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Der Status epilepticus (SE) stellt eine schwerwiegende akute Erkrankung dar, die eine frühzeitige und gezielte Therapie erfordert. Insbesondere der refraktäre SE (RSE) sowie der superrefraktäre SE (SRSE) sind bereits bei jungen Menschen eine interdisziplinäre therapeutische Herausforderung. Bei Patienten in höherem Lebensalter sind hierbei weitere relevante Aspekte zu beachten, die sich einerseits aufgrund einer abweichenden Pharmakokinetik und -dynamik ergeben, andererseits aber auch aus Komorbiditäten, Polypharmazie und möglichen medizinischen Therapielimitationen bzw. Patientenpräferenzen resultieren. Ziel dieses Artikels ist es, diese besonderen Aspekte im Rahmen der SE-Versorgung älterer Menschen aufzuarbeiten und potenzielle Therapiestrategien jenseits der Leitlinie aufzuzeigen. Insbesondere wird hierbei auf alternative Applikationswege und mögliche konservative Eskalationsformen der Therapie eingegangen, die v. a. bei relevant vorerkrankten Patienten von Bedeutung sind, bei denen eine intensivmedizinische Behandlung die ohnehin schon hohe Mortalität des SE im gehobenen Alter weiter erhöhen würde. Mit unterschiedlichen parenteralen Applikationsformen von Benzodiazepinen im SE sowie dem mittlerweile gut beschriebenen Einsatz weiterer Antikonvulsiva wie Brivaracetam, Perampanel, Stiripentol, Topiramat und Zonisamid in RSE und SRSE stehen auch für diese vulnerable Patientengruppe adäquate Therapieoptionen zur Verfügung. Nichtsdestotrotz sollte in der Therapie des SE im gehobenen Alter insbesondere in Anbetracht der per se hohen Mortalität verstärkt auf Patientenpräferenzen und medizinethische Aspekte geachtet werden.
Eine barrierefreie Teilnahme am alltäglichen Leben stellt für Menschen mit aktiver Epilepsie häufig eine Herausforderung dar. Epileptische Anfälle können in Kindergarten, Schule und am Arbeitsplatz sowie im häuslichen Umfeld Unsicherheit und Überforderung hervorrufen. Individuell erstellte Pläne für Betreuende, Angehörige, Aufsichtspersonen und den Rettungsdienst sollen im Falle eines akuten Anfalls geeignete Handlungsanweisungen geben. Bisher gibt es hierfür im deutschsprachigen Raum keine standardisierten Vorlagen. Mit den Handlungsplänen bei epileptischen Anfällen für Laien (HEAL) bzw. Therapeuten (HEAT) werden hier 2 Formulare vorgestellt, die zum einen eine standardisierte Grundlage bieten und andererseits leicht auf den individuellen Bedarf angepasst werden können.
Eine barrierefreie Teilnahme am alltäglichen Leben stellt für Menschen mit aktiver Epilepsie häufig eine Herausforderung dar. Epileptische Anfälle können in Kindergarten, Schule und am Arbeitsplatz sowie im häuslichen Umfeld Unsicherheit und Überforderung hervorrufen. Individuell erstellte Pläne für Betreuende, Angehörige, Aufsichtspersonen und den Rettungsdienst sollen im Falle eines akuten Anfalls geeignete Handlungsanweisungen geben. Bisher gibt es hierfür im deutschsprachigen Raum keine standardisierten Vorlagen. Mit den Handlungsplänen bei epileptischen Anfällen für Laien (HEAL) bzw. Therapeuten (HEAT) werden hier 2 Formulare vorgestellt, die zum einen eine standardisierte Grundlage bieten und andererseits leicht auf den individuellen Bedarf angepasst werden können.
Hintergrund: Die chirurgische Facharztweiterbildung erfordert neben dem Erlernen theoretischen Wissens ebenfalls den Erwerb praktisch-chirurgischer Kompetenzen. Eine Alternative zur Aus- und Weiterbildung am Patienten stellen simulationsbasierte Lehrkonzepte dar. Ziel der vorliegenden Studie ist die Analyse der Verteilung und des Einsatzes chirurgischer Simulatoren in deutschen Kliniken.
Methoden: Die Datenanalyse erfolgte auf Basis eines individuellen Onlinefragebogens mit insgesamt 19 standardisierten Fragen. Dieser wurde über die E‑Mail-Verteiler der deutschen chirurgischen Fachgesellschaften an die leitenden chirurgischen Klinikärzte versendet.
Ergebnisse: Insgesamt 267 vollständige Antwortdatensätze wurden analysiert (Rücklaufquote 12,0 %). 84,0 % der Teilnehmer gaben ihre Tätigkeit an einem Lehrkrankenhaus an. Zum Zeitpunkt der Untersuchung waren 143 chirurgische Simulatoren an 35,0 % der in die Auswertung eingeschlossenen Kliniken vorhanden. Regional zeigten sich deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Bundesländern. 21,1 % der Teilnehmer, an deren Klinik kein Simulator zur Verfügung steht, planten eine Neubeschaffung. Studierende (41,1 %) und Ärzte in Weiterbildung (ÄiW, 32,5 %) nutzten das Simulationstraining am häufigsten. Eine Integration in die chirurgische Weiterbildung bestand zu 81,8 % nicht. 94,0 % der beteiligten Kliniken zeigten Interesse an einer zukünftigen Integration in die chirurgische Facharztweiterbildung.
Schlussfolgerung: Die vorliegenden Ergebnisse bestätigen die besondere Bedeutung des simulationsbasierten Trainings für die chirurgische Weiterbildung an deutschen Kliniken. Gleichzeitig bestehen deutliche Informationsdefizite über das Nutzungsverhalten sowie eine defizitär empfundene Integration des Simulationstrainings in die chirurgische Weiterbildung.
Hintergrund: Mit der im Jahr 2020 aktualisierten AWMF-Leitlinie zur Versorgung mit einem Cochleaimplantat (CI) wurde erstmals der gesamte Prozess einer CI-Versorgung definiert. In der vorliegenden Studie wurden die Machbarkeit und die Ergebnisse einer sehr frühen Rehabilitationsmaßnahme (Reha) untersucht.
Methodik: Es wurden 54 Patienten in die Interventionsgruppe (IG) eingeschlossen, bei der die Reha innerhalb von 14 (maximal 28) Tagen nach der Implantation eingeleitet wurde. In eine Kontrollgruppe (KG, n = 21) wurden Patienten mit deutlich längerer Wartezeit eingeschlossen. Neben dem Beginn und der Dauer der Reha wurde das mit CI erreichte Sprachverstehen zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb von 12 Monaten erfasst. Zusätzlich wurde mit Fragebögen der Aufwand der Anpassung des CI-Prozessors und die Zufriedenheit der Patienten mit dem Ergebnis sowie dem Zeitpunkt des Beginns der Reha ermittelt.
Ergebnisse: Die Wartezeit zwischen Implantation und Beginn der Reha lag in der IG bei 14 Tagen und in der KG bei 106 Tagen (Mediane). Es konnten 92,6 % der Patienten der IG die Reha innerhalb von 14 Tagen antreten. Der Effekt der Reha lag in der IG bei 35 und in der KG bei 25 Prozentpunkten (Freiburger Einsilbertest). Nach 6 und 12 Monaten (M) CI-Nutzung zeigten beide Gruppen sowohl in der Testbedingung in Ruhe (IG/KG 6M: 70 %/70 %; 12M: 70 %/60 %, Freiburger Einsilbertest) als auch im Störgeräusch (IG/KG 6M: −1,1 dB SNR/–0,85 dB SNR; 12M: −0,65 dB SNR/+0,3 dB SNR, Oldenburger Satztest) vergleichbare Ergebnisse. Die mittels des Fragebogens Speech, Spatial and Qualities of Hearing Scale (SSQ) erfassten Ergebnisse für die Einschätzung der Hörqualität zeigten nach 6 Monaten eine bessere Bewertung in der IG, die sich nach 12 Monaten an die Ergebnisse der KG anglich. Die IG war mit dem Zeitpunkt des Beginns der Reha deutlich zufriedener als die KG. Alle anderen aus Fragebögen ermittelten Daten zeigten keine Unterschiede zwischen den beiden Gruppen.
Schlussfolgerung: Der sehr frühe Beginn einer stationären Reha nach Cochleaimplantation ist erfolgreich umsetzbar. Die Reha konnte innerhalb von 7 Wochen nach der Implantation abgeschlossen werden. Der Vergleich der Ergebnisse der Tests des Sprachverstehens vor und nach der Reha zeigte eine deutliche Steigerung. Somit ist ein deutlicher Reha-Effekt nachweisbar. Die Aufnahme der CI-Rehabilitation in den Katalog der Anschlussheilbehandlungen ist somit wissenschaftlich begründet und damit dringend zu empfehlen.
Wir berichten über die Erfahrungen beim Aufbau einer Abteilung für die präoperative Eigenblutentnahme im Verantwortungsbereich des Institutes für Laboratoriumsmedizin der Städtischen Kliniken Frankfurt am Main-Höchst, einem Krankenhaus der Maximalversorgung mit 1150 Betten bzw. Tagesklinikplätzen. Die Herstellung von Eigenblutkonserven erfolgt nach § 13 des Arzneimittelgesetzes. Die Planung erfordert eine genaue Analyse des zu erwartenden Umfanges, der gegebenen Strukturen und betrieblichen Kapazitäten. Unsere Erfahrungen zeigen, daß mit der Entnahme von ca. 1200 autologen Blutkonserven pro Jahr und deren weiteren Bearbeitung eine Medizinisch-technische Assistentin ganztags und ein Arzt halbtags beschäftigt sind. Aus Gründen der Produktqualität und -Sicherheit sollte eine Trennung in die Komponenten Erythrozytenkonzentrat und Gefrorenes Frischplasma erfolgen und ein Qualitätssicherungssystem etabliert werden, das dem der Herstellung von homologen Blutkonserven entspricht. Dies bedeutet, bei jeder Entnahme die in den Richtlinien zur Blutgruppenbestimmung und Bluttransfusionen (Hämotherapie) in § 3.2.5 angegebenen Parameter zu testen (Glutamat-Pyruvattransaminase, Hepatitis B surfaceAntigen sowie Antikörper gegen Humanes Immundefizienz-Virus 1/2, Hepatitis-C-Virus und Treponema pallidum). Zusätzlich bestimmen wir C-reaktiyes Protein, ThromboplastinzeiL .Partielle Thromboplastinzeit, Leukozyten, Thrombozyten und Gesamteiweiß. Eine PC -gestützte Erfassung von Spender- und Spendedaten gewährleistet eine einfache statistische Auswertung der Entnahme Vorgänge. Die ebenfalls EDV-unterstützte Vergabe der Konservennummern und .BarcodeEtikettierung erleichtem es, die Eigenblutkonserven in der allgemeinen Blutbank-EDV zu verwalten. Durch eine fachübergreifende Zusammenarbeit, z.B. im Rahmen einer Transfusionskommission, müssen die Ablaufe aller fremdblutsparenden Maßnahmen vorgestellt und fortwährend optimiert werden, um Qualität, Akzeptanz und Wirtschaftlichkeit der autologen Blutentnahme zu erhalten.
Die Rate von positiven Blutkulturen wird in der Literatur mit 6,4% bis 18% angegeben. Hierbei wird nicht zwischen Einsendungen zur Bestätigung des Verdachts auf eine Sepsis bzw. zum Ausschluß einer Sepsis unterschieden. In einer prospektiven Untersuchung bei 315 Patienten mit Verdacht auf Sepsis, bei denen Blutkulturen beimpft wurden, konnte bei 199 (63%) ein ätiologischer Nachweis erbracht werden.
Ein Krankenhauslabor und ein Einsendelabor, das mehrere Krankenhäuser versorgt, haben prospektiv 3.907 Blutkulturflaschen für das BACTEC™ 9000–System (BDDiagnostics, Heidelberg, Germany) untersucht. Dabei wurden 1.888 aerobe Flaschen, 1.880 anaerobe Flaschen und 139 pädiatrische Blutkulturflaschen verarbeitet. Es wurden der Zeitpunkt der Beimpfung und der Zeitpunkt des Einlesens der Kulturen in das Gera ̈t dokumentiert. Neben den Medientypen und dem Blutvolumen wurden folgende Daten erhoben: Die Zeit vom Einlesen in das Gerät bis zum positiven Signal (Detektionszeit), die Identifizierung des Erregers bis zur Species, die Antibiotikatherapie und die Wiederfindungsrate verglichen mit der terminalen Subkultur. Die mittlere Transportdauer betrug 21,4 h, die mittlere Detektionszeit 21,5 h. 27 Flaschen waren falsch negativ und sechs Flaschen falsch positiv. Bei sieben der falschnegativen Flaschen hatte die Partnerflasche ein positives Signal gegeben (Staphylococcus aureus, Enterobactercloacae, Enterococcus faecalis, Candida albicans, Burkholderia cepacia, zwei Pseudomonas aeruginosa-Stämme). Davon waren vier Isolate strikte Aerobier, die nichtin der anaeroben Flasche wuchsen, fünf Patienten standen unter Antibiotikatherapie und eine Flasche hatte eine Transportzeit)48 h und ist in dieser Gruppe ebenfalls aufgeführt. 15/27 falsch negative Flaschen hatten eine Transportzeit)48 h, 11 Patienten bekamen in dieser Gruppe eine Antibiotikatherapie. 6/27 falsch negative Flaschen hatten eine Transportzeit-48 h, davon wurden zwei Patienten antibiotisch behandelt. Einmal handelte es sich um C. glabrata, die nicht in der anaeroben Flaschewuchs. Der klinisch relevante Anteil der falsch negativen Blutkulturen (Isolat nicht in der Begleitflasche nachgewiesen), der innerhalb von 48 h in das BACTEC™ 9000-Gerät eingelesen wurde, betrug 0,15%.
Chromaktiviert die Wirkung von Insulin. Bei Typ-1- undTyp-2-Diabetikern reflektierten verminderte Chromgehalte in Leukozyten eine verminderte Chromversorgung. Je schlechter die Diabeteseinstellung, umso niedriger ward er Chromstatus bei Typ-2-Diabetikern. Daher sollte bei diesen Patienten – besonders bei Typ-2-Diabetikern mit schlechter Einstellbarkeit – eine Chromsupplementation erwogen werden, wenn eine sichere Bestimmung der Chromversorgung nicht gewährleistet ist. Kupferionenbesitzen anti- und auch prooxidative Eigenschaften. Hohe Kupferplasmawerte korrelieren mit der Entstehung einer Arteriosklerose. Die Kupferkonzentrationen im Plasma waren bei beiden Diabetikergruppen erhöht, weitererhöhte Werte zeigten Typ-2-Diabetiker mit Hyperlipidämie oder diabetischen Folgeerkrankungen. Um das Risiko für Mikro- und Makroangiopathie oder Nephropathie zu vermindern, sollten Diabetiker eine hohe Kupferzufuhr vermeiden. Selen wirkt antioxidativ, immunstimulierend und antiatherogen. Der Selengehalt im Plasma reflektiert die Selenzufuhr. Die Selenplasmawerte waren bei beiden Diabetesgruppen geringfügig vermindert und auffällig vermindert bei Patienten mit Folgeerkrankungen. Eine selenreiche Ernährung oder Selengaben zur Prävention von Spätfolgen könnten bei Diabetikern daher sinnvoll sein. Patienten mit Nephropathie und eingeschränkter Zufuhr an tierischem, selen- und zinkreichem Protein profitieren möglicherweise von einer Selensupplementation. Zink ist an der Wundheilung, der Immunfunktion und der Aktivierung und Speicherung von Insulin beteiligt. Der Elementgehalt war beiTyp-1-Diabetikern in Leukozyten, dem bestem Indikator der Zinkversorgung, vermindert. Bei Patienten mit Nephropathie, Mikroangiopathie oder Neuropathie war das Zinkdefizit noch deutlicher ausgeprägt. Eine hochwertige, proteinreiche Ernährung könnte die Versorgungslage ver-bessern, auch eine Zinksupplementation wäre möglicherweise von Nutzen.
Die Zytomegafie ist eine meist lebenslänglich latent bleibende vertikale und horizontale Herpesvirusinfektion mit gelegentlich schweren Krankheitsbildern, auch als Ursache oder Folge von Immunstörungen. Dem Virus wird ein onkogenes Potential zugeschrieben, zuletzt diskutiert bei AIDS und M. Kaposi. Für die Labordiagnose verfügen wir über die Mikroskopie (Zellkerneinschlüsse) und Elektronenmikroskopie, Nachweis der Virusinfektiosität auf Zellkulturen, DNA- und Polypeptidanalyse zur Virusstammidentifikation, direkte DNA- und Antigennachweise aus Patientenmaterial, immunhistologische Methoden (z.B. Immunperoxydase- Technik). Die Untersuchung der Immunzellen erfolgt bei der Zytomegalie quantitativ (T-ZellQuotient) und qualitativ (Lymphozytenstimulierung, neuerdings auch mit Vollblut). Am leichtesten gelingt die Labordiagnose serologisch, d.h. über den Antikörpernachweis. Dafür sind eine Vielzahl „liquid" und „solid phase"-Assays entwickelt worden. Am meisten haben sich heute neben der KB R (und P H A) Immunofluororeszenz und ELISA durchgesetzt, wobei einerseits unterschiedliche Antigene („early", „late antigens") und Antigenpräparationen (z. B. Viruskapsid, -envelope) zum Einsatz kommen, andererseits verschiedene Ig- Klassen und -Subklassen getestet werden, um die primäre und sekundäre Zytomegalie zu diagnostizieren und zu differenzieren. Speziell für den Ig M -Nachweis wurden viele Testmodifikationen etabliert; Rheumafaktorinterferenz und IgG-Kompetition lassen sich am besten durch IgG-Präzipitation ausschalten. Die neuen Methoden haben nicht nur die Aufklärung vieler interessanter Krankheitsfälle, sondern auch exakte epidemiologische Studien bei Risikogruppen ermöglicht (Blutspender: 47[0], schwangere Frauen 56[13], Patienten mit Hämophilie: 69[0], nach NTPL: 90[24], nach Herz-OP: 87[1], Prostituierte: 90[1]% CMV-IgG[(IgM)- Antikörperträger].
Acht kommerzielle Enzymimmunoassay (ELISA)-Testsysteme und ein in.houseHSV-1- und HSV-2-Western blot wurden anhand von 176 mittels Virusisolierung und -typisierung aus korrespondierenden Abstrichen gut charakterisierten Seren auf ihre Eignung zum Nachweis typenspezifischer Antikörper gegen Herpes simplex-Virus (HSV) Typ l und Typ 2 untersucht. Es zeigte sich, daß die auf Vollvirus-Antigenen basierenden ELISAs eine sehr unterschiedliche Sensitivität (85-100% für HSV-1, 35-100% für HSV-2) bei meist nur unzureichender Spezifität (57-93% für HSV-1, 48-91% für HSV-2) erreichen. Hingegen verbindet der einzige ELISA, der das als typspezifisch bekannte HSV-2-Glykoprotein gG-2 als Antigen verwendet, maximale Spezifität (100%) mit mangelnder Sensitivität (52%), wobei insbesondere HSV-l/-2-Koinfektionen nicht erkannt werden. Modifikationen der cut off-Werte konnten die Leistungscharakteristika nicht wesentlich verbessern. Im Western blot ließ sich kein einzelnes HSV-1- bzw. HSV-2-Antigen als optimaler Marker identifizieren, jedoch war bei allen Seren eine eindeutige Zuordnung aufgrund der Reaktivitäts-(Banden-)Muster möglich. Bei Untersuchung von potentiell falsch-positiven „tricky sera"'konnte eine ausreichende Spezifität der acht getesteten IgM-ELISAs lediglich durch Vorbehandlung mit Rheumafaktor-Absorbens erreicht werden. Die Auswertung von 3527 im Rahmen der Routinediagnostik durchgeführten Testungen auf Antikörper gegen HSV-1 und HSV-2 ergab Seroprävalenzraten von durchschnittlich 76,4% für anti-HSV-1 und 12,1% für anti-HSV-2 bei jeweils deutlichem Anstieg mit zunehmendem Alter.
Für eine rasche Labordiagnose der Herpes simplex Virus (HSV) Infektion ist ein schneller Erregernachweis von entscheidender Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit wird eine schnelle, modifizierte Virusisolierung über den Nachweis von Virusstrukturproteinen mit Hilfe typenspezifischer monoklonaler Antikörper innerhalb von 36 Stunden (IPF-HSV) beschrieben. Es wurden insgesamt 560 Proben aus der Routinediagnostik vergleichend mit der konventionellen Virusisolierung über einen cytopathischen Effekt (CPE) und anschließender Typisierung (ZK-IFT) in infizierten Vero-Zellen und humanen Vorhautfibroblasten (HFF) untersucht. Die Sensitivität des IPF-HSV für HSV-1, bezogen auf den ZK-IFT (Vero-Zellen), betrug 96,8%. Für HSV-2 wurde eine Sensitivität von 93,9% ermittelt. Die Spezifität des IPF-HSV
lag für beide Virustypen über 99% (HSV-1: 99,4%, HSV-2: 99,1%). Bezogen auf die konventionelle Virusisolierung im erweiterten Referenzstandard (Vero-Zellen und HFF) zeigte der IPF-HSV etwas geringere Werte für die Sensitivität (91,4% für HSV-1; 91,6% für HSV-2). Unter den im Referenzstandard negativen Proben fanden sich mittels IPF-HSV eine HSV-1- und drei HSV-2-positive Proben. Die Spezifität lag für beide HSV-Typen über 99% (99,8% für HSV-1, 99,4% für HSV-2). Bezogen auf den Referenzstandard ergab sich für den IPF-HSV ein positiv prädiktiver Wert von 97,0% (HSV-1) bzw. 91,7% (HSV-2); der negative prädiktive Wert des Tests lag jeweils bei 99,4%. Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, daß der IPF-HSV eine sinnvolle Alternative zur konventionellen Virusisolierung darstellt, da der Erregernachweis bereits nach 36 Stunden möglich ist. Der Testaufbau ist unter Verwendung geeigneter mojioklonaler Antikörper und Zelltypen auch zur Schnelldiagnose respiratorischer Viruserkrankungen, der Zytomegalie, dem kongenitalen Rötelnsyndrom und ggf. Rotavirusinfektionen geeignet.
