten verschickt. Ergebnisse: Die Nachbeobachtungszeit betrug im Mittel 38,1 ± 28 Monate. 1324 von 1334 (99.3%) nahmen an der 6-Monats-Nachuntersuchung, 1198 von 1220 (98.2%) an der 1-Jahres-Nachuntersuchung -, 747 von 778 (96%) an der 3-, 374 von 393 (95.2%) an der 5- und 21 von 21 (100%) an der 10-Jahres-Nachuntersuchung teil. Vorhofflimmern trat bei 50 Patienten, kombiniert mit Vorhofflattern bei zwei weiteren, nur Vorhofflattern bei einem Patient auf (insgesamt 53 von 1349, 3,9%). Bei 33 Patienten wurde das Vorhofflimmern innerhalb der ersten vier Wochen diagnostiziert, bei 8 Patienten innerhalb sechs Monaten, bei 12 Patienten noch später. 23 Patienten entwickelten paroxysmales, 4 von ihnen rezidivierend, 28 persistierendes und 2 permanentes Vorhofflimmern. Die Inzidenz beim Amplatzer-Okkluder betrug 3% (16/535), 1,8% (7/379) beim Helex-, 10% (27/270) beim STARFlex-, 1,5% (2/131) beim Premere-, 11% (1/9) beim SIDERIS-, 0/9 beim ASDOS-, 0/7 beim CardioSEAL-, 0/5 beim AngelWings- und 0/4 beim PFO-Star-Okkluder. Der Unterschied zwischen dem STARFlex- versus Premere- (+), Amplatzer- (+) und Helex- (+) Okkluder war statistisch signifikant (jedes p<0,05). Bei 13 Patienten wurde Vorhofflimmern während einer Routinenachuntersuchung entdeckt, die anderen 40 Patienten waren symptomatisch. Bei 22 Patienten wurde der Sinusrhythmus mittels medikamentöser Konversion erreicht, bei 7 Patienten mittels elektrischer Kardioversion. 20 Patienten erhielten eine medikamentöse Prophylaxe, 22 zusätzlich Marcumar. 1 Patient erlitt eine TIA, 2 Patienten einen Schlaganfall (1 während einer Episode von Vorhofflimmern). Das Alter war ein positiver Prädiktor für Vorhofflimmern (p=0,0009). Bei 3 Patienten wurde ein Thrombus auf dem Okkluder diagnostiziert. Bei 1 von 3 Patienten wurde Vorhofflimmern eine Woche vor Diagnosestellung des Thrombus entdeckt, bei 2 von 3 Patienten wurde Vorhofflimmern und Thrombus zeitgleich diagnostiziert. Patienten mit Vorhofflimmern (3/53) haben eine signifikant höhere Inzidenz (p=0,02) Thromben zu entwickeln, verglichen mit Patienten ohne Vorhofflimmern (13/1296). Schlussfolgerung: Permanentes oder symptomatisches Vorhofflimmern ist eine seltene Komplikation nach PFO-Verschluss. Es trat häufiger beim STARFlex-Okkluder auf. Für gewöhnlich war es vorübergehend, es kann jedoch zur Thrombusbildung auf dem Okkluder führen. Eine frühzeitige Diagnostik und Behandlung sind wichtig.