In der internationalen Norm DIN EN ISO 15189 (kurz ISO 15189) sind für medizinische Laboratorien besondere Anforderungen an die Qualität und Kompetenz festgelegt. Die ISO 15189 gilt für alle medizinischen Laboratorien. Sie wurde für den Bereich der Virologie durch eine gemeinsame Arbeitsgruppe der Gesellschaft für Virologie (GfV) und der Deutschen Vereinigung zur Bekämpfung der Viruskrankheiten (DVV) in Form von fachspezifischen Checklisten konkretisiert.
Viele medizinische Laboratorien lassen sich im Rahmen einer Akkreditierung bestätigen, dass sie die Anforderungen der ISO 15189 erfüllen. Wesentlicher Bestandteil der Akkreditierung ist eine Begutachtung in den Laboratorien. Die Begutachtungen in der Virologie werden von Experten durchgeführt, die von der GfV benannt werden.
Gründe der Laboratorien für eine Akkreditierung können sehr unterschiedlich sein. Sie reichen von der Verbesserung der internen Abläufe und Ermittlung sicherer/richtiger Untersuchungsergebnisse bis zu einer besseren Positionierung am Markt.
Der Artikel stellt die Anforderungen und Probleme virusdiagnostisch tätiger Laboratorien, basierend auf der ISO 15189, als Erfahrungsbericht vor. Dabei wird auf die Infektionsserologie, die molekularbiologische Diagnostik und die Virusisolierung auf Zellkulturen eingegangen.
Trotz der Spenderauswahl, des serologischen Screenings der Blutspenden auf antiHIV-1, anti-HIV-2, anti-HCV und HBsAg, Inaktivierungs- und Eliminierungsverfahren bleibt ein Restrisiko für hämatogen übertragbare Viren bei Plasmapools und den daraus hergestellten Präparaten. Als zusätzliche Screeningmethode zur Erhöhung der Virussicherheit wird inzwischen die Testung der Einzelspende bzw. von Minipools auf HCV-RNA verlangt. In der vorliegenden Arbeit wurden 142 HBsAg, anti-HCV- und anti-HIV-11-2 negative Plasmapools, sowie Plasmapräparate (Immunglobulinpräparat und F IX Präparat), welche zum Teil aus für HGV-RNA PCR-positiven Ausgangspools hergestellt worden waren, mittels PCR auf das Vorhandensein von HGV-Nukleinsäure untersucht. Alle untersuchten Pools bzw. Plasmapräparate stammten von Spenden zwischen 1994 und 1996, also vor der Einführung der genannten Pflichttestung auf HCV-RNA. HGV-RNA wurde in 117 der 142 Plasmapools (82,4%) amplifiziert. Allerdings war HGV-RNA nur in einer (6,3%) von 16 IgG-Chargen aus für HGV-Nukleinsäure positiven Kryoüberständen nachweisbar. In 2 (6,5%) von 31 unselektierten Immunglobulinpräparaten war eine HGV- Kontamination vorhanden. Eine routinemäßige Anwendung der PCR ist zur Zeit aus technischen sowie Kosten-Nutzen-Überlegungen für HGV nicht zu empfehlen, solange die klinische Relevanz nicht gesichert ist. Die Ergebnisse unterstreichen die Wichtigkeit der im Herstellungsprozeß integrierten Viruseliminierungsverfahren, denn bei der vorliegenden Studie konnte nur in einem geringen Anteil der Endproduktchargen HGV-Nukleinsäure nachgewiesen werden.
603 Seren aus dem Raum Frankfurt am Main wurden in 12 verschiedenen Einzelkollektiven mit einem "in house" IFT mit latenten Antigenen und einem rekombinanten Prototyp ELISA mit dem LANA und K8.1-Protein auf Antikörper gegen das Humane Herpesvirus Typ 8 (HHV-8) ± auch bekannt als Kaposi-Sarkom-assoziiertes Herpesvirus (KSHV) ±getestet. Untersucht wurden (Risiko)gruppen wie HIV-seropositive Männer und Frauen, HIV-seronegative homosexuelle bzw. bisexuelle Männer, Patienten mit Kaposi-Sarkom, Transplantationspatienten und Kinder mit Hämophilie. Zur Abschätzung von Kreuzreaktionenund anderen Störungen der Testsysteme wurden Patienten mit akuten bzw. abgelaufenen EBV-Infektionen,HHV-6-seropositive Patienten, Rheumafaktor-positive Probanden und Frauen mit primärer biliärer Zirrhose(PBC) untersucht. Dreiundfünfzig diskrepante Probenwurden mit kommerziellen IFTs mit latenten bzw. lyti-schen Antigenen nachgetestet.Hohe HHV-8-SeropraÈvalenzen wurden bei HIV-Infizierten ohne (15,7 % bei Frauen, 23,3 % bei Männern)und insbesondere mit Kaposi-Sarkomen (100 %) gefunden. Eine geschlechtsabhängige Verteilung der Seroprävalenz bei den HIV-seropositiven Patienten wurde nicht festgestellt. Bei Blutspendern wurde eine HHV-8-Durchseuchung von 3 % (im ¹in-house-IFTª), bei Hämophilen von 0 % und bei Transplantationspatienten von 9,1 % ermittelt. Kreuzreaktionen mit Antikörpern gegen andere Herpesviren wie EBV und HHV-6 schienen die Tests nicht zu beeinflussen, während sich tendenziell eine erhöhte Anzahl reaktiver Proben bei Patienten mit Autoimmunantikörpern (Rheumafaktor-positive Patienten und Patientinnen mit PBC) zeigte. Insgesamt stimmten die Ergebnisse des rekombinanten ELISA mit denen des "in house"-IFT im Gesamtkollektiv gut überein. Unterschiedliche Ergebnisse fanden sich in den Einzelkollektiven, insbesondere bei Rheumafaktor-positiven Patienten und solchen mit PBC.
Pharmazeutika, die aus humanem Ausgangsmaterialstammen (speziell Blut- und Plasmaprodukte), sind prinzipiell auf ein infektiöses Gefahrenpptential zu prüfen. Dies wurde in den letzten Jahren durch verschiedene Vorfälle auch in das Bewußtsein der Öffentlichkeit gebracht. Durch Blut und Blutprodukte können eine Reihe von Infektionserregern übertragen Werden. Aus virologischer Sicht sind relevant: Humanes Immundefizienz Virus (H^titis B \(irus.(]^ *™-virus B19, Humanes T-Zell-L^I/II, Huhiänes Cj^omegälieyirüs (HCMV).und das;Epstein Barr Virus (EBV). :E)iese Viren weisen sehr un-terschiedliche physikalisch-chemische; Eigenschaften auf, was auf ihre Inaktivierbarkeit einen erbebücheiiEinflußhat. - " , " "Der Gefahreriausschluß hängt iii;-hohem^^ Mäße da-von ab, inwieweit ctie Prödukiiöhsveifahreh in der Lagesind, potentiell vorhandene Viren zu eliminieren oderzu inaktivieren. Daneben soflen die sorgfältige Spendier-auswahl und das Screening gespendeter^ JBlut-Einheitenauf bekannte infektiöse Agenitien:;die Sicherheit einesphannazeutischen Produktes gewährleisten. :Entsprechende Forderungen und Regelungen sinddurch die Europäische Union bereits vor Jähren heraus-gegeben und imletzten Jähr durch bundesdeutsche Be-hörden auf nationaler Ebene in einigen Punkten ergänztbzw. weitergehend präzisiert worden. Dann wird u/a.gefordert, in sogenanntenValidierungsstudien einequain-,titative Abschätzung derGesamtvirusabreichenitigbzyy:-inaktivierung im Verlaufe von mehrstufigen Reini-gungs- und maktivierurigsyerfahren bei der Herstellungsolcher Produkte durchzuführen: Unter Einbeziehungbiometrischer Analysen und durch die Forderung nachKombination mehrerer zur Inaktivierung / Eliminierungvon Viren geeigneter Verfahrensschritte ist sicherzustel-len, daß insgesamt eine Reduktion der Infektiosität um ^[[200~mindestens Falctor l O10 für umhüllte Viren bzw. l O6 fürnicht^umhüllte Viren im Modellsystem gewährleistet unddamit in praxi die Virussicherheit von Blutproduktensichergestellt ist.
Venöse thromboembolische Erkrankungen ereignen sich bei ca. l von 1000 Individuen jährlich. Meist handelt es sich dabei um ein multi-faktorielles Geschehen, das durch Zusammenwirken erworbener bzw. exogener Risikofaktoren einerseits sowie genetisch bedingter Veränderungen andererseits verursacht ist. In den letzten Jahren wurden mehrere Risikofaktoren der hereditären Thrombophilie identifiziert, die inzwischen als etabliert gelten. Daneben gibt es jedoch eine Reihe weiterer genetischer Defekte, deren Beteiligung bei der Entstehung venöser Thrombosen wahrscheinlich oder zumindest theoretisch denkbar ist. In diesem Überblick werden als solche Lipoprotein (a), Thrombomodulin, Fibrinogen, der Thrombin-aktivierbare Fibrinolyse Inhibitor (TAFI),Gewebefaktor (Tissue Factor) sowie der Endothelzell-Protein C Rezeptor (EPCR) dargestellt, ihre biochemischen Eigenschaften sowie physiologischen Funktionen zusammengefaßt und bekannte Mutationen bzw. Polymorphismen der betreffenden Gene als mögliche Risikofaktoren der hereditären Thrombophilie diskutiert. Vorzugsweise werden die bisherigen Kenntnisse über ihre wahrscheinliche pathophysiologische Beteiligung bei der Entstehung venöser Gefäßverschlüsse kritisch gewürdigt.
Der Nachweis von Chlamydia trachomatis Genomsequenzen ist seit einigen Jahren mit Hilfe kommerzieller Testkits, welche auf dem Prinzip der Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR) oder Ligase-Kettenreaktion (LCR) beruhen, möglich. Vor kurzem wurde ein neues Verfahren, die Transcription Mediated Amplification (TMA), etabliert. In der vorliegenden Studie wurden drei Nukleinsäure Amplifikations-Techniken, die PCR, die LCR und die TMA für den Nachweis von Chlamydia trachomatis aus Urinproben miteinander bezüglich Sensitivität und Spezifität verglichen und einem Enzym-Immuno-Assay (EIA) zum C. trachomatis-Antigen-Nachweis aus endozervikalen Abstrichen gegenübergestellt. PCR, LCR und TMA zeigten eine vergleichbare Sensitivität und Spezifität. Diskrepante Ergebnisse ergaben sich im Vergleich mit dem C. trachomatis-Antigen-Nachweis. In 22 Abstrichen war Chlamydien-Antigen nachzuweisen. Nur bei 12 bzw. 11 der untersuchten Prostituierten konnten bei positivem zervikalen Abstrich Chlamydia trachomatis Genomsequenzen im Urin nachgewiesen werden. Bei 5 bzw. 4 Frauen wurde bei negativem Abstrichbefund C. trachomatis DNA bzw. RNA im Urin gefunden. Um bei Frauen eine hohe diagnostische Sensitivität zu erreichen, .sollten Urin und endozervikale Abstriche untersucht werden, da C. trachomatis nicht immer in beiden Probematerialien nachweisbar ist.
Insgesamt geht man von ca. 200 Millionen chronischen Hepatilis-C-Virus (HCV) Trägern in der Welt aus. Der Hauptübertragungsweg der Hepatitis C ist seit der Einführung der Hepatitis C Testung im Blutspendewesen der i.v. Drogenabusus. Die Inzidenz von Neuinfektionen wird in Deutschland auf ca. 5.000/Jahr geschätzt, allerdings verlaufen die meisten akuten Infektionen unauffällig. Für das initiale Screening sind ELISA Tests zum Nachweis HCV spezifischer Antikörper am schnellsten und kostengünstigsten. Bei immungeschwächten Patienten können diese Tests allerdings aufgrund einer verzögerten oder fehlenden Immunantwort versagen. Falsch positive Resultate (insbesondere bei niedriger Reaktivität im Screening ELISA) können durch die Verwendung von rekombinanten Immunoblots verringert werden. In den letzten Jahren wurden Tests zum Nachweis des HCV Core Antigens entwickelt. Diese erwiesen sich als sehr sensitiv und vergleichbar mit der PCR für die Diagnose einer akuten HCV-Infektion. Zur Abklärung positiver oder unklarer serologischer Befunde oder zur Verlaufskontrolle der Viruslast chronisch infizierter Patienten sind Nukleinsäure Amplifikationstests (NAT) aufgrund ihrer höheren Sensitivität nach wie vor Mittel der Wahl. Die Entscheidung, welcher Patient behandelt werden sollte, ist von sehr vielen Faktoren abhängig. Diese sind das Alter des Patienten, der allgemeine Gesundheitszustand, das Risiko einer Zirrhose, Kontraindikation bzgl. der zu verwendenden Medikamente und die Wahrscheinlichkeit eines Therapieerfolgs (Viruslast, Genotyp). Es ist allgemein anerkannt, daß Patienten mit einer hohen Viruslast. (> 2 Million Kopien/ml) und der HCV-Genotyp l schlechter auf eine Therapie ansprechen.
Das erstmals Ende 2002 im Süden Chinas aufgetretene schwere akute respiratorische Syndrom (SARS) führte bis zum August 2003 zu insgesamt über 8000 Erkrankungen und über 700 Todesfällen. Eine von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ins Leben gerufene Kooperation verschiedener Laboratorien weltweit ermöglichte innerhalb von nur vier Wochen die Identifizierung des kausalen Agens, eines bislang unbekannten Coronavirus (vorläufig bezeichnet als SARS-assoziiertes Coronavirus oder SARS-CoV), welches die Koch’schen Postulate erfüllt. Der Erreger lässt sich (unter Hochsicherheitsbedingungen) gut in Zellkulturen vermehren, was weitere Studien zur Stabilität sowie die Entwicklung von antiviral wirksamen Substanzen und Impfstoffen erleichtert.
Obwohl schon rasch diagnostische Labortests, insbesondere zum Nachweis der viralen Nukleinsäure und virusspezifischer Antikörper, zur Verfügung standen, basiert die Falldefinition von SARS weiterhin auf klinisch-epidemiologischen Kriterien. In Hinblick auf die Gefahr eines (saisonalen) Wiederauftretens der Infektion müssen die verfügbaren Labormethoden dringend überprüft und weiter verbessert werden.
SARS ist ein gutes Beispiel dafür, wie schnell sich eine Infektionskrankheit über den internationalen Reiseverkehr ausbreiten kann, aber auch dafür, wie wichtig in einem solchen Falle eine gut koordinierte internationale Kooperation ist; durch Einsatz neuester, aber auch bewährter konventioneller Labormethoden und ständigen Austausch aktueller (Zwischen-)Ergebnisse sowie von Patientenproben und Reagenzien führte eine bisher einmalige Zusammenarbeit schnell zu einem Durchbruch. Dies lässt auf ähnliche Fortschritte beim Kampf gegen weitere neuartige Infektionserreger hoffen.
Die HIV-1-Resistenztestung wird ein immer bedeutenderer Bestandteil des Monitorings der antiretroviralen Therapie und erfolgt in der Regel mittels Genotypisierung. Zur Zeit sind zwei Systeme kommerziell erhältlich und obwohl diese technisch nicht zu den einfach durchführbaren Methoden gehören, haben sie doch einen hohen Grad an Qualität erreicht. Modifikationen der Standardprotokolle sind für bestimmte Fragestellungen durchaus von Vorteil. Obwohl beide Systeme auf Entscheidungsregeln basierende Resistenz-Reports beinhalten, braucht es das zusätzliche Wissen und die Erfahrung des Anwenders, um die detektierten Mutationsmuster in klinisch brauchbare Resultate überführen zu können. Beide der hier detailliert beschriebenen Systeme haben ihre Vor- und Nachteile. Die Entscheidung für das eine oder andere System muss aufgrund der individuellen Bedürfnisse getroffen werden. Microarray-Systemen könnte der Markt der Zukunft gehören.
Die 1990 eingeführten ersten kommerziellen HCV-Antikörper-Screening Tests wurden im Laufe der Jahre bezüglich ihrer Sensitivität und Spezifität erheblich verbessert. Inzwischen sind auch standardisierte Verfahren zum qualitativen und quantitativen HCV-RNA-Nachweis verfügbar, die Dank der Einführung eines internationalen Standards miteinander vergleichbar sind. Aber auch mittels Antigen-ELISA ist es möglich, die im Patientenblut zirkulierende Virusmenge zu quantifizieren. Einer der Hauptübertragungswege – Bluttransfusion und Blutprodukte – der HCV-Infektion wurde durch die Verbesserung der virologischen Diagnostik nahezu eliminiert. Inzwischen sind i. v.-Drogenabhängige die Hauptrisikogruppe für eine HCV-Infektion. Bislang nur zu Forschungszwecken etablierte Methoden zur Messung der zellulären Immunität oder auch die Messung neutralisierender Antikörper könnten zum Beispiel im Rahmen einer Impfstoffentwicklung an Bedeutung gewinnen.
Point-of-Care-Tests (POCT) stellen eine Gruppe innerhalb der In-vitro-Diagnostika (IVD) dar. Die Verkehrsfähigkeit von IVD im gemeinsamen europäischen Markt wird durch das CE-Kennzeichen ausgedrückt, das die Übereinstimmung des Tests mit den Vorgaben der europäischen IVD-Richtlinie dokumentiert. POCT unterliegen prinzipiell denselben Anforderungen wie alle anderen Labor-IVD. Die CE-Kennzeichnung wird vom Hersteller angebracht, der damit bestätigt, dass das betreffende Produkt den grundlegenden Anforderungen der Richtlinie entspricht und einem in der Richtlinie vorgesehenen Konformitätsbewertungsverfahren unterzogen wurde. Der Hersteller wird bei der CE-Kennzeichnung bestimmter IVD, deren möglicherweise inkorrektes Testergebnis mit einem höheren Risiko für Patient oder Dritte verbunden sein kann, von einer benannten Stelle unterstützt. Die Marktüberwachung CE-gekennzeichneter IVD wird durch nationale Behörden wahrgenommen, die bei Vorkommnissen Maßnahmen festlegen können.
Infektionen mit dem Respiratory Syncytial Virus (RSV)sind weltweit die bedeutendsten Atemwegserkrankungenim Säuuglings- und Kindesalter. Die RS-Viren werdend urch Schmierinfektionen und Aerosole übertragen, der Mensch ist das einzige Erregerreservoir. Im Säuglings-und Kleinkindalter finden gehäuft RSV-Infektionen statt. Mit zwei Jahren sind bereits 95% der Kinder seropositiv. Maternale Antikörper gewährleisten im Säuuglingsalterkeinen ausreichenden Nestschutz. Es ist von keiner sicheren Immunität auszugehen, daher sind Reinfektionen die Regel. Der Haüfigkeitsgipfel der RSV-Infektionenliegt in den Winter- und Frühlingsmonaten. Frühgeborene, immundefiziente und immunsupprimierte Patienten können das Virus mehrere Wochen ausscheiden. RSV-Infektionen verursachen zumeist Bronchitis, Bronchiolitis oder Pneumonie. Die Methode der Wahl ist der Erregernachweis über eine Virusisolierung in der Zellkultur im akuten Erkrankungsfall. Benötigt wird Nasenspülwasser oder ein tiefer Rachenabstrich. Auf einen schnellen Transport unter gekühlten Bedingungen ist zu achten (48C). Die Antikörpernachweise (Serologie) sind die Methode der Wahl für die epidemiologischen Auswertungen und weniger für die Akutdiagnostik geeignet. Nachdem Infektionsschutzgesetz (IfSG) § 6 Abs. 3 sind dem Gesundheitsamt gehäuft auftretende RSV-Infektionen zu melden. Die Therapie erfolgt symptomatisch; in schweren Fällen kann Ribavirin als Aerosol eingesetzt werden. Eine passive Immunisierung mit humanen Antikörpern gegen RSV kann bei Kindern mit erhöhtem Infektionsrisiko i.v. verabreicht werden (RespiGam). Auch sind monoklonale Antikörper gegen RSV (Palivizumab) prophylaktisch wirksam.
Zur speziellen Laboratoriumsdiagnostik viraler Erkrankungen stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung: zum einem der direkte Nachweis des viralen, Erregers bzw. seiner Bestandteile, zum anderen der indirekte Nachweis über die bei einer Infektion spezifisch gebildeten Antikörper. Immunsupprimierte Patienten stellen eine besondere Risikogruppe für Infektionserkrankungen gerade auch mit viralen Erregern dar.
Da bei diesem Patientenkollektiv die Immunreaktionen unterdrückt sind und die Erkrankungen sehr uncharakteristisch verlaufen können, ist die klinische Diagnostik oft erschwert. Zudem können bei Immunsuppression einige Virusinfektionen reaktiviert werden und sich mit schweren Krankheitsbildern manifestieren.
Mit Hilfe eines Pipettierroboters (Tecan RSP 4072) wurde ein automatisierter Mikroneutralisationstest zum quantitativen Nachweis neutralisierender Antikörper gegen Polioviren etabliert. Es konnte gezeigt werden, daß die Methode sehr gut reproduzierbar ist und die Untersuchungen von großen Kollektiven in relativ kurzer Zeit mit einem Minimum an Arbeitsaufwand im Vergleich zur manuellen Testdurchführung erlaubt. Die Seroprävalenzen gegen Poliovirus Typ 7, 2 und 3 wurden anhand von Serumproben von 1243 Patienten während eines Beobachtungszeitraums von 30 Monaten (Januar 1990 bis Juni 1992) untersucht. Die Poliovirus-Seropositivitätsrate gegen alle drei Typen betrug ca. 80%. Die höchsten Seroprävalenzen wurden dabei in der Gruppe der älteren Patienten (>50 Jahre) beobachtet. Insgesamt wies ein relativ hoher Anteil (7,4%) der Probanden gegen keinen der drei Poliovirus-Typen neutralisierende Antikörper auf. Daher sollten Impfungen weiterhin empfohlen werden, insbesondere für Reisende in
Endemiegebiete.
Die Faktoren, welche das Fortschreiten einer H l V-Infektion anzeigen, sind noch ungenügend bekannt. Nebenklinischen und immunologischen Parametern (z.B. CD4-Lymphozytenzahl) sind virusserologische Marker von Interesse, die eine prognostische Aussage über den individuellen Krankheitsverlauf erlauben könnten. In unserem Beitrag werden einige dieser HIV-serologischen Parameter und ihre Nachweismethoden dargestellt. Das p24-Antigen kann schon in der Frühphase der HIV-Infektion nachweisbar sein und verschwindet nach der Antikörperbildung. Sein Wiederauftreten oder seine Persistenz deutet auf eine Progression der HIV-Erkrankung zum AIDS hin. Die Antigenpositivität ist mit einem signifikanten Abfall der p24-Antikörper in fortgeschrittenen Stadien der H l V-Infektion assoziiert. Die Analyse der Immunglobulinklassen zeigt, daß IgM-Antikörper bei der akuten HIV-Infektion nachweisbar sein können, jedoch keinen Reaktivierungsmarker darstellen. HIV-IgG-Antikörper gehören im wesentlichen der Subklasse lgG1 an; bei 50% der LAS/AI DS-Patienten findet man auch HIV-spezifisches IgG3. Bei Patienten mit AIDS-Enzephalopathie kann eine autochthone, intrathekale Antikörperproduktion durch die vergleichende Serum- und Liquoruntersuchung nachgewiesen werden. Als weitere Parameter, die auf eine Progression der HIV-Infektion hinweisen, werden erhöhte Antikörpertiter gegen andere opportunistische Virusinfektionen vorgeschlagen (z. B. Cytomegalie- oder Epstein-Barr-Virus.
Entzündliche Herzerkrankungen betreffen kombiniert oder isoliert den Herzmuskel und dessen Hülle. Endo-, Myo- und/oder Perikarditiden haben viele verschiedene Ursachen. Sie verlaufen als akute oder chronische Erkrankung. Neben Viren, die gegenwärtig als auslösende Agentien dominieren, sind weiterhin Bakterien, Pilze und Parasiten anzuführen. Autoimmunologische Prozesse sowie bestimmte Therapeutika, z.B. Cocain, gelten als Auslöser nicht infektiöser Myokarditiden. In 25% der Fälle findet sich bei bestehender Myokarditis eine Perikardbeteiligung. Nachfolgend sollen wichtige mikrobiologische Erreger und deren Nachweismöglichkeiten vorgestellt werden, die im Zusammenhang mit einer Myo- und/oder Perikarditis stehen.
In Europa zählen Viren zu den häufigsten Verursachern einer Myokarditis. Im Unterschied zur Perikarditis ist die Symptomatik der Myokarditis oft uncharakteristisch und erfordert den Einsatz von Laboruntersuchungen. Die Abklärung der Virusätiologie begnügt sich meist mit dem Nachweis einer zeitgleich ablaufenden Infektionskrankheit (Plausibilitätsdiagnose). Zur direkten Virusdetektion ist die Entnahme einer Herzbiopsie erforderlich. An diesem Material kann das Virus mittels immunhistologischer und molekularbiologischer Methoden unter gleichzeitiger Beurteilung des inflammatorischen Prozesses nachgewiesen werden. Der Einsatz der verschiedenen Untersuchungsmethoden richtet sich nach dem Kosten-Nutzen-Verhältnis.
Das Varizella-Zoster-Virus (VZV) gehört zu einem der acht bisher bekannten humanpathogenen Herpesviren.
Während Windpocken (Primärinfektion) eine typische Erkrankung im Kindes- und Jugendalter sind, tritt der Zoster (endogene Reaktivierung) gehäuft bei älteren Menschen jenseits des fünften Lebensjahrzehnts auf. Der Zoster, auch Gürtelrose genannt, ist eine neurokutane Entzündungskrankheit, die als endogene Reaktivierung der latent in den (Hinterwurzel-) Ganglienzellen persistierenden Varizella-Zoster-Viren definiert ist.
Ernsthafte Komplikationen, die im Zusammenhang mit dem Zoster beschrieben werden, treten vor allem bei älteren und immunsupprimierten Patienten auf. Diese können sich an Haut, Auge, Ohr, an verschiedenen inneren Organen sowie am zentralen und peripheren Nervensystem manifestieren. Ein fortschreitendes Nachlassen der VZV-spezifischen zellvermittelten Immunität ist mit dem Alter assoziiert, ebenso wie der gleichzeitige Anstieg von Inzidenz und Schweregrad einer Zosterinfektion sowie das Auftreten einer postzosterischen Neuralgie (PZN).
Die postzosterische Neuralgie (PZN), die einen chronischen Schmerzzustand beschreibt, stellt die häufigste Komplikation des Zosters dar. Im Fall einer eindeutigen klinischen Situation (Prodromalschmerzen, charakteristische Hauteffloreszenzen (Eruptionen, Bläschen), dermatomabhängige Schmerzen) werden keine laboratoriumsdiagnostischen Nachweisverfahren benötigt. Aber gerade bei Patienten, die keine „Zoster-typische Klinik“ aufzeigen, kann eine schnelle Diagnosesicherung durch verschiedene Nachweismethoden hilfreich sein, um schnellstmöglich eine antivirale Therapie einzuleiten. Es wird empfohlen, diese so früh wie möglich, d.h. innerhalb von 72 Stunden nach Auftreten der ersten Effloreszenzen, zu beginnen. Das Hauptziel der Therapie sollte die Kontrolle und Reduktion des akuten Zosterschmerzes, die verkürzte Virusreplikation, die Verhinderung der Ausbreitung der Hautläsionen sowie die Prävention der postzosterischen Neuralgie und weiterer ernsthafter Komplikationen sein. In der vorliegenden Arbeit werden Vor- und Nachteile verschiedener Nachweisverfahren (Mikroskopie, Immunofluoreszenztechnik, DNA-Nachweisverfahren, Virusisolierung und Serologie) beschrieben. Eine attenuierte VZV-Lebendvakzine wurde entwickelt, um Herpes Zoster und die PZN bei über 60- jährigen zu verhindern (Shingles Prevention Study). Es wird ein Überblick über die Epidemiologie, Pathogenese, klinischen Aspekte, Komplikationen, therapeutischen Möglichkeiten sowie die Prävention eines Herpes Zoster gegeben.
Einleitung: Medizinisches Personal ist dem Risiko ausgesetzt, sich an kontaminierten Instrumenten zu verletzen. Nadelstichverletzungen (NSV) können zu ernsthaften und möglicherweise schwerwiegenden Infektionen wie Hepatitis B (HBV), Hepatitis C (HCV) und HIV-Infektionen führen. Dieses Risiko betrifft auch Medizinstudenten im Verlaufe ihrer klinischen Ausbildung. Jede NSV sollte als Arbeitsunfall gemeldet werden, damit postexpositionelle Maßnahmen eingeleitet sowie etwaige Infektionen frühzeitzeitig erkannt und behandelt werden können. Im Falle einer Infektion können versicherungsrechtliche Ansprüche gegenüber den Berufsgenossenschaften geltend gemacht werden. Ziel unserer Studie war die Erhebung der Häufigkeit und Melderate von NSV bei Medizinstudenten.
Methoden: Anonyme Fragebogenerhebung bei Medizinstudenten vor Beginn des Praktischen Jahres.
Ergebnisse: Von den befragten Studenten gaben 58,8% (n=183/311) mindestens eine NSV im Rahmen des Studiums an. Insgesamt 284 NSV wurden von den befragten Studenten gemeldet. Lediglich 38,3% der Studenten hatten alle NSV gemeldet. Die häufigste Ursache für das Nichtmelden der NSV war Schamgefühl aufgrund der Verletzung (54,0%).
Schlussfolgerungen: Expositionen gegenüber Blut sind eine häufige und ernstzunehmende Gefährdung von Medizinstudenten. Es sollten Maßnahmen ergriffen werden, um die Häufigkeit von NSV zu reduzieren und das Meldeverhalten der Studenten zu optimieren. Entsprechende Schulungen sollten sowohl die technischen Fertigkeiten der Studenten als auch das Bewusstsein über die Gefährdung durch NSV vermitteln.
Neben dem Erregernachweis beruht die Labordiagnose der Cytomegalie auf der Bestimmung HCMV spezifischer IgG-, IgM- und IgAAntikörper. Von der Industrie werden jedes Jahr neue Antikörpertests basierend auf der ELISA-Technologie angeboten. In der vorliegenden Studie wurden ein neues Testverfahren (Freka CMV-M-ELISA, Fresenius, Bad Homburg) mit bereits seit mehreren Jahren etablierten und zugelassenen ELISAs (Enzygnost CMVIgM; Behringwerke, Marburg und CMV-ELA, Medac, Hamburg) verglichen. Zur Bestimmung der Sensitivität wurden Verlaufsproben von 15 Organtransplantierten mit einer aktiven HCMV-Infektion, welche in den meisten Fällen über ein positives Ergebnis in der HCMV-DNA-PCR und/oder Virusisolierung und/oder quantitative pp65-Antigenbestimmung bestätigt wurde, untersucht. Zur Ermittlung der Spezifität wurde ein Kollektiv von bekannten HCMV-IgM-negativen Serumproben sowie potentiell kreuzreaktive Seren mit Antikörpern gegen andere Herpesviren und Rheumafaktor- bzw. Antinuklear-Antikörper-positive Seren untersucht. Die höchste Sensitivität wurde für den Medac-ELA ermittelt. Der Freka CMV-M ELISA zeigte eine ähnliche Sensitivität und Spezifität wie der Enzygnost CMV-IgM. Relativ zum Erregernachweis über PCR, Virusisolierung und quantitative pp65-Antigenbestimmung dauerte es bei vielen Patienten bis zu mehreren Wochen, ehe eine humorale Immunantwort über die Bildung von spezifischem IgM nachweisbar war. Bei zwei Patienten waren trotz dem Vorliegen einer floriden Cytomegalie keine HCMV-IgM-Antikörper bis zum Ende des Beobachtungszeitraums nachweisbar. Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, daß es relativ große Unterschiede in bezug auf die Sensitivität der verschiedenen ELISAs gibt.
Bis einschließlich 10. Januar 2006 infizierten sich in Asien rund 150 Menschen mit dem Erreger der Vogelgrippe H5N1. In sechs Ländern (Kambodscha, China, Indonesien, Thailand, Vietnam und Türkei) verstarben an der “Hühnergrippe” rund 80 Patienten. Eine Übertragung von Mensch zu Mensch scheint in Einzelfällen möglich. Eine Pandemie hat der Erreger bisher nicht ausgelöst: Er wurde nicht (effektiv) von Mensch zu Mensch übertragen.
Aktuell erscheint aber eine Ausweitung der Hühnergrippe auch in Europa denkbar. Meldungen aus Rumänien im Oktober 2005 lassen eine Ausbreitung des H5N1-Erregers bei Wasservögeln vermuten. Jetzt (Stand Januar 2006) wurden auch aus der Türkei mehrere Infektionen des Menschen, davon drei Todesfälle, bekannt.
Sorge bereitet Experten die Möglichkeit eines genetischen “Reassortment” durch eine gleichzeitige Doppel-Infektion eines Wirtes (Mensch, Schwein) mit humanen und aviären Influenza-A-Viren-Erregern. Der neue Subtyp könnte bei passender Adaption an die menschlichen Zellen zu einer neuen Pandemie führen.
Das Ziel in der vorliegenden systematischen Literaturrecherche ist es, den aktuellen Stand des Wissens über die Erfolgsfaktoren von Einzelzahnimplantaten, bei denen eine Sofortbelastung auf den provisorischen Implantatkronen zum Antagonisten erfolgt, wiederzugeben. In diesem Rahmen wurden Zusammenhänge zwischen der Implantatüberlebensrate, der Primärstabilität, der Implantatregion, des Implantatdesigns und des Implantationszeitpunktes getrennt nach okklusalem Belastungsprotokoll (mit versus ohne antagonistische Okklusionskontakte auf den provisorischen Implantatkronen) und der postoperativen Verhaltensweisen der Patienten analysiert. Der Prozess der systematischen Literaturrecherche wurde nach den PRISMA-Guidelines für den Suchzeitraum von 2012 bis 2022 durchgeführt.
Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurde eine qualitative Analyse in deskriptiver Form durchgeführt.
In den analysierten Studien, wurde am häufigsten ein Eindrehmoment von ≥ 35 Ncm als Kriterium für eine Sofortbelastung gewählt. Die meisten Implantate wurden in der Oberkieferregion 15 bis 25 inseriert. Bei den Implantatkronen mit antagonistischen Okklusionskontakten fielen die Überlebensraten insgesamt niedriger aus als in den Studien, in denen die Implantatkronen ohne antagonistische Okklusionskontakte eingegliedert wurden. Die Überlebensraten waren weitestgehend vergleichbar mit den Ergebnissen konventioneller Belastungsprotokolle. Die Datenlage anhand dieser Recherche spricht zurzeit für die Realisierung der Sofortbelastung von provisorischen Implantatkronen ohne antagonistische Okklusionskontakte in Verbindung mit postoperativen Verhaltensmaßnahmen.
Der Nachweis von IgM-Antikörpern gegen das Hepatitis B Virus (HBV) "core" Protein wird für die Labordiagnose der akuten Hepatitis B sowie zur Verlaufskontrolle der chronischen HBV-lnfeklion eingesetzt. In letzter Zeit wurden sensitivere Enzymimmunoassays (EIA) entwickelt, welche den Nachweis einer geringen anti-HBc-IgM-Aktivität im Serum (10 lU/ml) ermöglichen. Über eine quantitative Bestimmung von anti-HBc-lgM mit Hilfe dieser EIAs ist die Differenzierung einer akuten und chronischen Infektion bzw. einer HBV-Reaktivierung in über 90% der Fälle möglich. Neben dem Nachweis der viralen DNA stellt anti-HBc-IgM einen prognostischen Marker für den Verlauf und die Therapie der chronischen Hepatitis B dar. Allerdings wird die Korrelation zwischen anti-HBc-IgM und HBV-Replikation kontrovers diskutiert. Es empfiehlt sich deshalb, insbesondere zur Therapiekontrolle eine quantitative HBV-DNA- und HBsAg-Bestimmung sowie den qualitativen HBeAg-Nachweis in monatlichen Intervallen durchzuführen. Eine weitere Einsatzmöglichkeit der anti-HBc-IgM-Bestimmung ist die Abklärung ungewöhnlicher Befundkonstellationen wie zum Beispiel eine HBsAg-negative akute Hepatitis B oder isolierte anti-HBc-Seropositivität.
Die quantitative Bestimmung der Hepatitis B Virus (HBV) DNA mit Hilfe der Hybridisierung wird neben der klassischen Serologie zur Verlaufskontrolle der chronischen Hepatitis B seil längerer Zeit eingesetzt. Dagegen sind erst seit kurzem molekularbiologische Verfahren zur Quantifizierung der „Virus-Last bei der HIV- und Hepatitis C Virus (HCV) Infektion in Form kommerzieller Testkits verfügbar . Die HI V-1 RNA Kopienzahl stellt neben der CD4*-Zellzahl den zuverlässigsten prognostischen Marker, mit einer vergleichbar hohen Aussagekraft wie onkologische Stadieneinteilungen, dar. Dennoch bedürfen die aktuellen Testkits einiger Verbesserungen. Mangelhafte Reproduzierbarkeit im unteren Meßbereich, fehlende Standardisierung sowie eine schlechte Sensitivität für Non-B HIV-1 Subtypen stellen neben den hohen Reagenzienkosten die wichtigsten Nachteile der meisten zur Zeit verfügbaren Testkits dar. Bei der Verlaufskontrolle der chronischen Hepatitis B nimmt die Quantifizierung der HBV-DNA über Hybridisierung oder PCR nur eine untergeordnete Rolle ein. Der qualitative HBV-DNA-Nachweis wird bevorzugt zur Überprüfung der Infektiosität oder zur Abklärung ungewöhnlicher Serokonstellationen eingesetzt. Nach neueren Erkenntnissen wird der Verlauf der HCV-Infektion nicht oder nur unwesentlich vom Ausmaß der Viruslast beeinflußt. Als prognostische Faktoren spielen vor allem Alter, Geschlecht und Alkoholkonsum eine wesentliche Rolle. Dagegen scheint die Erfolgsaussicht der antiviralen Therapie mit der vor Behandlungsbeginn gemessenen Kopienzahl zu korrelieren.
Zunehmend macht sich im öffentlichen Bewußtsein die Angst vor einer Übertragung der Bovinen Spongiformen Enzephalopathie (BSE) auf den Menschen bemerkbar. Die vorliegende Arbeit gibt einen Überblick über den aktuellen Wissensstand betreffend die spongiformen Enzephalopathien, die noch nicht abschließend geklärte Natur des Erregers dieser chronischen und stets zum Tode führenden Erkrankungen sowie die Übertragbarkeit auf verschiedenen Wegen innerhalb einer Tierart und Tierart-übergreifend. Ausgehend von den bislang hierzu vorliegenden Daten kommt sie zum Schluß, daß eine BSE-Gefährdung des Menschen eher unwahrscheinlich, jedoch nicht mit letzter Sicherheit auszuschließen ist. Bislang ist eine Übertragbarkeit des Erregers über Rinderprodukte auf den Menschen weder im Einzelfall gesichert worden noch statistisch hervorgetreten; dennoch ist aufgrund verschiedener Faktoren (hohes Virulenzpotential der Rinderprionen; wichtige Rolle des Rindes für die menschliche Ernährung, aber auch in der Arzneimittel- und Kosmetikindustrie; lange Inkubationszeit) eine verbesserte Überwachung (z. B. durch die kürzlich eingeführte Meldepflicht für übertragbare spongiforme Enzephalopathien) erforderlich.
Qualitative und quantitative serologische Verfahren können durch Interferenzen gestört sein. Wir konnten in einem exemplarischen Fall anhand des Influenza A/H1N1v-Hämagglutinationshemmtests (H1N1-HHT) zeigen, dass auch Hyposensibilisierungstherapie und Vakzination zu Interaktionen in der serologischen Diagnostik führen und die Aussagekraft des H1N1-HHT massiv beeinträchtigen. Vor dem Hintergrund, dass Hyposensibilisierung und Vakzination im Klinik- und Praxisalltag häufig erbrachte Leistungen darstellen, erscheint dieser Umstand berichtenswert.
Zum virologischen Nachweis einer akuten Influenza und zur Überprüfung des Immunstatus steht eine Vielzahl von Untersuchungsmethoden zur Verfügung. Bei Verdacht auf eine Influenzavirusinfektion liefert der Rachenabstrich das geeignete Untersuchungsmaterial. Das tiefe Nasopharynxaspirat ist etwas sensitiver, Sputum etwas weniger ergiebig. Die RT-PCR ermöglicht in 1–2 h nach Materialeingang ein sensitives und spezifisches Ergebnis. Typen, Subtypen und Driftvarianten lassen sich durch geeignete Primersonden, die kommerziell zur Verfügung stehen, einwandfrei identifizieren. Demgegenüber ist die Zellkultur-gestützte Virusisolierung zeitaufwendiger und stärker abhängig von einer sachgerechten Materialgewinnung und –überbringung (Kühlkette). PCR und Virusanzüchtung ermöglichen die geno- bzw. phänotypische Testung auf Therapieresistenzen. Der Antigentest ist eine einfache (bed-side) Schnellmethode. Seine Spezifität ist gut, die Sensitivität limitiert; daher kann der Antigentest nicht zur individuellen Ausschlussdiagnose eingesetzt werden. Influenzavirusspezifische Antikörper erscheinen im Blut erst in der zweiten Krankheitswoche. Die Serodiagnostik erfolgt typenspezifisch mit Komplementbindungsreaktion (KBR), IFT und ELISA über eine signifikante Titerbewegung oder den Nachweis von IgA-Antikörpern. IgG-spezifische IFT und ELISA Methoden geben Auskunft über die Influenzavirus-typspezifische Durchseuchung. Die klinisch relevantere subtypen- und variantenspezifische Influenzavirusimmunität wird mit dem HHT oder NT gemessen.
Medizinstudenten sind im Rahmen ihrer klinischen Ausbildung einer erhöhten Infektionsgefährdung ausgesetzt. Dessen ungeachtet sind die Impfraten der Medizinstudenten ungenügend. Ein adäquater Impfstatus der Medizinstudenten vor Beginn ihres klinischen Ausbildungsabschnitts ist jedoch wichtig, um nosokomiale Infektionen zu vermeiden.
Im April und Mai 2007 wurden insgesamt 366 Serumproben von Medizinstudenten des ersten klinischen Semesters ausgewertet. Die serologischen Untersuchungen erfolgten mittels etablierter ELISA-Systeme. Untersucht wurde auf spezifische Antikörper gegen Masern, Mumps, Röteln, Varizellen, Hepatitis B (HBV), Hepatitis C (HCV) und HIV.
Insgesamt 63,9% (n=234) der Studenten waren gegen Hepatitis B geimpft (Grundimmunisierung, drei Impfdosen). Dagegen hatten 31,7% (n=116) der Studenten bisher noch keine Hepatitis B-Impfung und 4,4% (n=16) kein komplettes Impfschema erhalten (<drei Impfungen). Zwei Studenten zeigten serologische Marker einer abgelaufenen HBV-Infektion. Es wurde die Erstdiagnose einer HCV-Infektion sowie die Erstdiagnose einer HIV-Infektion gestellt. Bei 7,9% (Masern), 17,5% (Mumps), 6,5% (Röteln) und 2,2% (Varizellen) der Studenten konnten keine virusspezifischen Antikörper nachgewiesen werden.
Es sollten weitere Anstrengungen unternommen werden, um die Impfraten der Medizinstudenten zu verbessern. Es ist wichtig, Immunitätslücken zu identifizieren und vor dem ersten Patientenkontakt zu schließen. Im Hinblick auf die Erstdiagnose und die Folgen schwerwiegender blutübertragbarer Erkrankungen (z.B. HBV, HCV und HIV) sollten Medizinstudenten auf diese Infektionen untersucht werden.
Die Labordiagnose einer Infektionskrankheit beruht auf dem Nachweis des Infektionserregers oder der spezifischen Immunreaktion unter Berücksichtigung der klinischen Plausibilität. Biologische Testverfahren wie der Zellkulturversuch erbringen nur näherungsweise ein quantitatives Ergebnis und sind mit einer relativ großen Streuung behaftet. Das gilt auch für Antikörperassays, soweit sie über ein biologisches Testsignal abgelesen werden (CPE, Agglutination, Komplementverbrauch). Moderne serologische und molekularbiologische Untersuchungsmethoden der Virologie werden i. d. R. über ein physikochemisches Testssignal abgelesen und quantitativ ausgewertet. Dadurch gelingt die nationale und internationale Standardisierung, die sich in Ringversuchen gut überprüfen lässt. Aus biologischen Gründen ist meist eine log. Ergebnisberechnung angezeigt, was für „ signifikante “ Unterschiede in Verlaufsuntersuchungen zu berücksichtigen ist: Da sowohl Infektion als auch Immunreaktion dynamische Prozesse darstellen, können Normalwerte in der virologischen Labordiagnostik nur restriktiv definiert werden. Ihre Ergebnisse sind mehr oder minder individuell interpretationsbedürftig.
Zum Screening auf Bence Jones-Proteinurie wird die Immunfixations-Elektrophorese (IFE) des unkonzentrierten Harnes empfohlen. Aufgrund einer Nachweisempfindlichkeit für freie Leichtketten zwischen 9 und 65 mg/1 werden die klinisch relevanten Bence Jones-Proteinurien erfaßt.
Der VK-Wert der Intraassay-Präzision der IFE zum Bence Jones-Proteinnachweis beträgt 12 %, derjenige der Interassay-Präzision 30%.
Mit der Ausbildung eines Zonenphänomens in der IFE beim Screening auf Bence Jones-Proteinurie muß gerechnet werden, wenn die Bence Jones-Proteinausscheidung vom Kappa-Typ über 1,4 g/l und vom Lambda-Typ über 0,7 g/l beträgt.
Die Konzentrationsbestimmung von Bence Jones-Protein sollte mit der Biuret-Methode erfolgen. Mit der Coomassie Brilliant Blau G 250-Methode wird Bence Jones-Protein nur in sehr unterschiedlichem Ausmaß erfaßt.
Über erste Erfahrungen mit dem Immunoassaysystem Access® wird berichtet. Die Impräzision von Tag zu Tag lag unter Verwendung von kommerziellem Kontrollmaterial meist unter 5%, betrug aber vereinzelt bis zu 8,6%. Die Richtigkeit bezugnehmend der Sollwerte von Richtigkeitskontrollseren zeigte eine gute Vergleichbarkeit. Ein Methodenvergleich an Patientenproben mit anderen kommerziellen Immunoassaysystemen wurde ebenfalls durchgeführt. Die Korrelationskoeffizienten für alle Methoden liegen zwischen 0.92 und 0.99. Es gibt jedoch Unterschiede in der Steigung und dem Intercept, die aber toleriert werden können. Unsere ersten Erfahrungen zeigen, daß mit dem Access® Immunoassaysystem hinsichtlich Impräzision und Richtigkeit eine Zuverlässigkeit erreicht wird, die anderen Immunoassaysystemen vergleichbar ist.
18-OH-Corticosteron (18 ) wird als die unmittelbare Vorstufe der Aldosteron-Synthese angesehen. In-vitro-Untersuchungen sowie vereinzelten klinischen Beobachtungen zufolge sollen Nebennierenrinden-Adenome, im Gegensatz zu Nebennierenrinden-Hyperplasie, vermehrt 8- bilden. In der vorliegenden Studie wurde an 1.272 Patienten einer Hochdruckambulanz, wobei bei 84 Patienten mit primärem Aldosteronismus infolge eines Adenoms sowie bei 110 Patienten infolge einer Nebennierenrinden-Hyperplasie die Diagnose gesichert werden konnte, der diagnostische Stellenwert von 8- im Vergleich zu den Aldosteron-Metaboliten Aldosteron-18-Glucuronid (ALD-18-G) und Tetrahydroaldosteron (TH-ALD) untersucht. Dies im Hin blick auf: 1. die Erkennung eines primären Aldosteronismus, und 2. der differentialdiagnostischen Unterscheidung zwischen einem Adenom und einer Hyperpläsie.
Bezüglich der ersten Fragestellung wurde für 18-OHB - hinsichtlich der Unterscheidung zwischen dem primären Aldosteronismus infolge eines Adenoms und einer essentiellen Hypertonie-eine diagnostische Sensitivität von 99,2% bei einer diagnostischen Spezifität von 95,2% berechnet. Deutlich geringer war mit einer diagnostischen Sensitivität von 79,7% bei einer diagnostischen Spezifität von 60,9% die Abgrenzung zwischen dem primären Aldosteronismus infolge einer Hyperpläsie und einer essentiellen Hypertonie.
18-OHB war bei 11 der 84 Adenom- und 5 der 110 Hyperplasie-Patienten zunächst das einzig erhöhte Steroid im 24 h-Urin. Bei ihnen konnte erst innerhalb einer bis zu 2jährigen Beobachtungszeit ein langsamer Anstieg der Aldosteron-Metabolite beobachtet werden. Somit stellt das 18-OHB einen „Frühmarker" der Erkrankung dar.
In der Unterscheidung zwischen einem Nebennierenrinden-Adenom und einer -Hyperplasie besitzt 18-OHB mit einer diagnostischen Sensitivität von 84,5% bei einer diagnostischen Spezifität von 96,4% ein höheres Abgrenzungsvermögen als Tetrahydro-Aldosteron und Aldosteron-18-Glucuronid dar.
Für die Unterscheidung des Adenoms von der Hyperpläsie ließ sich für 18-OH-Corticosteron im 24 h-Urin ein Wert von 7,9 [ig/die als eine optimale Diskriminanzschwelle berechnen. Bei einer höheren Ausscheidung ist in 84,5% der Fälle mit einem Nebennierenrinden-Adenom zu rechnen. Hinsichtlich der diagnostischen Wertung von 18-OHB sind weder geschlechts- noch altersspezifische Abhängigkeiten zu berücksichtigen.
Die Bestimmung von Tetrahydro-Aldosteron (oder Aldosteron-18-Glucuronid) in Kombination mit 18-OH-Corticosteron stellt die optimale Methode zur Diagnostik des primären Hyperaldosteronismus, insbesondere infolge eines Adenoms, dar.
Die Neuregelung der Qualitätssicherung für Hormone und Pharmaka gemäß den Qualitätssicherungsrichtlinien der Bundesärztekammer (Rili-BÄK) unterliegt einer intensiven Diskussion, besonders in Hinsicht auf die Praktikabilität Für die ärztlichen Laboratorien und die Diagnostikahersteller ergeben sich erhebliche Veränderungen, die aufgezeigt werden.
In der vorliegenden Arbeit wird ein quantitatives Verfahren zur Auswertung des ELI S As vorgestellt das alle Anforderungen an eine gute Antikörpermessung erfüllt und sich besonders durch große klinische Plausibilität und Ökonomie in der Virusdiagnostik auszeichnet. Die Forderung nach der überregionalen Teststandardisierung wird berücksichtigt. Verschiedene Methoden zur quantitativen Antikörpermessung werden verglichen. Bestimmt werden Antikörper der Immunglobulinklasse G (IgG) gegen das Zytomegalievirus (CMV). Die Methode basiert auf der Herstellung einer einzigen Serumverdünnung (1:160) und führt in Kombination mit einer Standardkurve zu Ergebnissen in Form von Titern. Drei Varianten mit unterschiedlichen Anwendungsschwerpunkten stehen zur Verfügung. Für jedes Probanden-Serum wird immer die Reaktion mit Antigen und Kontrollantigen gleichzeitig in einem Testansatz geprüft.
Lebertransplantation
(1988)
Die Biologie der Onkogene
(1991)
Onkogene wurden zuerst als dominante, maligne transformierende Gene in den Genomen von Retroviren identifiziert. In normalen Zellen existieren eng verwandte Gene, die phylogenetisch hochkonserviert sind und wichtige regulatorische Funktionen bei Differenzierung und Wachstum haben. Diese Gene werden als Proto-Onkogene bezeichnet. Onkogene haben häufig ähnliche, Jedoch aberrante enzymatische oder regulatorische Aktivitäten wie die normalen Gene. Sie werden in verschiedene Klassen eingeteilt (Proteinkinasen, GTP-bindende Proteine, Wachstumsfaktor-Analoga, nukleare Proteine, Wachstumsfaktor-Rezeptor-Analoga). Die normalen Funktionen der Proto-Onkogene werden schon ansatzweise verstanden. So regeln beispielsweise die Analoga der Tyrosinkinase-Onkogene unter anderem die Hämatopoese. Ein neuer Vertreter dieser Gruppe wurde von uns isoliert und als c-tkl bezeichnet.
Onkogene treten in malignen Geweben auch unabhängig von Retroviren auf. Mit DNA aus Tumoren gelang es in Transfektionsexperimenten, normale Zellen zu transformieren. Die Analyse zeigte, daß ein Onkogen in die Zellen eingeschleust worden war, das man schon von Experimenten mit Retroviren kannte. Gene, die das Transformations-Potential der Onkogene inhibieren, werden als Tumor-Suppressor-Gene bezeichnet und stellen einen neuen Zweig der Krebsforschung dar.
Insgesamt ist die Entstehung einer Krebszelle immer an eine oder mehrere genetische Veränderungen gebunden, die ein regulatorisch wichtiges normales Gen funktionell ändern oder es zur falschen Zeit, in der falschen Zelle oder in der falschen Menge exprimieren. Diese genetische Änderung kann angeboren sein, sie kann durch die Infektion mit Viren, durch Strahlen, durch chemische Karzinogenese oder durch spontane Mutation erfolgen. Die Tatsache, daß heute eine Vielzahl von Genen bekannt ist, deren Veränderung Krebs induziert, läßt für die Zukunft eine wesentlich verbesserte Tumor-Diagnostik und eine spezifischere Therapie erwarten. Die systematische Aufklärung der Genome höherer Organismen dürfte für das Studium der Tumor-Suppressorgene und der Onkogene neue Erkenntnisse liefern.
Die immunturbidimetrische Bestimmung von Proteinen im Serum in niedriger Konzentration wie des CRP,mit klinisch chemischen Analysensystemen, ist aufgrund der Eigentrübung der Probe problematisch. Durchdie Verwendung eines Tris-Puffers, der das Detergens Teepol enthält, gelingt es- die Eigentrübung des Probenansatzes stark herabzusetzen, ohne die Antigen-Antikörper-Komplexbildungzu stören,- den Verlauf der Immunkomplexbildung so zu steuern, daß eine optimale Messung am Boehringer-Hitachi705 durch Einpunkteichung möglich ist,- CRP im Serum ohne Vorverdünnung der Probe im Konzentrationsbereich von 5-400 mg/1 zu messen.Die Impräzision in Serie und von Tag zu Tag hat WC-Werte von 1,5 bis 3,6 %. Im Vergleich mit der radialen Im-mundiffusion zeigt die immunturbidimetrische Bestimmung eine gute Richtigkeit, die Vergleichbarkeit zur im-munnephelometrischen Bestimmung am Kallestad QM 300 ist weniger gut.
Präsenzdiagnostik in der Laboratoriumsmedizin ist die zuverlässige Erbringung von Laborbefunden in einer dem Krankheitszustand des Patienten angemessenen Zeit, unter wirtschaftlichen Bedingungen.
Ergänzend zu den konventionellen Analysenverfahren, die auf der Anwendung von Reagenzien in gelöster Form und photometrischer Messung beruhen, wurden seit Anfang der 80er Jahre alternative Systeme entwickelt.
Die alternativen Systeme bestehen aus Reagenzträgern sowie Meß- und Auswertegeräten. Die Reagenzträger enthalten die zur Analysenreaktion erforderlichen Reagenzien, entweder in trockener Form oder in Kammern von Reaktionskassetten. Die Meß- und Auswertegeräte sind vollmechanisiert und haben den Vorteil der einfachen Bedienbarkeit.
Aufgrund apparativer Einfachheit kehrt möglicherweise der Teil der Labordiagnostik, der aufgrund der Einführung der Qualitätskontrolle und steigender Kosten in Laborgemeinschaften verlagert wurde, zurück zum niedergelassenen Arzt. Dadurch wäre in diesem ärztlichen Bereich ähnlich den Krankenhäusern eine Präsenzdiagnostik möglich.
Zur Zeit ist die Qualität der alternativen Analysensysteme noch unzureichend gesichert, da die seit über einem Jahrzehnt bewährten Qualitätssicherungsmaßnahmen der konventionellen Techniken nicht anwendbar sind. Auch liegen teilweise nur unzureichende Kenntnisse über Störmöglichkeiten und Referenzbereiche für 25°C-Methoden vor.
Diese Versuchsreihe beschäftigte sich mit der Fragestellung, ob günstige Handelsmarken- Zigaretten mehr Feinstaub als teure Markenzigaretten emittieren. Dabei wurde der Passivrauch untersucht, welcher durch das Verrauchen verschiedener Zigarettenmarken entstand. Feinstaub stellt heutzutage den wichtigsten einzelnen gesundheitsschädlichen Faktor in Innenräumen dar. Das Augenmerk liegt dabei hauptsächlich auf den feinen Partikeln (PM2,5, PM1). Tumore, chronische Atemwegserkrankungen und eine erhöhte Mortalität stellen nur einen Teil der massiven gesundheitlichen Folgen durch Feinstaub dar. Vulnerable Bevölkerungsgruppen wie Kinder und alte Personen sind besonders durch Passivrauch gefährdet. Die Ergebnisse der Versuchsreihe dienen als Grundlage, um den gesundheitsschädlichen Einfluss des Passivrauchs zu interpretieren. Günstige Handelsmarken-Zigaretten weisen, unter anderem wegen des beständig ansteigenden Zigarettenpreises als auch der anhaltenden Inflation in Deutschland, einen wachsenden Marktanteil auf. Daher müssen sie auch weiterhin in wissenschaftlichen Untersuchungen mit einbezogen werden.
Drei teure sowie drei günstige Zigarettenmarken wurden miteinander und mit der Referenzzigarette 3R4F der Universität Kentucky verglichen. Zu den teuren Marken zählten Marlboro, Camel und Nil. Die günstigeren Handelsmarken-Zigaretten waren Giants, Goldfield und Jakordia. Die Rauchpumpe „Automatic environmental tobacco smoke emitter“ (AETSE) ermöglichte in einem definierten Raum der abgeschlossenen Rauchkammer, Passivrauch zu erzeugen, ohne die menschliche Gesundheit zu gefährden. Ein standardisiertes Rauchprotokoll garantierte dabei reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse. Das Laser Aerosolspektrometer (LAS) Modell 1.109 der Firma Grimm wies eine Messspanne von 0,25 μm bis 32 μm auf. So konnte der Feinstaub gemessen und gruppiert werden. Obwohl der Versuchsaufbau nicht vollkommen realitätsgetreu war, entstand ein adäquater Vergleich der Feinstaubemissionen von (Handels-)Markenzigaretten.
PM10 und PM2,5 wurden erhoben, weil sie die von der EU und WHO standardisierten Messwerte für die Luftverschmutzung durch Feinstaub sind. Die Messung von PM1 rechtfertigt sich durch die stärker gesundheitsschädigende Komponente von Partikeln dieser Größenordnung. Für diese drei Größenfraktionen wurden die mittlere Konzentration Cmean sowie die Area Under The Curve (AUC) ermittelt. Die AUC stellt dabei die Höhe der Gesamtexposition durch Feinstaub dar.
Die Ergebnisse dieser Versuchsreihe zeigen, dass PM1 den größten Anteil der Feinstaubemission der getesteten Zigaretten ausmachte. Alle Zigarettenmarken haben in einem abgeschlossenen Raum Feinstaubmengen in gesundheitsgefährdender Menge produziert. Die Handelsmarke Jakordia emittierte beim Verrauchen generell weniger Feinstaub als alle anderen Zigarettenmarken. Im Allgemeinen konnte kein Unterschied zwischen den günstigen Handels- und den teuren Markenzigaretten festgestellt werden. Es ist wissenschaftlich belegt, dass sich jede Feinstaubkonzentration negativ auf die Gesundheit auswirkt. Die Ergebnisse können dementsprechend in Gänze unter dem Gesichtspunkt der Gesundheitsschädlichkeit eingestuft werden.
Aufgrund veralteter und unspezifischer, beziehungsweise fehlender Angaben zu den Inhaltsstoffen der einzelnen Zigarettensorten, konnte die Ursache der Unterschiede zwischen Jakordia und den anderen Marken nicht geklärt werden. Die Zigarettenhersteller müssen verpflichtet werden, die detaillierten Zusammensetzungen der Tabakprodukte den Behörden wie dem BMEL oder dem Bundesgesundheitsministerium zugänglich zu machen. Dies wäre ein wichtiger Bestandteil für die zukünftige Forschung und Risikobewertung der verschiedenen Inhalts- und Zusatzstoffe.
Die Bande q23 auf Chromosom 11 ist in zahlreiche reziproke chromosomale Translokationen verwickelt. Diese sind dominant mit dem Krankheitsphänotyp einer AML, ALL und seltener mit malignen Lymphomen und myelodysplastischen Syndromen assoziiert. Mittlerweile sind fünfundachtzig cytogenetische Aberrationen der Bande 11q23 bekannt. Das auf 11q23 betroffene Gen wird als das Mixed Lineage Leukemia (MLL), Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL-1), Human Homolog of trithorax (HRX) oder als Human Trithorax 1 (Htrx1) bezeichnet. Die häufigsten Partnergene des MLL sind AF4 (40 %), AF9 (27 %), sowie ENL, AF6, ELL und AF10 (4-7 %).
Die Bruchpunkte von t(11;V) Translokationen sind nicht gleichmäßig über das gesamte, 92 kb große humane MLL-Gen verteilt, sondern liegen alle in der 8,3 kb großen Bruchpunktsregion Bpr. Auch innerhalb der Bpr ist die Verteilung der Translokationsbruchpunkte nicht homogen. Die Bruchpunkte von Patienten mit de novo Leukämien und einem Alter über einem Jahr liegen mehrheitlich in der 5’-Hälfte der Bpr, dem Subcluster I. Dagegen liegen die Bruchpunkte von Patienten mit therapiebedingten Leukämien und einem Alter unter einem Jahr überwiegend in der 3’-Hälfte der Bpr, dem Subcluster II.
Neuere Forschungsergebnisse zeigten, daß DNA-Doppelstrangbrüche auf zwei verschiedenen Chromosomen eine hinreichende Voraussetzung für das Entstehen chromosomaler Translokationen sind. Aufgrund der inhomogenen Verteilung der Translokationsbruchpunkte im MLL-Gen stellte sich die Frage, ob bestimmte Regionen dieses Gens für DNA-Doppelstrangbrüche prädisponiert sind. Interessanterweise ist Subcluster II extrem sensitiv gegenüber DNA-Doppelstrangbrüchen, die durch cytotoxische Agenzien oder Apoptose-auslösende Ereignisse induziert werden können. In unserer Arbeitsgruppe konnte eine etwa 200 bp große Region lokalisiert werden, über die sich nahezu alle Etoposid-induzierten DNA-Doppelstrangbrüche verteilten.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, daß die Bildung von DNA-Doppelstrangbrüchen in dieser Region durch die Gabe eines Caspase-Inhibitors gehemmt werden kann. Eine Etoposid-induzierte Protein-DNA-Wechselwirkung konnte allerdings nicht nachgewiesen werden. In der Literatur fanden sich Hinweise darauf, daß Subcluster II im Gegensatz zu Subcluster I eine verstärkte Histonacetylierung aufweist. Basierend auf diesen Hinweisen sollte die Arbeitshypothese untersucht werden, ob Subcluster II einen geninternen Promotor des MLL-Gens darstellt.
Die potentielle Promotorregion wurde zunächst durch Computeranalysen eingegrenzt. Mit RT-PCR Experimenten wurde anschließend der potentielle geninterne Promotor des murinen Mll-Gens in einer murinen Fibroblastenzellinie lokalisiert, die einen Transkriptionsstop und eine Polyadenylierungssequenz in Exon 4 des Mll-Gens trug. Um die am Mausmodell gewonnenen Erkenntnisse auch im humanen System zu überprüfen, wurde die geninterne Promotorregion des humanen MLL Gens vor ein Luciferasereportergen kloniert. Durch RTPCR konnte der geninterne Transkriptionsstart im Subcluster II des humanen MLL-Gens lokalisiert werden. Damit konnte zum ersten Mal gezeigt werden, daß Transkriptionsinitiation und genetische Instabilität im Subcluster II des humanen MLL-Gens kolokalisieren.
Durch Deletionsmutanten wurde die Bedeutung der einzelnen Module dieser Promotorregion ermittelt. Dabei zeigte sich, daß die Anwesenheit von zwei retromobilen Elementen eine Enhancer-Funktion haben. Demgegenüber zeigte die homologe murine Sequenz, die in unserer Arbeitsgruppe gleichzeitig von S. Scharf untersucht wurde und für die keine erhöhte Anfälligkeit für DNA-Doppelstrangbrüche bekannt ist, nur eine schwache Promotoraktivität. Dies weist auf einen Zusammenhang zwischen der genetischen Instabilität von Subcluster II und der Rate geninterner Transkriptionsinitiationsprozesse hin.
Das Protein, für das das Transkript des geninternen murinen Promotors kodiert, wurde mittels immunhistologischer und Western Blot Experimente nachgewiesen. Dabei konnte gezeigt werden, daß dieses Protein, wie auch das MLL-Protein, proteolytisch durch Taspase1 und daß sich ein Mini-MLL-Komplex bildet.
Ziel der vorliegenden In-vitro-Untersuchung war der Vergleich drei unterschiedlicher maschineller Nickel-Titan-Wurzelkanalinstrumente bezüglich ihres Vermögens, künstliche Wurzelkanäle mit einem standardisierten Krümmungsradius von 36° nach der Crown-downMethode aufzubereiten. Die verwendeten Systeme waren Profile .04- und Profile .06-Feilen, sowie Mity -Roto-Feilen; angetrieben wurden die Instrumente mit dem ATR Tecnika Motor, einem drehmomentbegrenztem, computergesteuerten Endodontiemotor. Insgesamt wurden vom selben Behandler 60 Kanäle aufbereitet, nachdem diese zuvor in drei Gruppen aufgeteilt wurden: Gruppe 1 wurde ausschließlich mit Profile .04-Instrumenten aufbereitet, Gruppe 2 mit Mity-Roto-Feilen und Gruppe 3 in der Kombination Profile .04-, sowie Profile .06-Feilen. Die einzelnen Kanäle wurden in Hinsicht der Parameter Aufbereitungszeit, Arbeitslängenverlust, Gewichtsverlust, Instrumentenfraktur, sowie Veränderungen der Kanalanatomie miteinander verglichen. Durch Übereinanderprojektion von DiapositivAufnahmen vor und nach Aufbereitung erfolgte die Auswertung der Veränderung der Kanalanatomie.
Hinsichtlich der Aufbereitungszeit gab es zwischen den Systemen Mity-Roto und Profile .04/06 keine statistisch signifikanten Unterschiede.
Die besten Ergebnisse bezüglich Verlust von Arbeitslänge wurden mit den Mity-Roto-Feilen erzielt. Bei allen 20 Kanälen wurde nach der Aufbereitung die volle Arbeitslänge wieder erreicht. Im Gegensatz dazu ergaben sich bei der Aufbereitung mit Profile .04-Instrumenten in allen 20 Kanälen Arbeitslängenverluste, diese betrugen im Mittel 2,8 mm. Mit nur 0,3 mm mittleren Verlusts an Arbeitslänge unterscheidet sich die Profile .04/06-Gruppen nicht statistisch signifikant von der Mity-Roto-Gruppe, es gilt aber hierbei zu berücksichtigen, dass die von einer Fraktur betroffenen Kanäle nicht in die statistischen Auswertungen einbezogen wurden. Insgesamt wurde bei der Kombination der Instrumente Profile .04 und .06, d.h. in Gruppe 3, bei ca. der Hälfte der Kanäle die ursprüngliche Arbeitslänge nicht erreicht.
Die Auswertung dieses Parameters weist darauf hin, dass eine Kombination der Profile .04-Instrumente mit den stärker konischen .06-Instrumenten für die oberen Kanalanteile zu einer Verbesserung der Ergebnisse führt. Demgegenüber sind die Mity-Roto-Instrumente mit ihrem 2-prozentigem Konus in der Lage, auch ohne den zusätzlichen Einsatz eines stärker konischen Instruments für den Kanaleingang bei allen Kanälen die Ursprungsarbeitslänge zu erreichen. Bei den Werten für den Gewichtsverlust nach Aufbereitung unterschieden sich die drei Aufbereitungsmethoden statistisch nicht voneinander.
Bei sechs von 60 aufbereiteten Kanälen ergaben sich Frakturen, dies entspricht einer Frakturrate von 10 %. Absolut gesehen traten nur bei den Profile 04-Instrumenten Frakturen auf, jeweils drei bei der Profile .04- Gruppe und ebenfalls drei bei der Profile .04/06-Gruppe. Häufigste Frakturstelle war das apikale Drittel des 16 mm langen Arbeitsteils der Feile. Betroffen waren vor allem die Feilen stärkeren Durchmessers, insbesondere kam es bei der Feile # 30 in vier Fällen zu einer Fraktur. Die Mity-Roto-Feilen verfügen über eine hohe Arbeitssicherheit, in keinem der 20 Wurzelkanäle kam es zum Auftreten einer Fraktur.
Bezüglich der Veränderung der Kanalanatomie lässt sich für die Mity-Roto-Feilen ein weitgehend zentriertes Aufbereitungsverhalten feststellen. Hingegen weisen die Profile .04-Gruppe, sowie die Profile .04/06-Gruppe lediglich im apikalen Kanalanteil ein zentriertes Aufbereitungsmuster auf, im mittleren Teil kommt es zu einem stärkeren Abtrag an der Außenkurvatur und koronal ist eine Verlagerung des stärksten Abtrags nach mesial festzustellen.
Bei der Bewertung der Veränderung der Kanalanatomie muss berücksichtigt werden, dass durch die Diapositivtechnik nur eine Betrachtung in zwei-dimensionaler Weise möglich war, die dritte Ebene ist ausgespart und entzieht sich somit der Möglichkeit der Bewertung. Der Großteil von Studien, der sich mit der Aufbereitung von Wurzelkanälen beschäftigt, bereitet diese häufig nicht in dem starken Maße auf, wie in der vorliegenden Untersuchung geschehen. Statt einer Masterfeile von # 40, wie in der vorliegenden Untersuchung, wird häufig lediglich bis # 30, beziehungsweise # 35 aufbereitet.
Unter den Bedingungen der vorliegenden Studie führte die maschinelle
Wurzelkanalpräparation mit Profile .04-Instrumenten zu unbefriedigenden Ergebnissen, die sich jedoch durch den zusätzlichen Einsatz der stärker konisch geformten .06-Instrumente deutlich verbessern lassen. Aufgrund der relativ hohen Frakturhäufigkeit kann der kombinierte Einsatz von Profile .04- und Profile .06-Instrumenten für die Aufbereitung von gekrümmten Kanälen eingeschränkt empfohlen werden.
In Bezug auf alle erhobenen Parameter erzielte die Aufbereitung mit den Mity-Roto-Feilen die besten Ergebnisse und kann für die maschinelle Aufbereitung gekrümmter Wurzelkanäle empfohlen werden.
Ziel dieser Arbeit war es, eine Methode zur akustischen Konditionierung speziell für cochleaimplantierte Katzen zu entwickeln. Die Methode sollte bei den Katzen Interesse an akustischen Reizen induzieren und mit einem geringen Aufwand Hör- und Unterschiedsschwellen bestimmbar machen.
Dabei konnte auf den Erfahrungen aus der Arbeit von Manos Pramateftakis aufgebaut werden.
Bei der Katze handelt es sich um ein gutgeeignetes Tiermodell, wodurch sich die gewonnenen Ergebnisse in gewissem Maße auf den Menschen übertragen lassen. Zusammen mit den Resultaten aus den neurophysiologischen und histologischen Untersuchungen sollen sie helfen, die Implantate und deren Codierungsstrategien zu verbessern.
Es wurden insgesamt sieben Katzen für die Konditionierungsexperimente verwendet, davon vier Tiere, zwei taub geborene und zwei künstlich vertäubte, mit einem Cochleaimplantat ausgestattet. Es wurde sichergestellt, daß die Tiere vor der Implantation taub waren und keinerlei Hörerfahrung hatten. Die Tiere wurden im Alter von 2,5 bis 6,5 Monaten implantiert. Drei weitere Katzen dienten als hörende Kontrollen. Die sieben Katzen wurden zwischen 12 und 102 Tage konditioniert.
Die verwendeten Cochleaimplantate wurden in unserem Institut speziell für den Einsatz bei Katzen entwickelt. Es handelt sich dabei um fünf kugelförmige Reizelektroden, die in die Scala tympani eines Ohres inseriert wurden, und eine indifferente Elektrode. Es wurde ein rein monopolares Reizmuster verwendet. Bei der entwickelten Methode handelte es sich um eine operante Konditionierung mit positiver Verstärkung und einem konstanten Verstärkungsmuster. Die Konditionierungssitzungen fanden einmal täglich, an sieben Tagen der Woche in einer schalldichten Kammer statt, mit 15 – 20 Trials (Tests) pro Sitzung. Die Tiere wurden nicht futterdepriviert, erhielten aber für mindestens sechs Stunden vor der Konditionierung keine Nahrung.
Ziel war es, daß die Katzen ein Verhalten zur Frequenzdiskrimination erlernten. Dazu mußten die Tiere bei zwei verschiedenen Reizfrequenzen unterschiedliche Futternäpfe aufsuchen, um eine Belohnung zu erhalten. Das Hinlaufen zu dem richtigen Futternapf wurde als Treffer (Hit) gewertet und in jedem Fall verstärkt. Bei den Versuchen wurde bewußt auf eine Automatisierung verzichtet. Damit es möglich war auf das individuelle Verhalten der Katzen zu reagieren, wurde einem Versuchsleiter der Vorzug gegeben. Es waren mit dieser Methode nur durchschnittlich sieben Sitzungen oder 122,2 Trials nötig, damit die Tiere zuverlässig den Zusammenhang zwischen Reiz und Verstärker erkannten. Die Methode kann aufgrund dieser Daten als sehr effektiv bezeichnet werden, die mit wenig Zeitaufwand durchzuführen ist. Es konnte kein Unterschied zwischen normal hörenden und implantierten Tieren bezüglich des Lernerfolges festgestellt werden. Einzig die Katze, die erst im Alter von über sechs Monaten implantiert wurde, zeigte einen deutlich schlechteren Lernfortschritt als alle anderen Tiere. Möglicherweise ein Zeichen, daß bei dem Tier zum Zeitpunkt der Implantation die kritische Periode der Gehirnentwicklung bereits abgeschlossen war.
Mit dieser Methode konnte allerdings keine der Katzen ein Verhalten zur Frequenzdiskrimination erlernen. Die Tiere vermochten nicht die unterschiedlichen Reize den verschiedenen Futterstellen zuzuordnen. Das Fehlen eines Manipulandums und damit einer eindeutigen, zu verstärkenden Verhaltensweise könnten hierfür der Grund sein. Es ist zu vermuten, daß die Anforderungen an die Tiere in letzter Konsequenz zu schwierig waren. Weiterführende Untersuchungen werden nötig sein, um die Methode zu optimieren.
Resilienz als Schutzfaktor vor der Entwicklung psychischer Erkrankungen ist angesichts der zunehmenden gesellschaftlichen Belastung durch chronischen Stress und stressassoziierte Folgeerkrankungen ein hochaktuelles Forschungsthema. Obwohl bereits zahlreiche Erhebungen zur Resilienz existieren, herrscht kein Konsens über die konkrete Operationalisierung des Konzepts. In der Folge differieren vorliegende Studienergebnisse stark voneinander, sind nur schwer miteinander vergleichbar und fraglich auf die Gesellschaft zu übertragen. Die vorliegende Arbeit untersucht daher, ob Haarcortisol einen geeigneten Biomarker in der Resilienzforschung darstellt und einen Beitrag zur Vereinheitlichung und Objektivierung dieses Forschungsgebietes leisten kann.
Zur Beantwortung dieser Frage wurde auf die Daten des aktuell laufenden Langzeitforschungsprojekts „Longitudinal Resilience Assessment“ der Universitätskliniken Frankfurt und Mainz aus den Jahren 2017 bis 2019 zurückgegriffen. Alle Proband*innen der psychisch gesunden Stichprobe (N= 192, 18-50 Jahre) füllten zu insgesamt drei Erhebungszeitpunkten nach Studieneinschluss und im Abstand von je drei Monaten Onlinefragebögen zur Ermittlung der aktuell vorherrschenden Stressexposition, der allgemeinen psychischen Gesundheit sowie des subjektiven Stresserlebens aus. Gleichzeitig fand die Entnahme von Haarproben für die Analyse der Haarcortisolkonzentration statt. Zum Studieneinschluss erfolgte ergänzend die Erhebung der Traumatisierung und negativen Erfahrungen im Kindesalter.
Mittels linearer multivariater Regression wurde ein Effekt möglicher anthropometrischer und soziodemographischer Einflussfaktoren auf die Cortisolkonzentration im Haar ausgeschlossen. Ferner wurde die Auswirkung der Lagerungszeit auf die Höhe der Cortisolwerte im Haar untersucht. Es zeigte sich, dass Haarproben mit einer kürzeren Lagerungszeit signifikant höhere Cortisolwerte aufwiesen als solche mit einer längeren Lagerungszeit. Die Stabilität der Cortisolkonzentrationen über die einzelnen Messzeitpunkte hinweg erwies sich dabei insgesamt nur als mäßig hoch. Zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen subjektivem und objektivem Stress, Traumatisierung und negativen kindlichen Erfahrungen, allgemeiner psychischer Gesundheit, Resilienz und HCC wurden Spearman-Rang-Korrelationen angewandt. Auch hier ließen sich keine statistisch signifikanten Zusammenhänge feststellen. Dennoch konnten bei Personen mit einer Veränderung des Stressniveaus während des Beobachtungszeitraumes eine insgesamt deskriptiv erhöhte Stressexposition sowie statistisch signifikant höhere Mengen an Haarcortisol beobachtet werden. Bei weiteren explorativen Datenanalysen innerhalb einer kleinen Subpopulation der Studienstichprobe konnten während des Einwirkens eines intensiven spezifischen Stressors erhöhte HCC-Werte in Verbindung mit schlechteren psychischen Gesundheitsergebnissen gebracht werden.
Auf Grundlage dieser Arbeit lässt sich kein relevanter Einfluss verschiedener Stressvariablen auf die Cortisolkonzentration im Haar ableiten. Auch die individuelle Resilienz steht in keinem Zusammenhang zum HCC. Die Ergebnisse der explorativen Untersuchungen deuten in Zusammenschau mit einer mäßig hohen Stabilität des HCC jedoch darauf hin, dass Haarcortisol ein veränderungssensitiver Biomarker sein kann. Bei intensiver spezifischer Stresseinwirkung steht es in Zusammenhang mit schlechteren Gesundheitsergebnissen und damit indirekt mit der individuellen Resilienz. In zukünftigen Arbeiten sollte untersucht werden, auf welche Weise die Höhe des Haarcortisols Hinweise auf die Auswirkungen einer spezifischen Stressexposition und damit auf den psychischen Gesundheitszustand eines Individuums liefern kann, um so Risikogruppen identifizieren und diese durch frühzeitige Interventionen vor der Entwicklung psychischer Erkrankungen schützen zu können.
Das CD-44-Molekül ist ein membranständiger Oberflächenrezeptor, der als Adhäsionselement von Tumorzellen im Rahmen der Metastasierung genutzt wird. Berichte verweisen auf eine direkte Korrelation zwischen CD-44-Expression eines Tumors und der klinischen Prognose. Darüber hinaus kann der CD-44-Rezeptor auch intrazelluläre Signalwege aktivieren, und als solches Signalelement in die Regulation des Zellzyklus eingreifen.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde postuliert, dass der CD-44-Rezeptor zellzyklusabhängige Veränderungen erfährt und sich daraus Modifikationen des Adhäsionsverhaltens von Tumorzellen ergeben.
Repräsentativ wurde an der Magenkarzinom-Zell-Linie MKN-45 die CD-44-Expression bzw. dessen Splice-Varianten während des Zellzyklus fluorometrisch untersucht (FACS-Analyse, konfokale Laserscan-Mikroskopie). Parallel wurde das Adhäsionsverhalten an isolierten und kultivierten humanen Endothelzellen evaluiert. Die Tumorzellen wurden zuvor mittels Aphidicolin synchronisiert. Als Kontrolle dienten nicht-synchronisierte Zellen.
Die Untersuchungen verdeutlichten eine spezifische Expression der CD-44-Varianten CD44v4, CD44v5, CD44v7. Die Inkubation der Tumorzellen mit Aphidicolin bewirkte eine ausgeprägte Akkumulation von MKN-45-Zellen in der S-Phase. Nach Absetzen des Aphidicolins und Freisetzung in den Zellzyklus kam es zur signifikanten zyklusabhängigen Modulation der Rezeptorexpression. CD44v4, CD44v5 und CD44v7 waren in der G2/MPhase gegenüber der G0/G1- und S-Phase deutlich vermehrt auf der Membran detektierbar. In der G2/M-Phase erhöhte sich zudem signifikant die Adhäsionskapazität der MKN-45-Zellen. Blockadestudien mit gegen die CD-44-Varianten gerichteten monoklonalen Antikörpern belegten die CD-44-abhängige Tumorzell-Endothelzell-Interaktion.
Die Studien belegen zumindest am in vitro Zellkulturmodell die zellzyklus-gesteuerte CD-44-Expression und CD-44-abhängige Invasionseigenschaften von Tumorzellen. Es lässt sich daraus ableiten, dass eine anti-tumorale Therapie an zuvor synchronisierten Tumorzellen womöglich besonders effektiv sein kann. Auch die pharmakologische Blockade des CD-44-Rezeptors könnte einen anti-tumoralen Effekt besitzen.
In der präoperativen Diagnostik fokaler maligner Leberläsionen nimmt die MRT mit Resovist® einen zunehmend höheren Stellenwert ein.
T2 gewichtete TSE- und FS-Sequenzen der Resovist® unterstützten MRT sind dabei sensitiver als die in der präoperativen Diagnostik etablierte CTAP mit Ultravist® 370, einem nichtionischen jodhaltigen Kontrastmittel.
Die visuelle Differenzierung und Charakterisierung fokaler maligner Leberläsionen und deren Abgrenzung vom Leberparenchym in der Resovist® unterstützten MRT kann durch die Analyse der Signalintensitätskurven optimiert werden. Eine effektivere Charakterisierung der fokalen Leberläsionen wirkt sich damit positiv auf die Sensitivität und Spezifität der SPIO verstärkten MRT aus.
Es bleibt daher offen, die Signalintensitäten der primären und sekundären Leberläsionen der hier nicht untersuchten Gewebearten in weiteren Studien zu analysieren.
Desweiteren könnten nachfolgende Untersuchungen das Ziel haben, die Sensitivität und Spezifität der Resovist® unterstützten MRT durch eine Verminderung der Schichtdicke zu verbessern, womit sich die Detektion von Läsionen < 1 cm effektiver gestalten würde.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, daß die Proteinkinase Akt das
Zellzyklusprotein p21 in Endothelzellen an der Aminosäure Threonin 145
phosphoryliert und auf diese Weise p21 posttranskriptionell reguliert. So führt die Aktabhängige Phosphorylierung zur Aufhebung der PCNA-Bindungsfähigkeit und zu einer Abnahme der Komplexbildung von p21 mit Cdk2 und Cdk4. Dementsprechend reduziert die Akt-Phosphorylierung von p21 an Threonin 145 die Hemmung der Cdk2-Aktivierung durch p21, begünstigt damit die Phosphorylierung von Retinoblastoma-Protein und die Freisetzung des Transkriptionsfaktors E2F. Diese Daten weisen auf einen neuen Signaltransduktionsweg hin, über den Akt die Endothelzellproliferation reguliert.
Außerdem führt die Akt-vermittelte Phosphorylierung von p21 an T145 zur Stabilisierung von p21 gegenüber Caspase-abhängiger Degradation während der pro-apoptotischen Stimulation der Endothelzellen und schützt die Zellen gegenüber der Apoptose-Induktion durch TNFα. Die p21-Phosphorylierung durch Akt stellt dabei einen essentiellen Mechanismus der endothelzellprotektiven Wirkung von Akt dar, denn in Abwesenheit von p21 infolge Antisense-Transfektion vermag die Überexpression von Akt nicht mehr zu einer Senkung der endothelialen Apoptoserate nach TNFα -Stimulation führen.
In der vorliegenden Arbeit wird die Expression der Nonapetide Oxytocin und Vasopressin im Zentralnervensystem der Ratte, Rattus rattus und des afrikanischen Graumulls, Cryptomys anselli, mit immunhistochemischen Methoden untersucht. Bei Säugetieren allgemein werden Oxytocin (OX) und Vasopressin (VP) in separaten Populationen magnozellulärer Neuronen des Hycleus supraopticus und die weitverstreuten akzessorischen magnozellulären neurosekretorischen Zellen). Über axonalen Transport gelangen die Hormone hauptsächlich in die Neurohypophyse und werden von dort in das Blutgefäßsystem ausgeschüttet. Neben allgemein bekannten peripheren Wirkungen wie beispielsweise der Uteruskontraktion (Oxytocin), der Milchejektion (Oxytocin) und der Homöostase des Wasserhaushalts (Vasopressin) werden den beiden Hormonen auch wichtige zentrale Effekte wie die Beeinflussung von Sozialverhalten, Partnerwahl, Aggression etc. zugeschrieben, wobei sie als hypothalamische Neurotransmitter fungieren.
Als ein subterranes, eusoziales Säugetier zeigt der Graumull eine ungewöhnliche (eusoziale) Familienstruktur: Die Tiere leben in großen Familien, wobei ein einziges Weibchen mit seinem Partner für die gesamte Nachkommenschaft sorgt. Die Jungtiere verweilen ihr gesamtes Leben bei den Eltern, meist ohne selbst zur Reproduktion zu kommen, und kümmern sich u.a. um ihre jüngeren Geschwister. Verhaltensbiologische Analysen konnten zeigen, daß im Gegensatz zum Nacktmull (Heterocephalus glaber) bei Cryptomys anselli weder Pheromone noch dominant-aggressives Verhalten der „Königin“ zu einer sexuellen Suppression der Nachkommen führen.
Parallel zum Graumull wird die Ratte als ein in der Neurobiologie und Verhaltensphysiologie gut erforschter „Standardorganismus“ immunhistochemisch untersucht. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich zuerst mit der Frage, ob und inwieweit bei Ratten und Graumullen die jeweilige soziale Organisation mit dem Muster der Transmitterexpression von Oxytocin und Vasopressin korreliert. Desweiteren ist von besonderem Interesse, ob sich die einzelnen Angehörigen der Graumull-Familien mit ihrem jeweiligen individuellen sozialen Status auch bezüglich der Verteilung und Quantität der beiden Transmitter unterscheiden. Auf dieser Grundlage wurden insgesamt vierzehn Graumulle und vier Ratten auf die Oxytocin- und Vasopressin-Expression im Zentralnervensystem hin untersucht.
Die vorgestellten immunhistochemischen Befunde an der Ratte und am
Graumull entsprechen prinzipiell der in der Literatur beschriebenen Expression von Oxytocin und Vasopressin im Nucleus paraventricularis hypothalami, im Nucleus supraopticus sowie in den weit verbreiteten akzessorischen magnozellulären neurosekretorischen Neuronen im Hypothalamus anderer Säugetiere. Bei Cryptomys ergab weder die qualitative noch die quantitative intraspezifische Analyse der immunreaktiven OX- und VP- Neuronen signifikante Unterschiede zwischen Individuen unterschiedlicher sozialer Stellung. Dagegen weist der Graumull im Vergleich mit der Ratte und anderen daraufhin bearbeiteten Säugern bisher nicht bekannte qualitative Unterschiede im oxytocinergen System auf, wobei unsere Befunde an der Ratte weitgehend mit der vorhandenen Literatur übereinstimmen: Eine magnozelluläre Neuronen-population im Corpus mamillare, welche auch in der Routinefärbung (Kresylechtviolett) erkennbar ist, zeigt bei den Graumullen eine Oxytocin-Expression, nicht aber bei den Ratten. In der Literatur ist für diese Neuronenpopulation bis dato nur die Expression von ABA beschrieben worden, nicht aber ihr oxytocinerger Charakter. Darüber hinaus ist eine bei der Ratte auffällige Gruppe akzessorischer magnozellulärer und oxytocinerger Neuronen, der Nucleus commissuralis anterior der Ratte, beim Graumull weder in der Routinefärbung noch immunhistochemisch nachweisbar. Als ein weiterer Unterschied ist die Expression von Oxytocin in der Area hypothalamica lateralis bei der Ratte sehr viel dichter als beim Graumull, ein Merkmal von potentiell qualitativem Charakter.
Der interspezifische Vergleich (Ratte-Graumull) ergab also eine potentiell neue Population Oxytocin-exprimierender Neuronen für den Graumull, nicht aber für die Ratte. Es wäre denkbar, daß über diese neu entdeckte oxytocinerge, aber nicht vasopressinerge Expression/Population mamillärer Neuronen innerhalb des limbischen Systems Projektionen in den Neokortex das Sozialverhalten der Graumulle beeinflussen können. In der Zukunft gilt es zu prüfen, ob diese Neuronenpopulation mit ihrer Oxytocin-Expression auch in anderen Säugetieren inklusive anderen eusozialen Spezies vorkommt. Das Fehlen des Nucleus commissuralis anterior (CoA) beim Graumull beruht hingegen wahrscheinlich nur auf strukturellen Unterschieden zwischen den Gehirnen von Ratten und Graumullen.
Einleitung
APP und die Alzheimersche Krankheit
Das Alzheimer Amyloid Precursor Protein (APP) ist ein Typ-1 Transmembranprotein mit einem Molekulargewicht von 110-135 kDa [Selkoe et al. 1988, Weidemann et al. 1989]. Es wird in allen bisher untersuchten Geweben exprimiert und weist in mehrzelligen Organismen einen hohen Konservierungsgrad auf [Robakis et al. 1987, Rosen et al. 1989]. APP ist unter anderem Vorläufer des β-A4-Peptides (Aβ), das in extrazellulären Aggregaten (Plaques) im Zentralen Nervensystem von Alzheimer-Patienten akkumuliert [Masters et al. 1985]. Die sogenannte „Amyloid-Hypothese der Alzheimerschen Erkrankung“ besagt, dass das Aβ-Peptid eine pathologische Kaskade initiiert, die zur Bildung von amyloiden Plaques, neuronaler Funktionsstörung und letztendlich Demenz führt [Hardy 1997, Selkoe 1999].
Prozessierung des APP
Der Hauptanteil des zellulären APP wird über den (nicht pathogenen) α-Sekretase-Weg prozessiert, wobei das sekretorische APP (α-sAPP) freigesetzt wird, das beinahe der gesamten N-terminalen Ektodomäne des APP entspricht. Die α-Sekretase spaltet APP innerhalb der Aβ-Domäne und verhindert somit die Bildung des pathogenen Aβ-Peptides. Kandidaten für die Katalyse dieser Spaltung sind Proteasen der ADAM-Familie [Buxbaum et al. 1998, Hooper et al. 1997, Koike et al. 1999, Lammich et al. 1999, Loechel et al. 1998].
Das Aβ-Peptid entsteht bei der sukzessiven proteolytischen Spaltung des APP durch die sogenannten β- und γ-Sekretasen. Bei der β-Sekretase handelt es sich um die Aspartat-Protease BACE (β-site APP cleaving enzyme) [Hussain et al. 1999, Sinha et al. 1999, Vassar et al. 1999, Yan et al. 1999]. Die Identität der γ-Sekretase ist noch nicht endgültig geklärt, jedoch spielen Presenilin-1 und -2 sowie Nicastrin eine Rolle bei der γ-Spaltung des APP [de Strooper et al. 1998, 1999, Struhl et al. 2000, Wolfe et al. 1999].
Unter physiologischen Bedingungen wird ca. 30% des APP durch α-Sekretasen prozessiert, ein viel geringerer Anteil dagegen durch die β-Sekretasen. Mehr als die Hälfte des zellulären APP bleibt ungespalten [Koo 2002].
Biologische Funktionen des APP
Die Funktionen des APP lassen sich unterscheiden nach Funktionen der kurzen zytoplasmatischen Domäne und der ca. 100 kDa großen Ektodomäne (α-sAPP). Die zytoplasmatische Domäne des APP stellt eine Plattform für die Bindung verschiedener Interaktionspartner dar. In Kooperation mit den Bindungspartnern spielt APP eine Rolle in unterschiedlichsten zellulären Prozessen wie vesikulärem Transport, Zellmotilität oder Genaktivierung [Review siehe Annaert und de Strooper 2002]. Die meisten Interaktionspartner der zytoplasmatischen Domäne des APP binden an die YENPTY-Sequenz nahe des C-Terminus des APP, die auch als Signal für die Endozytose des APP dient [Perez et al. 1999].
Die sekretorische Ektodomäne des APP hat eine wachstumsfördernde und neuroprotektive Wirkung. Um diese Wirkung auszuüben, bindet α-sAPP an einen bisher unbekannten Rezeptor, der auf der Zelloberfläche diverser Zelltypen wie Neuronen, Fibroblasten, Thyreozyten und Keratinozyten exprimiert wird [Review siehe Schmitz et al. 2002].
Polarer Transport des APP
In polaren MDCK Zellen wird das APP-Holoprotein fast ausschließlich zur basolateralen Zelloberfläche transportiert [Haass et al. 1994]. Es wurde gezeigt, dass dieser polare Transport des APP durch Tyrosin 653 in der zytoplasmatischen Domäne des APP beeinflusst wird. Mutation dieses Tyrosins zu Alanin führte zu partieller Fehlsortierung von ca. 50% des APP zur apikalen Plasmamembran. Die Sekretion von α-sAPP dagegen fand in MDCK-Zellen unabhängig von Tyrosin 653 basolateral statt [Haass et al. 1995].
Intrazellulärer Proteintransport durch Adaptor-Protein-Komplexe
Am intrazellulären Proteintransport sind Adaptor-Protein-Komplexe (APs) beteiligt, die bestimmte Sortierungssignale in der zytoplasmatischen Domäne von Frachtproteinen erkennen. Bis heute sind vier dieser tetrameren AP-Komplexe (AP-1 bis AP-4) bekannt, die zum Teil verschiedene Isoformen einzelner Untereinheiten aufweisen, z.B. AP-1A und AP-1B [Review: Boehm und Bonifacino 2001]. Jeder AP-Komplex spielt eine Rolle in einem bestimmten Schritt des intrazellulären Proteintransportes. Für AP-1A wird eine Funktion im anterograden und retrograden Transport zwischen Endosomen und TGN beschrieben [Review: Hinners und Tooze 2003]. AP-2 vermittelt Endozytose verschiedener Transmembranproteine von der Plasmamembran [Review: Kirchhausen 2002]. AP-3 spielt eine Rolle im Proteintransport zu Lysosomen und Lysosom-ähnlichen Organellen wie Melanosomen [Robinson und Bonifacino 2001]. AP-4 sowie AP1-B sortieren Proteine zur basolateralen Plasmamembran polarer Epithelzellen [Fölsch et al. 1999, Simmen etal. 2002].
Die Sortierungsmotive, die von Adaptor-Komplexen in der zytoplasmatischen Domäne der Fracht-Proteine gebunden werden, enthalten in den meisten Fällen entweder ein Tyrosin oder zwei Leucine. Das gesamte Motiv besteht aus jeweils vier bis zehn Aminosäuren [Review siehe Bonifacino und Traub 2003].
Ziele der Arbeit
In der vorliegenden Arbeit wurde der polare Transport des APP in Epithelzellen untersucht. Ein Ziel war es, Faktoren zu finden, die den basolateralen Transport des APP in Abhängigkeit von Tyrosin 653 vermitteln. Des weiteren sollte der Transport von APP und sAPP in verschiedenen Epithelzelllinien analysiert werden. Um ein gutes Werkzeug zur Detektion von APP zu haben, wurden GFP-APP-Fusionsproteine hergestellt und charakterisiert.
Ergebnisse und Diskussion
GFP-APP-Fusionsproteine wurden hergestellt und in MDCK-, FRT- und LLC-PK1-Zellen stabil exprimiert. Die Charakterisierung der GFP-APP-Fusionsproteine durch Immunfluoreszenzanalysen zeigte, dass die chimeren Proteine im TGN sowie in peripheren Vesikeln lokalisiert sind und mit endogenem APP stark kolokalisieren. GFPAPP war somit gut geeignet, um den intrazellulären Transport des APP zu untersuchen.
Eine Analyse der zytoplasmatischen Domäne des APP im Bereich des Tyrosin 653 zeigte, dass dieses Tyrosin und die drei folgenden Aminosäuren (YTSI) ein Konsensus-Motiv für die Bindung von tetrameren Adaptor-Protein-Komplexen darstellen.
Zu Beginn dieser Arbeit waren AP-1 bis AP-3 bereits gut charakterisiert, wohingegen für AP-4 keine Funktion bekannt war. In Kollaboration mit Simmen et al. konnte gezeigt werden, dass AP-4 den basolateralen Transport einiger Proteine vermittelt [Simmen et al. 2002]. Immunfluoreszenzanalysen lokalisierten AP-4 im TGN und peripheren Vesikeln, die unterschiedlich von AP-1A/B markierten Strukturen waren. Da kaum Kolokalisation von AP-4 und AP-1A/B zu beobachten war, ist die Lokalisation von AP-4 und AP-1B, das auch eine Rolle im basolateralen Proteintransport spielt, in unterschiedlichen Subdomänen des TGN und unterschiedlichen vesikulären Strukturen anzunehmen.
Polarer Transport des APP durch Adaptor-Protein-Komplexe
Die mögliche Funktion von AP-1 und AP-4 im Transport von APP wurde zunächst mit Hilfe von in vitro-Bindungsstudien untersucht. Dazu wurde die zytoplasmatische Domäne des APP als GST-Fusionsprotein kloniert und exprimiert. Die Frachtproteinbindenden Untereinheiten von AP-1 und AP-4 wurden unter Verwendung von radioaktiv markiertem Methionin durch in vitro-Transkription und -Translation hergestellt. In Bindungsstudien interagierten AP-1A und AP-1B mit der zytoplasmatischen Domäne des APP, nicht aber AP-4. Diese Ergebnisse deuten an, dass AP-1A und AP-1B eine Rolle im intrazellulären Transport von APP spielen könnten. AP-4 dagegen scheint nicht an diesem Prozess beteiligt zu sein.
Durch Mutation des Tyrosin 653 in APP zu Alanin (Y653A) wurde die Interaktion zwischen AP-1B und APP stark verringert, was darauf hindeutet, dass dieses Tyrosin einen Teil des Bindungsmotivs für AP-1B darstellt. Übereinstimmend damit entspricht die genaue Aminosäureabfolge des Y653TSI-Motivs den Sotierungsmotiv-Präferenzen von AP-1B [Ohno et al. 1999]. Die Interaktion von AP-1A dagegen war mit WildtypAPP und der Tyrosin-Mutante vergleichbar und scheint somit auf einem anderen Interaktions-Motiv zu basieren. AP-1A und AP-1B erkennen somit unterschiedliche Sortierungsmotive in der zytoplasmatischen Domäne des APP und kooperieren möglicherweise im intrazellulären Transport des APP. Diese Ergebnisse sind der erste Bericht über eine Interaktion von Adaptor-Protein-Komplexen mit der zytoplasmatischen Domäne des APP.
Die Rolle von AP-1B im basolateralen Transport von APP wurde genauer untersucht mit Hilfe der LLC-PK1 Zelllinie, die kein AP-1B exprimiert [Ohno et al. 1999]. In LLCPK1-Zellen werden verschiedene Proteine unpolar zur apikalen und basolateralen Membran verteilt, die in MDCK-Zellen durch Interaktion mit AP-1B basolateral transportiert werden [Fölsch et al. 1999, Sugimoto et al. 2002]. Um den Transport von APP in polaren LLC-PK1-Zellen zu untersuchen, wurde Plasmamembran-ständiges GFP-APP durch zwei unabhängige Methoden nachgewiesen: die apikale oder basolaterale Oberfläche der Zellen wurde selektiv entweder biotinyliert oder mit GFPAntikörpern markiert. Beide Methoden zeigten, dass GFP-APP in LLC-PK1-Zellen sowohl an der apikalen als auch an der basolateralen Zelloberfläche lokalisiert ist. Somit wird auch APP in diesen Zellen im Vergleich zu MDCK-Zellen anders sortiert. Dieses Ergebnis festigt die Hypothese einer Funktion von AP-1B im Transport von APP, die aufgrund der Daten der in vitro-Bindungsstudien aufgestellt wurde.
Polare Sekretion des sAPP ist unabhängig vom Transport des Holoproteins
Neben dem Transport des APP-Holoproteins war auch die polare Sekretion des sAPP Thema dieser Arbeit. Es war gezeigt worden, dass basolaterale Sekretion des sAPP in MDCK-Zellen unabhängig vom Transport des APP-Holoproteins ist [Haass et al. 1995]. Dieses Ergebnis konnte in der vorliegenden Arbeit bestätigt und auf andere Zelllinien erweitert werden. Um die korrekte Sekretion von GFP-sAPP nachzuweisen, wurde die GFP-sAPP-Sekretion zunächst in polaren MDCK-Zellen untersucht, die stabil GFP-APP exprimierten. Da GFP am N-Terminus des APP angefügt ist, trägt auch das sezernierte APP die GFP-Markierung. GFP-sAPP konnte mittels Immunpräzipitation mit GFP-spezifischen Antikörpern lediglich im basolateralen Medium nachgewiesen werden. Somit sezernieren MDCK-Zellen GFP-sAPP in gleicher Polarität wie von Haass et al. für endogenes sAPP gezeigt wurde [Haass et al. 1995].
Experimente in GFP-APP exprimierenden LLC-PK1- und FRT-Zellen zeigten, dass auch hier die polare Sekretion des GFP-sAPP und der Transport des APPHoloproteins zwei unabhängige Prozesse sind. Polare LLC-PK1-Zellen transportierten GFP-APP zur apikalen und basolateralen Plasmamembran (siehe oben). GFP-sAPP-Sekretion aus polaren LLC-PK1-Zellen dagegen fand ausschließlich basolateral statt. In FRT-Zellen wurde GFP-sAPP im Gegensatz zu MDCK- und LLCPK1-Zellen apikal sezerniert. Kolokalisation des GFP-APP mit Transferrin-Rezeptor in FRT-Zellen deutete dagegen an, dass das Holoprotein wie in MDCK-Zellen basolateral transportiert wird. Dies ist auch zu erwarten, da FRT-Zellen AP-1B exprimieren und es auch in dieser Zelllinie basolateralen Transport vermittelt [A. Gonzalez, persönlich, ASCB 2003]. Nach diesen Ergebnissen zu urteilen, finden auch in FRT und LLC-PK1-Zellen APP-Transport und sAPP-Sekretion unabhängig voneinander statt.
Basolaterale sAPP-Sekretion ist unabhängig von der Ektodomäne
In MDCK-Zellen wurde zusätzlich die Sekretion eines GFP-APP untersucht, in dem der Großteil der Ektodomäne deletiert und durch GFP ersetzt wurde, die SekretaseSchnittstellen jedoch noch vorhanden waren. Durch Immunfluoreszenzanalyse wurde zunächst nachgewiesen, dass die subzelluläre Lokalisation dieser Deletionsmutante der des endogenen APP entspricht. Die Sekretion dieses stark verkürzten sAPP erfolgte wie die des Wildtyps basolateral. Dieses Ergebnis deutet an, dass die Determinante für die basolaterale Sekretion des sAPP nicht innerhalb der Ektodomäne liegt, wie in einigen älteren Publikationen angenommen wird [Haass et al. 1995, de Strooper et al. 1995]. Neuere Ergebnisse dagegen führen die polare Sekretion des sAPP auf die basolaterale Lokalisation der α-Sekretase zurück [Capell et al. 2002], was die basolaterale Sekretion der Deletionsmutante erklären könnte.
sAPP-Bindung an polaren Zellen
Durch Interaktion mit einem bisher unbekannten Rezeptorprotein erfüllt sAPP für verschiedene Zelltypen die Funktion eines Wachstumsfaktors [Saitoh et al., 1989, Pietrzik et al., 1998, Hoffmann et al., 2000]. Da viele Wachstumsfaktor-Rezeptoren selektiv entweder an der apikalen oder basolateralen Plasmamembran von Epithelzellen lokalisiert sind, wurden Bindungsstudien mit rekombinant exprimiertem sAPP (sAPPrec) an polaren FRT und MDCK-Zellen durchgeführt. Analyse der Bindung mit einem sAPPrec-spezifischen Antikörper zeigte, dass sAPP ausschließlich an der apikalen Plasmamembran beider Zelllinien bindet. Da die Sekretion des sAPP in FRT-Zellen ebenso apikal erfolgt, ist in dieser Zelllinie eine autokrine Regulation durch sAPP vorstellbar, was auch durch vorherige Ergebnisse angedeutet wurde [Pietrzik et al. 1998]. Für MDCK-Zellen, die sAPP basolateral sezernieren und apikal binden, muss ein anderer Regulationsmechanismus vorliegen. Es könnte sich um parakrine Regulation handeln, was jedoch noch bestätigt werden muss.
Fazit: In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal gezeigt, dass tetramere Adaptor-ProteinKomplexe eine Rolle im intrazellulären Transport von APP spielen. In diesem Zusammenhang wurde die Funktion des AP-4-Komplexes in einer Kollaboration analysiert. Es wurde gezeigt, dass AP-1A und AP-1B eine Rolle im Transport von APP spielen. Eine Funktion von AP-4 im Transport von APP ist nach den vorliegenden Ergebnissen unwahrscheinlich. Untersuchungen zur APP-Sortierung in verschiedenen Epithelzelllinien zeigten, dass die Hypothese der Unabhängigkeit von APP-Transport und sAPP-Sekretion als genereller Mechanismus angesehen werden kann. Durch Analyse der sAPP-Bindung an polaren FRT- und MDCK-Zellen wurde erstmals die polare Lokalisation des putativen sAPP-Rezeptors untersucht, was einen ersten Einblick in den Mechanismus der sAPP-vermittelten Regulation in polaren Zellen ermöglichte.
In this study the clinical value of the method of 31P und 1 H MRI spectroscopy is analyzed in the evaluation of tumors of the liver and the cerebrum. At first 39 patients (HCC n=30, metastases of colorectal carcinomas n=9) undergoing transarterial chemoembolization (TACE) were evaluated MR tomographically with 1.5 Tesla using 31P CSI spectroscopy. Moreover, 53 patients with cerebral tumors (17 meningiomas, 11 gliomas WHO grades I-II, 6 gliomas WHO grade III, 13 gliomas WHO grade IV and 6 metastases) were evaluated 1 H spectroscopically with the ISIS technique in different echo times. The results of both groups were correlated with the histopathological findings and compared with a study group. For evaluation the area under the curve of the measurable signal intensities were calculated, the ratios were determined and statistically evaluated. In patients with livertumors undergoing TACE, the 31P spectroscopy was performed before and after each course of TACE. Pretherapeutic evaluation revealed the tumor tissue with increased PME peak, PME/ß-ATP ratio, and PME/PDE ratio. In all cases the tumor spectres were to be differentiated from the spectra of the study group. If chemoembolization was technically successful, we found an increase in the Pi peak (+90.1%) and a decrease in the ß-ATP peak (-19.1%). After each course of therapy a number of patient groups could be differentiated depending on the changes in the different peaks and ratios. A response was characterized by a decrease of the PME/ß-ATP and PME/PDE ratios and an increase of the PDE/ß-ATP ratio. In non-responders, there was no decrease of the PME/ß-ATP and PME/PDE ratios, and these ratios increased 6 weeks later. The PDE/ß-ATP ratio decreased. Constant ratios were found if a steady state of the disease was achieved. Regrowth of tumor was accompanied by elevated PME and decreased PDE peaks. With regard to the 1 H spectroscopical findings the following statements can be made: The tumor spectra can be distinctly differentiated from the study group spectres. In this respect highly significant differences for the NAA/Cho and PCr/Cho ratios can be seen. The spectra of the meningiomas can be often characterized by the missing NAA. A small peak at 2.0 ppm can probably be due to a part of healthy brain tissue in the VOI at the rim of the tumor in some of the spectra. Moreover, some of the meningiomas show Alanin at 1.47 ppm, which, however, can also be overlain by fat signal in this area. On average, the PCr peak is reduced by half with regard to the referene; Inositol can hardly be detected even with short echo times. The metastases show a decreased NAA/Cho and PCr/Cho ratio. In few cases Ins/Cho can be measured, and then below the level of the study group. Additionally, two distinct peaks could be seen at 0.9 and 1.25 ppm according to strongly increased free fatty acids. All gliomas show a reduced NAA signal. In this respect, the reduction of the NAA/Cho ratio shows a nonsignificant dependence on malignity, which can be reflected in an almost completely reduced NAA signal in glioblastomas. PCr and Ins are also decreased. With increasing malignity of the lesion the Inositol signal increases and reaches the normal values of the study group. Using 1 H spectroscopy it is possible to support the differential diagnosis of the imaging modalities. Due to its sensitivity it is possible to use the 31P spectroscopy in therapy control. In order to establish these methods in the daily routine further improvements are necessary, particularly in regard to measurement sequences, automatisms and standardized evaluation protocols.
In einer kontrollierten klinischen Studie wurden zehn gesunden Probanden über drei Tage hinweg insgesamt 180 g (3 · 1000 ml) hochmolekularer, hochsubstituierter Hydroxyethylstärke Hespan® 6% HES 450/0,7 (Mw = 450 kDa, DS = 0,7) in 0,9% NaCl infundiert, um die Auswirkungen dieser Volumenersatzlösung auf die Blutgerinnung feststellen zu können. Durch die mittelgroße Infusionsmenge sollte eine wirklichkeitsnahe, an eine perioperative Situation angelehnte Untersuchungsgrundlage geschaffen werden.
Die Gerinnungsanalyse erfolgte durch intrinsisch aktivierte Rotationsthrombelastographie (ROTEG®), die als globale Vollblut-Messmethode mit den Parametern CT (Coagulation time), CFT (Clot formation time) und MCF (Maximum clot firmness) im Gegensatz zu den zusätzlich bestimmten isolierten Einzelfaktoren der klassischen plasmatischen Gerinnungstests wie der Faktor VIII-Aktivität (F VIII: C) oder Fibrinogen den Gerinnungsprozess in seiner dynamischen Gesamtheit (Zusammenspiel von Plättchenfunktion, plasmatischen Gerinnungsfaktoren und Fibrinogen) erfasst. Außerdem wurden, um die Gerinnungsergebnisse mit den HES-Mengen im Blut vergleichen zu können, die HES-Konzentrationen (cHES) sowie die mittleren HES-Molmassen (MwHES) aus dem Probandenplasma bestimmt.
Die Blutabnahmen erfolgten an den drei Infusionstagen zu Beginn, während und am Ende der zweistündigen HES-Infusion sowie zu sieben Abnahmezeitpunkten danach. Zusätzlich fanden Nachuntersuchungen an insgesamt 15 Folgetagen mit zunehmendem zeitlichen Abstand statt.
Die thrombelastographischen Messungen an den Infusionstagen zeigten vor allem bei dem ROTEG®-Parameter CFT (relative Verlängerung des anfangs im Referenzbereich liegenden Medians bis zu 170%), aber auch bei der CT (Verlängerung aus dem Referenzbereich heraus um bis zu 28%) deutliche Veränderungen. Bei den plasmatischen Gerinnungstests betrug die Verminderung der anfangs im Referenzbereich liegenden F VIII: C bis zu 76% (Median), die des anfangs im Referenzbereich liegenden von Willebrand-Faktor-Antigens (vWF: Ag) bis zu 88% (Median). Der ausgeprägteste Hämatokritabfall betrug dabei lediglich 21% (Median).
Aus diesen Ergebnissen folgt, dass hochmolekulare, hochsubstituierte Hydroxyethylstärke eine über einen reinen Dilutionseffekt hinausgehende kombinierte Störung der Thrombozytenfunktion einerseits und des intrinsischen Systems andererseits hervorruft und somit die Gerinnungsfähigkeit des Blutes im Sinne eines erworbenen, künstlichen von Willebrand-Syndroms vom Typ 1 problematisch verringert. Da die CFT noch am zehnten Folgetag um 89% (Median) verlängert war und die F VIII: C noch um 29% (Median) vermindert, ist für die Gerinnungsbeeinträchtigung ein ausgedehnter Zeitraum anzunehmen.
Gleichzeitig zeigte sich am zehnten Folgetag in dieser Studie ein Plasmawert von 8,5 mg/ml (Median) für die cHES, am 60. Folgetag wurden immer noch 3,7 mg/ml (Median) gemessen, was den Kumulationseffekt der Substanz widerspiegelt.
Nach den vorliegenden Daten ist anzunehmen, dass weniger ein hohes Molekulargewicht, mehr jedoch ein hoher Substitutionsgrad und ein großes C2/C6-Verhältnis einerseits die primäre und sekundäre Hämostase direkt beeinträchtigen, gleichzeitig aber auch die Abbaubarkeit großer HES-Moleküle einschränken und somit deren gerinnungskompromittierende Effekte prolongieren.
Die Untersuchungen wurden mit moderaten Dosierungen von hochsubstituierter HES vorgenommen. Es ist anzunehmen, dass bei einer Ausschöpfung der empfohlenen maximalen Dosierung noch extremere Blutgerinnungsstörungen eingetreten wären. Hieraus ergibt sich die Empfehlung, in der Volumenersatztherapie in den meisten Fällen Präparaten mit einem niedrigeren Substitutionsgrad wie HES 130/0,4 den Vorzug zu geben, bei denen bisher keine schwerwiegenden Blutungen beobachtet werden konnte. Die routinemäßige Hämodilution ist nach den vorgelegten Daten keine Indikation für hochsubstituierte HES. Deren Verwendung sollte auf akute Notfälle beschränkt werden. Mehrfachinfusionen an aufeinanderfolgenden Tagen sollten ausgeschlossen werden.
Aus den vorgestellten Studien und Fallbeschreibungen sowie den Daten dieser Arbeit ergeben sich Fragen nach dem genauen Pathomechanismus der Gerinnungsbeeinträchtigung durch hochsubstituierte HES, einschließlich indirekter Effekte wie Plasmaviskositätsveränderungen. Auch die pharmakodynamischen und pharmakokinetischen Probleme, die durch eine Kumulation bei Mehrfachapplikation der Substanz bedingt sind, bedürfen weiterer Klärung. Schließlich bleibt unklar, ab welchem genauen Grad der Einschränkung sowohl der Plättchenfunktion als auch der plasmatischen Gerinnung mit klinisch relevanten mikrovaskulären Blutungen zu rechnen ist.
CFTR ist ein Chloridkanal, der bei der rezessiven Erbkrankheit Mukoviszidose defekt ist. Es ist bekannt, dass CFTR durch Proteinkinasen aktiviert und seine Aktivität durch Nukleotide reguliert wird. Die Regulation von CFTR wurde unter zwei verschiedenen Gesichtspunkten untersucht. Zum einen wurden Experimente durchgeführt, die Aufschluss über die Beteiligung der Nukleotidbindedomänen beim Öffnen und Schließen des Kanals und über die Notwendigkeit einer ATP-Hydrolyse geben sollten. Zum anderen wurde untersucht, ob neben der durch Proteinkinasen vermittelten Aktivierung von CFTR ein alternativer Prozess existiert. Hierbei wurde ein Regulationsmechanismus entdeckt, der eine Proteinkinase-unabhängige Aktivierung von CFTR durch Phosphatidylinositolphosphate ermöglicht.
Humaner CFTR wurde in Oozyten des Krallenfrosches Xenopus laevis heterolog exprimiert und mit der Patch-Clamp-Methode untersucht. Stationäre und zeitaufgelöste Ströme des CFTR-Wildtyps wurden mit mutierten CFTR-Kanälen verglichen. Das Lysin im Walker AMotiv ist an der Koordinierung des γ-Phosphats von MgATP bei der Hydrolyse beteiligt, so dass Walker A-Mutationen die ATP-Bindung und –Hydrolyse von ATPasen beeinflussen. In dieser Arbeit wurden Walker A-Mutanten untersucht, die eine Substitution des konservierten Lysins innerhalb der Walker A-Sequenz der NBD1 (K464A) oder beider Nukleotidbindedomänen (K464A/K1250A) aufwiesen. Da die Öffnungsgeschwindigkeit der Mutante K464A kaum einen Unterschied zu der des Wildtyps aufzeigte, die Mutante K1250A jedoch das Öffnen stark verlangsamte, wurde gefolgert, dass keine Hydrolyse von ATP an der NBD1 für die Öffnung nötig ist. Während Wildtyp-Kanäle auf eine gleichzeitige Applikation von ATP und AMP-PNP, einem nichthydrolysierbaren ATP-Analogon, mit einem verlängerten Offenhalten der Kanäle („locked open“–Effekt) reagierten, das sich in einem langsamen Schließen der Kanäle äußerte, konnte bei K464A-Mutanten dieser Effekt nicht beobachtet werden. Außerdem erfolgte das Schließen der Doppelmutante K464A/K1250A im Vergleich zur Einzelmutante K1250A nach MgATP-Entzug schneller. Daraus wurde geschlossen, dass die NBD1 auf das durch die NBD2 vermittelte Offenhalten des Kanals, möglicherweise durch eine direkte Interaktion, regulierend einwirkt, bevor letztere den Kanal wieder schließt. Da auch ein Öffnen und Schließen des CFTR-Kanals unter Mg2+-freien Bedingungen zu beobachten war, unter denen keine ATP-Hydrolyse erfolgen kann, konnte die Notwendigkeit einer ATP-Hydrolyse bezüglich des Kanalgatings ausgeschlossen werden. Ein Einwirken der NBD1 auf das Offenhalten der Kanäle durch die NBD2 war unter nicht-hydrolytischen Bedingungen anhand des Vergleichs der Schließkinetiken von WT und Mutante K464A nicht feststellbar, so dass eine direkte Interaktion beider Nukleotidbindedomänen wahrscheinlich ausgeschlossen werden kann.
Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde der Effekt des Phospholipids Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat (PIP2) auf CFTR-Kanäle untersucht. Die Applikation von PIP2 und MgATP zu unphosphorylierten CFTR-Kanälen zeigte einen deutlichen Stromanstieg, der einem Chloridstrom entsprach. Einzelkanaluntersuchungen ergaben, dass durch PKA induzierte Kanäle und Einzelkanäle, die durch PIP2 aktiviert wurden, dieselbe Leitfähigkeit von ~5 pS besaßen. Somit konnte eine PIP2-induzierte Aktivität endogener Chloridkanäle ausgeschlossen und ein Einfluss des Phospholipids auf CFTR-Chloridkanäle bewiesen werden, der zudem ATP-abhängig war.
Neben PIP2, welches den stärksten Effekt auf die CFTR-Aktivität zeigte, konnten auch Phosphatidylinositol (PI) und Phosphatidylinositol-4-monophosphat (PIP), sowie Arachidonsäure unphosphorylierte CFTR-Kanäle aktivieren. Damit wurde gezeigt, dass der Effekt des Signalanstiegs durch Phosphatidylinositole abhängig von der Struktur des Moleküls war, also von der Anzahl der Phosphatgruppen am Inositolring und der Fettsäurezusammensetzung des Phospholipids.
Experimente, die unter Mg 2+-freien Bedingungen durchgeführt wurden, so dass eine Phosphorylierungsreaktion durch Kinasen ausgeschlossen werden konnte, zeigten dennoch eine PIP2-vermittelte Aktivierung von unphosphorylierten CFTR-Kanälen. Auch eine Substitution des nicht-hydrolysierbaren ATP-Analogons AMP-PNP anstelle von ATP erlaubte die Öffnung unphosphorylierter CFTR-Kanäle. Mit diesen beiden Ergebnissen wurde gezeigt, dass eine PIP2-vermittelte Aktivierung von unphosphorylierten CFTR-Kanälen unabhängig von einer Proteinphosphorylierung ist.
Physiologisch betrachtet könnte man sich vorstellen, dass über die Aktivierung von Lipidkinasen die Synthese von PIP2 über PI und PIP stimuliert wird, so dass das Phospholipid, wie für viele Ionenkanäle und Transporter gezeigt, eine direkte Interaktion mit dem Protein eingeht. Eine ATP-abhängige Synthese von PIP2 in Makropatches an Xenopus-Oozyten durch endogene Lipidkinasen könnte eine mögliche Erklärung für den gezeigten ATP-abhängigen Anstieg des CFTR-Signals sein.
In dieser Arbeit wurde bei CFTR-Kanälen zum ersten Mal ein alternativer Regulationsmechanismus über Phosphatidylinositolphosphate identifiziert, der Proteinkinaseunabhängig ist und der möglicherweise über eine direkte Interaktion zwischen dem Phospholipid und dem Protein vermittelt wird.
Die HIV-Infizierung von Zellkulturen in vitro ist essentiell für das Verstehen der Kinetik der Virusreplikation, für die Aufdeckung von Resistenzentwicklungen gegenüber antiretroviraler Medikamente und für die Entwicklung neuer antiretroviraler Therapiestrategien. Voraussetzung hierfür ist ein geeignetes Monitoring der HIV-Infektion von in vitro infizierten Zellen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Monitoring der HIV-Replikation von in vitro infizierten Zellen mittels der Real-Time TaqMan™ PCR. Die Ergebnisse der Real-Time TaqMan™ PCR wurden mit denen eines p24 ELISAs verglichen. Der p24 ELISA diente als etablierte Standardmethode zum Monitoring einer in vitro HIV-Infektion. HUT 78-Zellen wurden in vitro mit vier unterschiedlichen HIV-1 IIIb Infektionsdosen (MOI 0,05; MOI 0,01; MOI 0,002; MOI 0,0005) infiziert. Mittels der Real-Time TaqMan™ PCR wurde die HIV-1 gag cDNA quantifiziert. Mittels ELISA erfolgte die Quantifizierung des HIV-p24. Zusätzlich dazu wurde die Anzahl an proviralen HIV-1 Transkripten in den Zellkulturen mittels der TaqMan™ PCR quantifiziert. Die Quantifizierung der HIV-1 gag cDNA und des p24 ergaben nahezu identische Kurvenverläufe der Infektionskinetiken. Beide Nachweismethoden zeigten vergleichbare Daten bezüglich des exponentiellen Ansteigens und der sich daran anschließenden Plateauphase der HIV-Replikation. Die Sensitivität beider Nachweismethoden war ebenfalls vergleichbar. Ein großer Unterschied lag in den Messbereichen beider Methoden. Bei der Real-Time TaqMan™ PCR konnte eine Linearität über 7 log-Stufen
demonstriert werden. Dies hatte den Vorteil, dass die Zellkulturproben vor der Quantifizierung der HIV-1 gag cDNA nicht verdünnt werden mussten. Im Gegensatz dazu war der Messbereich des HIV-p24 ELISAs sehr eng und erforderte in den meisten Fällen eine Verdünnung der Messproben. Bezüglich des Arbeitsaufwandes und der aufkommenden Kosten ergaben sich für die Quantifizierung der HIV-1 gag cDNA mittels der Real-Time TaqMan ™ und für die Quantifizierung des p24 mittels ELISA nahezu identische Werte. Der Verlauf der Werte an proviralen HIV-1 Transkripten ähnelt dem der HIV-1 gag cDNA Kinetik. Mittels der Quantifizierung der proviralen HIV-1 Kopien kann jedoch keine Aussage über die HIV-Replikation getroffen werden. Abschließend ist zu sagen, dass die Real-Time TaqMan™ PCR eine zuverlässige und sensitive Methode ist, eine HIV-1 Replikation von in vitro infizierten Zellen zu quantifizieren und den Replikationsverlauf zu beschreiben. Die Real-Time TaqMan™ PCR stellt eine alternative Methode zum HIV-p24 ELISA dar, um eine in vitro HIV-Replikation zu dokumentieren.
In der vorliegenden in vitro-Studie wurde der Einfluß von zwei Insertionstechniken auf die zervikale Randqualität von Klasse-II-Kompositrestaurationen unter Zuhilfenahme von Kunststoffmatrizen und Lichtkeilen untersucht. Als weiteren Versuchsparameter wählte man zur Adaptation des Füllungsmaterials neben herkömmlichen Metallinstrumenten zusätzlich modifizierte Biberschwanzpinsel.
Die Photodynamische Therapie (PDT) wird mittlerweile bei einer Vielzahl von Erkrankungen eingesetzt. Ziel dieser Dissertation war die nähere Untersuchung der Kinetik und der Wirkmechanismen der Photosensibilisatoren Methylenblau und disulfoniertem Aluminiumphthalocyanin. Zuerst klärten wir die Frage der Toxizität des Methylenblaus. Wir ermittelten dabei die für die nachfolgenden Versuche nötigen Dosen und Höchstdosen des Methylenblaus in Bezug auf die humane Keratozyten-Linie HaCat und periphere mononukleäre Zellen. Für disulfoniertes Aluminiumphthalocyanin stützten wir uns auf vorhandene Publikationen. Als Lichtquelle benützten wir die PDT Lampe der Firma Waldmann, die ein homogenes Lichtspektrum von 600 bis 700 nm erzeugt, so dass das Wirkungsmaximum aller gängigen Photosensibilisatoren abgedeckt ist. Ausserdem liefert diese Lampe eine gleichmässige Energiedichte über eine größere Fläche, die die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse gewährleistet.
In der Arbeit konnte gezeigt werden, dass es für die photodynamische Therapie mit Methylenblau und disulfoniertem Aluminiumphthalocyanin eine Dosis gibt mit der man sowohl Keratinozyten als auch Leukozyten in ihrer Proliferation hemmen kann, ohne eine zytotoxische Wirkung auszulösen. Für Keratinozyten ergab sich dabei ein Anstieg der Proliferationshemmung bei 5 µM Methylenblau und 2stündiger Inkubationszeit bei 200 J/cm², die Toxizität zeigte sich bei 5µM Methylenblau und 4stündiger Inkubationszeit und bereits bei 100 J/cm² maximal. Demgegenüber ergab sich bei stimulierten Leukozyten bereits bei 1µM Methylenblau und 2 Stunden Inkubationszeit ein starker proliferativer Effekt, bei 5µM Methylenblau und 2 Stunden Inkubationszeit zeigte sich dagegen ein deutliche Toxizität. Hierbei fand sich ab 0,5 J/cm² eine zunehmende Proliferationshemmung und Toxizität. Insgesamt war bei Keratinozyten die Differenz bzgl. antiproliferativer und zytotoxischer Dosis geringer als bei Leukozyten. Letztere zeigten sich dabei auch empfindlicher, besonders wenn man die Leukozyten zuvor stimulierte. Daraus ergibt sich ein Potential für den therapeutischen Einsatz der Photodynamischen Therapie bei entzündlichen Dermatosen.
Als mögliche Wege indirekt toxischer Wirkung wurde in der Folge die Stimulation des nukleären Transkriptionsfaktors NF-ΚB, die Bildung von Stickstoffmonoxid (NO) und der protektive Effekt von α-Liponsäure untersucht. Dass der nukleäre Transkriptionsfactor NF-ΚB durch Photodynamische Therapie mit Methylenblau aktiviert werden kann, ist bereits gezeigt worden, so dass wir diese Versuche nicht wiederholten. Die Photodynamische Therapie mit dem Photosensibilisator Methylenblau wirkt also sowohl direkt als auch indirekt toxisch. In unseren Versuchen beschränkten wir uns im weiteren auf die Wirkung des Photosensibilisators disulfoniertes Aluminiumphthalocyanin auf den nukleären Transkriptionsfaktor NF-ΚB. Mittels Gelelektrophorese konnten wir keine Aktivierung von NF-ΚB zeigen. Die Photodynamische Therapie mit dem Photosensibilisator disulfoniertem Aluminiumphthalocyanin wirkt also nur auf direkt toxischem Weg. Bezüglich der Stickstoffmonoxid-Bildung fand sich bei beiden Photosensibilisatoren in den von uns verwendeten Konzentrationen und Inkubabionszeiten kein Nitritnachweis. Auch bei α-Liponsäure ergab sich bei Keratinozyten weder ein pro- noch antiproliferativer Effekt und somt kein Anhalt auf eine indirekte toxische Wirkung.
Der klinische Einsatz der Photodynamischen Therapie erscheint vor dem Hintergrund der erarbeiteten Daten bei entzündlichen Dermatosen möglich, weil infiltrierende aktivierte Leukozyten sensibler gegenüber PDT sind als das umliegende Gewebe, wie hier beispielhaft für Keratinozyten gezeigt wurde.
Die Endothelzellmigration ist ein wesentlicher Prozess für die Angiogenese, Neovaskularisierung und Reendothelialisierung. Im ersten Teil der Arbeit wurde der Effekt von Schubspannung auf die Endothelzellmigration, die Beteiligung der Integrine und der Integrin-abhängigen Signaltransduktionswege mittels "scratched wound assay" untersucht. Die Schubspannungs-induzierte Endothelzellmigration war signifikant durch Integrin-blockierende RGD-Peptide oder neutralisierende Antikörper gegen die Integrin-Untereinheiten α5β1 reduziert, wohingegen Antikörper gegen αvβ3 oder α2β1 keinen Effekt hatten. Die Integrin-Expression von α5 und β1 war besonders in der migrierenden Zellfront der Wunde erhöht. Passend zu der wichtigen Rolle der Integrine in der Schubspannungs-induzierten Endothelzellmigration hemmte eine Blockade des Integrin-assoziierten Adapterproteins Shc durch eine dominant negative Mutante die Schubspannungs-induzierte Zellmigration. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass die pharmakologische Hemmung der MAP Kinase ERK1/2 oder der PI3K die Schubspannungs-induzierte Endothelzellmigration verhinderte. Im Gegensatz dazu hatte die Hemmung der NO-Synthase keinen Effekt.
Im zweiten Teil der Arbeit wurde die VEGF-vermittelte Endothelzellmigration untersucht. Im Gegensatz zu den Befunden, dass laminare Schubspannung NO-unabhängig die Endothelzellmigration stimuliert, konnte die VEGF-vermittelte Endothelzellmigration durch NOS-Inhibitoren blockiert werden. Des weiteren wurde die Beteiligung der Akt-mediierten eNOS Phosphorylierung in der VEGF- induzierten Endothelzellmigration ebenfalls mittels "scratched wound assay" untersucht, da bekannt ist, dass Akt die eNOS über eine Phosphorylierung an Serin 1177 aktivieren kann. Die Überexpression einer dominant-negativen Akt-Mutante verhindert die VEGF-induzierte Zellmigration. Im Gegensatz dazu stimulierte die Überexpression einer konstitutiv-aktiven Akt-Mutante die Endothelzellmigration, auch in Abwesenheit von VEGF. Die Überexpression eines phosphomimetischen eNOS-Konstruktes (S1177D) führte ebenfalls zu einer verstärkten Zellmigration, wohingegen die nicht mehr phosphorylierbare und somit nicht mehr aktivierbare eNOS-Mutante (S1177A) die VEGF-induzierte Endothelzellmigration komplett hemmte.
Zusammengefasst zeigen diese Daten, dass die VEGF- und Schubspannungsinduzierte Endothelzellmigration wesentlich zu der beschleunigten Reendothelialisierung von verletztem Endothel beiträgt, wie es beispielsweise nach einer Ballondilatation der Fall ist. Es konnte gezeigt werden, dass laminarer Blutfluss über die Integrine α5β1 NO-unabhängig die Migration mediiert und dass der Wachstumsfaktor VEGF über die Protein Kinase Akt NO-abhängig die Endothelzellmigration stimuliert.
Um die Rolle von potentiell schmerzauslösenden Substanzen bei der Entstehung von menschlichem Muskelschmerz und von muskulärer Hyperalgesie zu beurteilen, wurde bei dieser Arbeit das DOMS Muskelschmerzmodell und das hypertone NaCl Muskelschmerzmodell in Kombination mit der Mikrodialysetechnik verwendet. Dabei wurden bei 10 gesunden, untrainierten Probanden metabolische Änderungen im Glucosestoffwechsel (Glucose, Laktat) und Fettstoffwechsel (Glycerol), Änderung der Glutamat Freisetzung und Änderungen von inflammatorischen Mediatoren (PGE2, NO, Substanz P) in den schmerzhaften und in den Kontrollmuskeln untersucht. Studienbegleitend erfolgte zur Beurteilung der Effektivität der Übungen und des dabei entstandenen Muskelschadens die Bestimmung von Serum CK, Serum Laktat, des Muskelumfangs und der Muskeldruckschmerzschwelle (PPT). Die Probanden gaben regelmäßig die Schmerzintensität auf einer visuellen Analogskala (VAS) an. Die DOMS Muskelschmerzen wurden 24 Stunden vor dem Beginn der Mikrodialyse durch konzentrisch/ exzentrische Kontraktionen der Wadenmuskulatur im Verum Bein ausgelöst. Während der Mikrodialyse erfolgte die Schmerzstimulation der Wadenmuskulatur durch Plantar- und Dorsalflexion des Fußes. Die Schmerzauslösung beim hypertonen NaCl Modell geschah während der Mikrodialyse durch sequentielle Injektionen von hypertoner NaCl Lösung ( 5 ∗ 200 µl 5.8% NaCl Lösung in 2 Minuten Intervallen) in den Bizepsmuskel am Oberarm. Die Zuordnung der Behandlung (Verum vs. Kontrollmuskel) erfolgte jeweils nach dem Zufallsprinzip.
Direkt nach den DOMS Übungen kam es zu einem signifikanten Anstieg von Laktat im Serum, nach 24 Stunden zu einem signifikanten Ansteigen der CK Aktivität und einer Zunahme des Muskelumfangs. Mit beiden Modellen konnte zuverlässig ein Muskelschmerz erzeugt werden, wobei die Schmerzintensität bei wiederholter Stimulierung abnahm und dies im DOMS Modell stärker ausgeprägt war. Eine mechanische Hyperalgesie konnte nur an den Waden beobachtet werden, die dort aber beidseitig auftrat und damit eine Art „zentraler Übererregbarkeit“ vermuten lässt. Die Dialysatkonzentrationen von Glutamat, PGE2 und Substanz P zeigten aufgrund der Schmerzstimulation im DOMS Bein einen lokalen Anstieg (Glutamat 125 ± 20 µM [p=0.005], PGE2 239 ± 45 pg/ml, Substanz P 64 ± 11 pg/ml). Dabei traten im Kontrollbein keine signifikanten Änderungen auf. Während der Mikrodialyseperiode war die NO Konzentration im DOMS Bein signifikant geringer als im Kontrollbein (p = 0.02), zeigte dabei aber keine Beeinflussung durch die Schmerzstimulation. Gleichzeitig war dabei die Laktatkonzentration im DOMS Bein im Vergleich zum Kontrollbein erhöht. Die Glucose- und Glycerolkonzentrationen wiesen durch die Schmerzauslösung keine bedeutenden Veränderungen auf.
Im Bizepsmuskel kam es infolge der hypertonen NaCl Injektionen zu einem signifikanten Anstieg der Glutamat Konzentration im Dialysat (50 ± 3 µM, p = 0.003), wobei diese im Kontrollmuskel konstant blieb. Die Injektionen hatten aber keinen Einfluss auf die Werte von Glucose, Laktat, Glycerol, NO, PGE2, des Muskelumfangs und der PPT.
Möglicherweise ist ein inflammatorischer Prozess an den peripheren Mechanismen der Muskelschmerzentstehung beim DOMS Modell beteiligt. Die Injektion von hypertoner NaCl Lösung löst den Muskelschmerz vermutlich direkt durch die hohe extrazelluläre Natrium Konzentration aus, wobei es zu einer Depolarisation der Nozizeptormembran mit einer nachfolgenden Glutamat Freisetzung aus den aktivierten Nozizeptoren kommt. Die Vorteile dieses Modells sind die Wiederholbarkeit und die kurze Dauer des Muskelschmerzes. Die dem ausgelösten Schmerz zugrundeliegenden Mechanismen ähneln jedoch nicht den Mechanismen die dem klinischen Muskelschmerz zugrunde liegen. Deshalb könnte es sein, dass die Bedeutungen der Ergebnisse aus diesem Modell relativ beschränkt sind und die Nützlichkeit insbesondere für pharmakologische Studien damit auch eingeschränkt ist.
Der Neurotransmitter Glutamat ist an den peripheren Mechanismen der Muskelschmerzentstehung beteiligt, da die Glutamat Freisetzung direkt mit dem Muskelschmerz beim DOMS Modell und beim Hypertonen NaCl Modell assoziiert war. Die beim DOMS Modell erhöhten Konzentrationen von Laktat, PGE2, sowie die Änderungen von Substanz P und die erniedrigten NO Konzentrationen könnten auch zu der Entstehung von Muskelschmerz beitragen.
Der beobachtete Rückgang der Schmerzintensität bei wiederholter Stimulierung lässt auf eine Art „Gewöhnung“ schließen, die bei Anwendung des DOMS Modells für pharmakologische Untersuchungen einen Nachteil darstellen könnte.
Ziel: Anliegen des Kooperationsprojektes der Klinik für Nephrologie und der Klinik für Psychosomatische Medizin und Psychotherapie ist die internistische und eine umfassende psychologische Untersuchung von152 Lebendnierenspendern, die ihre Niere zwischen 1973 und 2001 in der Universitätsklinik Frankfurt am Main spendeten. Im Rahmen dieser Studie werden aus der oben genannten Arbeitsgruppe heraus, mehrere Arbeiten und Publikationen entstehen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der 152 Frankfurter Lebendnierenspender in Bezug auf psychosomatische und psychosoziale Aspekte des Erlebens und der Verarbeitung der Lebendnierentransplantation und ihrer Folgen. In der bisherigen empirischen Forschung zu psychischen und psychosomatischen Folgen einer Lebendnierentransplantation wurden beim Spender eher wenige und wenn, dann im Ausmaß begrenzte psychische Komplikationen berichtet. In der Regel sind die psychische Verarbeitung sowie die psycho-sozialen Auswirkungen einer Lebendnierentransplantation insgesamt positiv zu bewerten.
Methode: N= 152 Lebendnierenspender werden internistisch und psychologisch untersucht. Die psychologische Untersuchung verwendet ein breites Spektrum von Erhebungsmethoden. Neben vier standardisierten testpsychologischen Fragebögen wird ein semistrukturiertes ca. einstündiges Interview mit den Spendern geführt. Die vorliegende Arbeit befasst sich gesondert mit dem halbstrukturierten Interview. Die Erlebnisberichte der Spender werden mittels eines eigens erstellten Kategoriensystems ausgewertet.
Ergebnisse: Abschluss der Datenerhebung der vorliegenden Arbeit ist der 15. Februar 2002. Sieben Spender verstarben vor Beginn der Studie, jedoch nicht an den Folgen der Einnierigkeit.Drei Spender waren nicht auffindbar. 19 Spender wurden wegen Wohnsitz im Ausland und/oder Mangel an deutschen Sprachkenntnissen vom psychologischen Interview ausgeschlossen. Von den 123 in Frage kommenden Untersuchungsteilnehmern haben wir mit 100 Spendern Interviews führen können, was einer vergleichsweise hohen Rücklaufquote von 81,3% entspricht. Die meisten Spender trafen ihre Entscheidung sofort (84%) und bereuten ihre Spende im Nachhinein nicht.
Nahezu alle Spender (97%) würden die Entscheidung ihre Niere spenden zu wollen heute wieder treffen. Die meisten Spender bewerten die Spende als ein positives Ereignis vergleichbar mit einer Lebensrettung oder einer Geburt. Einige Spender berichten durch die Spende eine Steigerung ihres Selbstwertgefühls und Selbstbewusstseins erfahren zu haben. 75% der Spender schildern durch die Spende keine Veränderung in der Beziehung zu dem Empfänger erlebt zu haben, bei 23% habe sich die Beziehung verbessert. 3% geben an, die Beziehung zu bestimmten Familienmitgliedern sei nach der Spende schlechter geworden. 3% der Spender bereuen gespendet zu haben. 8% empfanden Druck im Entscheidungsprozess. 5% hatten starke Angst vor der Operation oder dem Leben mit einer Niere. Insgesamt 6% der Spender berichten über langfristige psychische Komplikationen (Verdacht auf: 2% Anpassungsstörung, 2% Angststörung, 1% Depression, 1% Burnout). 11% wünschen sich eine professionelle psychologische Vor- und/oder Nachbetreuung.
Diskussion: Die Ergebnisse der Untersuchung weisen insgesamt auf eine langfristig positive psychische Verarbeitung, sowie auf positive psychosoziale Auswirkungen einer Lebendnierentransplantation hin. Es gibt eine inhomogene Subgruppe mit kleiner Personenanzahl, die negative Erfahrungen mit der Lebendnierenspende machte. Dieser wird gesondert Beachtung geschenkt und die Bereitstellung von adäquaten Beratungs- und Hilfsangeboten diskutiert.
Ein intaktes Arbeitsgedächtnis ermöglicht es, Informationen, z.B. visuellen oder auditorischen Ursprungs temporär zu speichern, zu manipulieren und weiterzuverarbeiten. Es bildet die Grundlage zum Lernen, zum Begreifen und zum Verstehen von Sprache und somit die Grundlage zum tagtäglichen Funktionieren.
Beeinträchtigungen des Arbeitsgedächtnisses sind mit schlechten (Arbeits-) Leistungen, eingeschränkter zwischenmenschlicher Kommunikation, niedrigerem gesellschaftlichem Funktionsniveau und Arbeitslosigkeit vergesellschaftet und somit folgenschwer.
Psychiatrische Erkrankungen aus dem schizophrenen Spektrum, die unipolare Depression oder das Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätssyndrom (ADHS) gehen gehäuft mit kognitiven Beeinträchtigungen einher. Auch die bipolare affektive Störung zählt zu den psychiatrischen Erkrankungen, die mit kognitiver Beeinträchtigung assoziiert ist.
Das Ziel der Studie war es, darzustellen, dass kognitive Einschränkungen von Patienten, die an einer bipolaren affektiven Störung leiden, unter den exekutiven Funktionen insbesondere das Arbeitsgedächtnis betreffen und diese auch in euthymer Stimmungslage zu erfassen sind.
Hierzu wurde mittels einer Aufgabe zur Farbveränderung vier verschiedener Kreise, die um ein zentral platziertes, schwarzes Kreuz angeordnet waren, das visuelle Arbeitsgedächtnis anhand der Merkfähigkeit der Patienten, deren euthyme Stimmungslage mit den Ratingskalen MADRS und YMRS bestätigt wurde, im Vergleich zu einer Gruppe gesunder Kontrollprobanden, die mit der Patientengruppe in den Faktoren Alter, Geschlechterverteilung, prämorbide Intelligenz, Schulbildung und Händigkeit vergleichbar war, überprüft.
Anhand der erzielten Ergebnisse wurde die Arbeitsgedächtniskapazität K nach Pashler bestimmt. Es ergab sich eine bei mittlerer Effektstärke signifikant geringere Arbeitsgedächtniskapazität in der Gruppe der remittierten Patienten mit bipolarer affektiver Störung im Vergleich zur Kontrollgruppe gesunder Probanden.
Ein Einfluss der zum Zeitpunkt der Testung in der Patientengruppe angewandten Psychopharmaka auf die Arbeitsgedächtniskapazität konnte ausgeschlossen werden, sodass die ermittelten Defizite nicht als eine Form von Medikamentennebenwirkungen erklärt werden konnten. Interessanterweise betrug die mediane Erkrankungsdauer in der Patientengruppe drei Jahre, sodass davon auszugehen ist, dass die Ausprägung von Defiziten des Arbeitsgedächtnisses keinen langen Krankheitsverlauf bedingt, sondern bereits zu Beginn der Erkrankung vorhanden sein könnte.
Somit konnte die Studie darlegen, dass kognitive Defizite, insbesondere Störungen des Arbeitsgedächtnisses mit daraus resultierender signifikant erniedrigter Arbeitsgedächtniskapazität, bei Patienten mit bipolarer affektiver Störung in euthymer Stimmungslage bereits zu einem frühen Zeitpunkt des Krankheitsverlaufs bestehen, die eine Folge der Erkrankung selbst sind und keine Nebenwirkung von psychopharmazeutischer Medikation darstellen. Den Grund für das Auftreten kognitiver Defizite bei Patienten mit bipolarer affektiver Störung liefert diese Studie nicht, sie impliziert dennoch, dass das Verständnis und die Berücksichtigung kognitiver Störungen bei der bipolaren affektiven Störung zukünftig ein wichtiges Therapieziel darstellen sollte um das funktionelle Outcome von Patienten, die an dieser Störung leiden, entscheidend zu verbessern und somit eine Teilnahme am tagtäglichen Funktionieren weiterhin ermöglicht wird.
In die Zukunft blickend sollten unsere Ergebnisse mithilfe weiterer Untersuchungen validiert werden, insbesondere in Bezug auf genetische Komponenten, die die Arbeitsgedächtniskapazität regulieren. Es sollten Faktoren identifiziert werden, die eine reduzierte Arbeitsgedächtniskapazität bei Patienten mit bipolarer affektiver Störung bedingen. Die vorliegende Studie beantwortet nämlich nicht die Frage, wie genetische Faktoren und Umweltfaktoren die Arbeitsgedächtniskapazität auf kognitiver und neurophysiologischer Ebene beeinflussen könnten.
Angesichts der erwähnten Relevanz eines intakten Arbeitsgedächtnisses für die Funktionsfähigkeit der Patienten sollten zukünftige Studien prüfen, ob prokognitive Interventionen wie die kognitive Remediation oder sogar medikamentöse Therapieoptionen diese Defizite verbessern könnten.
Hintergrund: Bei steigender Lebenserwartung ergibt sich in Zukunft eine steigende Prävalenz der degenerativen Aortenklappenstenose (AS). Die Transkathether-Aortenklappenimplantation (TAVI) erfährt immer größere Bedeutung in der Behandlung der symptomatischen, hochgradigen AS. Eine paravalvuläre Leckage (PVL) ist ein anerkannter Risikofaktor für eine erhöhte Mortalität und sollte periinterventionell adäquat erkannt und behandelt werden. Eine Postdilatation als typische korrigierende Intervention (CI) kann allerdings zu schwerwiegenden Komplikationen führen. Weitere Instrumente zur Entscheidung über die Notwendigkeit einer CI sind erstrebenswert. Für die Aortenregurgitationsindex-Ratio (ARI-Ratio) und für die präprozedurale Kalklast, gemessen mit der Mehrschicht-Computertomografie (MSCT), wurde gezeigt, dass beide prädiktiv sind für die Notwendigkeit einer periinterventionellen CI.
Ziele: Die ARI-Ratio und der Kalkstatus wurde in Hinblick auf ihren prädiktiven Wert für die Notwendigkeit einer CI miteinander verglichen.
Methoden: Von 199 Patienten nach TAVI erhielten 38,9 % eine Portico™, 29,5 % eine Symetis Acurate™, 21,5 % eine Sapien 3™ und 10,1 % eine Evolut™. Es wurde retrospektiv der postinterventionell erhobene systolische (SB), diastolische (DB) und linksventrikuläre enddiastolische Blutdruck (LVEDP) im ARI zusammengefasst: [(DBP - LVEDP) / SBP] × 100. Die ARI-Ratio wurde berechnet als Quotient zwischen ARI nach und vor dem Eingriff. Des Weiteren wurden die MSCTs mittels „3mensio Structural Heart“ analysiert insbesondere in Hinblick auf die Verkalkung des linksventrikulären Ausflusstrakts, der Aortenklappe (gesamt sowie der einzelnen Taschen) und des sinotubulären Übergang. Dabei wurde der Kalzium-Volumen-Score auf Basis drei verschiedener Thresholds benutzt (500 Hounsfield Einheiten (HU), 800 HU und visuell-individuell). Im Folgenden wurden ROC-Kurven für den ARI-Ratio und für die verschiedenen Kalklastparameter erstellt um die Notwendigkeit einer CI zu beurteilen. Schließlich wurde die Area under the curve (AUC) der ARI-Ratio mit denen der Kalklastsurrogatparameter verglichen.
Ergebnisse: Die ARI-Ratio zeigte mit einer AUC von 0,747 das beste Ergebnis. Bei den Verkalkungsparametern zeigte die Verkalkung der noncoronaren Aortenklappentasche die beste AUC, nachfolgend die der gesamten Aortenklappe. Der 800-HU-Threshold zeigte bessere AUCs als 500 HU. Von 19 Verkalkungssurrogatparametern zeigten elf einen statistisch signifikanten Vorhersagewert auf. Die ARI-Ratio zeigte eine signifikante Überlegenheit gegenüber sechs dieser Parameter. Für die fünf Verbliebenen konnte kein signifikanter Unterschied nachgewiesen werden.
Schlussfolgerung: Die ARI-Ratio ist ein besserer Prädiktor für die Notwendigkeit einer CI als die Kalzifikationsparameter. Auch diverse Kalzifikationsparameter haben diesbezüglich eine Aussagekraft. Die Kalzifikationsparameter können bereits präinterventionell beurteilt werden können, die ARI-Ratio nur periinterventionell. Es sollte neben der Anschauung von bereits etablierten Methoden ein integrativer Ansatz gewählt werden, der Kalklast und ARI-Ratio für die Entscheidung zur Notwendigkeit einer CI miteinschließt. Weitere Studien zur Standardisierung der Verkalkungsparameter sind notwendig für eine weitere Einordnung deren Vorhersagekraft. Es bestanden teils erhebliche Unterschiede zwischen den verwendeten Klappenprothesentypen. Weitere Studien mit einer größeren Anzahl an verschiedenen Prothesentypen könnten richtungsweisende Subgruppenanalysen möglich machen.
In der vorliegenden Arbeit wurden die Proteine Vlp15/16 und GlpQ aus B. miyamotoi hinsichtlich ihrer Eigenschaft, mit Plasminogen zu interagieren, charakterisiert.
Da einige Fälle von ZNS-Beteiligungen bei B. miyamotoi-Infektionen berichtet wurden, ist anzunehmen, dass diese Borrelienspezies über molekulare Mechanismen zur Überwindung der Blut-Hirn-Schranke verfügt. Eine solche Strategie könnte die Bindung wirtseigener Proteasen wie z.B. Plasminogen sein, um Komponenten der extrazellulären Matrix zu degradieren und dadurch die Dissemination des Erregers zu erleichtern.
Während Vmps, zu welchen auch Vlp15/16 gehört, als membranständige Proteine durch Variation der antigenen Oberflächenmatrix zur Immunevasion des Erregers beitragen, ist GlpQ bei der Hydrolyse von Phospholipiden in den Zellstoffwechsel eingebunden. Trotz dieser unterschiedlichen Funktionen, die den beiden Proteinen zukommen, binden beide Moleküle Plasminogen. Die Eigenschaften dieser Interaktion wurden in dieser Arbeit im Detail untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Vlp15/16 und GlpQ Plasminogen konzentrationsabhängig binden und die Dissoziationskonstanten (Vlp15/16:Kd = 354 nM ± 62 nM; GlpQ: Kd = 413 nM ± 72 nM) für beide Proteine im Bereich der Serumkonzentration von 2 µM liegen. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass den beiden Proteinen unterschiedliche Mechanismen zugrunde liegen, Plasminogen zu binden. Während die erhobenen Daten für Vlp15/16 darauf hindeuten, dass Lysin-Reste essenziell für die Interaktion sind, scheinen bei GlpQ ionische Wechselwirkungen von Bedeutung zu sein.
Um die Beteiligung von C-terminal lokalisierten Lysin-Resten für die PlasminogenBindung von GlpQ nachzuweisen, wurden Varianten mit einzelnen Lysin-Substitutionen an zwei unterschiedlichen Positionen (333 und 334) sowie eine Variante mit einer Zweifach-Substitution (GlpQ-K333A-K334A) generiert. Die Bindungsanalysen ergaben, dass insbesondere der Lysin-Rest an Position 334 bei der Interaktion mit Plasminogen beteiligt ist.
Die funktionellen Analysen zeigten, dass das an Vlp15/16 beziehungsweise GlpQ gebundene Plasminogen zu Plasmin aktiviert werden konnte und darüber hinaus dazu in der Lage war, das physiologische Substrat Fibrinogen zu degradieren.
Abschließend wurde die Plasminogen-Bindung an nativen B. miyamotoi-Zellen mittels Immunfluoreszenz-Mikroskopie nachgewiesen.
Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen Vlp15/16 und GlpQ als Plasminogen-bindende Proteine aus, mit deren Hilfe B. miyamotoi befähigt ist, Komponenten der extrazellulären Matrix zu degradieren und somit prinzipiell zur Dissemination des Erregers beizutragen.