Podcasts about die applikation

Regeneration ist ein wichtiger Bestandteil des Trainings. Gerade im Leistungssport, wenn die Dichte an Einheiten sehr hoch ist, können zusätzliche, komplementäre Maßnahmen (neben Ernährung und Schlaf) helfen, um schnell wieder zu hohen Leistungen fähig zu sein. Die Applikation von Wärme und Kälte wird in diesem Zusammenhang häufig diskutiert. Eine französische Arbeitsgruppe hat dazu kürzlich untersucht, wie sich eine Kalt- und Heißwasserimmmersion nach belastungsinduziertem Muskelschaden in Bezug auf die neuromuskuläre Funktion (umgangssprachlich "Explosivkraft") unterscheiden. Was besser funktioniert hört/seht ihr in #sciencesnack #014. Hier die Studie:Sautillet et al. (2024) Med Sci Sports Exerc: Hot But Not Cold Water Immersion Mitigates the Decline in Rate of Force Development following Exercise-Induced Muscle Damage Hier Folge #024 zum Regenerationsmanagement mit Prof. Dr. Thimo Wiewelhove Hier der ganze Adventskalender Hier eine Playlist zu allen Gastfolgen Ihr habt Ideen/Fragen und keine Lust zu tippen? Dann schickt mir gerne eine Sprachnachricht über SpeakPipe. Meine "Socials":InstagramPodcastYouTubeResearchGate

In der Mittagsfolge sprechen wir heute mit Patrick Patzig, CEO und Co-Founder von Coachbetter, über die erfolgreich abgeschlossene Seed-Finanzierungsrunde in Höhe von 2,9 Millionen US-Dollar.Coachbetter hat eine Plattform entwickelt, mit der die traditionelle Kommunikation, das Teammanagement und die Trainerausbildung in der Fußballlandschaft revolutioniert werden sollen. Die hauseigene App richtet sich gleichermaßen an Trainer, Spielerinnen, Spieler und Vereine. Die Applikation bietet dabei eine Synergie für die beteiligten Parteien und bietet leistungsstarke, erschwingliche und einfach zu bedienende digitale Lösungen und Tools. Zu den Features gehören beispielsweise die Planung von Training Sessions, bei der aus einer Bibliothek aus über 700 Fußball-Aktivitäten ausgewählt werden kann, das Spieltag-Management, bei dem die optimale Formation und Taktik gewählt und nach dem Spiel bewertet werden können, oder die Verfolgung von Spielerleistungen, Anwesenheit, Verletzungen und anderer wichtiger Daten. Außerdem bietet das Startup auch lehrreiche Inhalte für Coaches. Die angebotene Coaching-Bildung reicht von Offensiv- und Defensivtaktiken bis hin zu athletischem und mentalem Stärketraining. Coachbetter wurde im Jahr 2018 von Patrick Patzig, Simon Arpagaus, Stefan Steuble und Thomas Grimm in Zürich gegründet. Mittlerweile beschäftigt das Unternehmen 24 Mitarbeitende in 8 Ländern. Das Startup unterstützt bereits Tausende von Fußballvereinen in den USA, Großbritannien und den deutschsprachigen Märkten mit Kunden wie Borussia Dortmund, Miami Rush und dem Österreichischen Fußballbund. Die deutsche Fußballzeitschrift Kicker beschreibt die Plattform als Coaching 3.0.In einer Seed-Runde konnte das Schweizer SportTech nun 2,9 Millionen US-Dollar unter der Führung von Brighteye Ventures und dem ZEN11Holding Family Office einsammeln. Zu den weiteren Kapitalgebern gehören u.a. der ehemalige Bundesliga-Trainer und Schweizer Cup-Sieger Uli Forte und der französische Fußball-Weltmeister Steven Nzonzi. Zuletzt konnte das Unternehmen im Jahr 2021 eine Finanzierungsrunde über 1 Million Euro abschließen, die vom Swiss Founders Fund und The VentureCity angeführt wurde. Mit dem frischen Kapital sollen die Funktionen der App weiterentwickelt werden.

In der Nachmittagsfolge begrüßen wir heute Benedict Kurz, CEO und Co-Founder von Knowunity, und sprechen mit ihm über die erfolgreiche Erweiterung der Series-A-Finanzierungsrunde auf über 19 Millionen Euro.Knowunity hat eine soziale Plattform entwickelt, die Lernenden mit einer App mehr als 600.000 Lernnotizen für jedes Fach ab der 5. Klasse anbietet. Zusätzlich bietet die Anwendung auch die Möglichkeit, sich gegenseitig via Chat oder Videocall Nachhilfe zu geben. Die Applikation hat laut Unternehmensangaben bereits rund 5,7 Millionen User. Benedict Kurz, Lucas Hild, Gregor Weber, Julian Prigl und Yannik Prigl haben Knowunity im Jahr 2020 in Sindelfingen gegründet und waren zu dem Zeitpunkt selbst Schüler, wodurch die Möglichkeit bestand, die Lernplattform zielgruppengerecht zu entwickeln. Das Startup hat seinen Hauptsitz in Berlin und beschäftigt bereits 70 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit einer Aktivität in mittlerweile 7 Ländern. Knowunity hat sich nach eigenen Angaben zur am schnellsten wachsenden und beliebtesten Ed-Tech-App in Europa entwickelt. Die Applikation ist regelmäßig in den Top 3 der App-Charts und verzeichnet bei den über 50.000 Bewertungen einen Durchschnittswert von 4,7 von 5 Sternen. Allein im 4. Quartal 2022 konnte Knowunity 2 Millionen neue User gewinnen.Nun haben Stride und Redalpine eine Erweiterung der Series A angeführt, womit die Gesamtsumme der Finanzierungsrunde auf über 19 Millionen Euro ansteigt. Bestehende Investoren wie beispielsweise Project A und Educapital haben ebenfalls die Erweiterung unterstützt. Mit dem frischen Kapital wird insbesondere eine Expansion in die USA geplant, um das Ziel zu verfolgen, die global erfolgreichste Plattform für Lernende zu werden. Neben dem Markteintritt in die USA will das Startup auch die weitere Expansion in Europa vorantreiben und die Lösung selektiv auf anderen Kontinenten einführen.

In der Mittagsfolge sprechen wir heute mit Andre Sommer, Co-Founder von Cara Care, über die erfolgreiche Finanzierungsrunde in Höhe von 7 Millionen US-Dollar. HiDoc Technologies hat eine App namens Cara Care entwickelt, mit der Patientinnen und Patienten ihren Reizdarm, chronisch entzündliche Darmerkrankungen, GERD und Reizmagen therapieren können. Dafür werden die neuesten Erkenntnisse aus der Gastroenterologie und der psychologischen Forschung angewendet, um individuelle und ganzheitliche Therapien anzubieten. Die mobile Lösung ist ein CE-zertifiziertes Medizinprodukt der Klasse 1 in Europa und kann somit von Ärztinnen und Ärzten verschrieben werden. Alle gesetzlichen Krankenkassen übernehmen dabei die vollen Kosten. Im Jahr 2020 wurde das medizinische Produkt in die Heatlhline's Best Digestive Heatlh Apps aufgenommen. Die Applikation für Darmgesundheit wurde im Jahr 2016 von Andre Sommer, Dankrad Feist, Jesaja Brinkmann und Orest Tarasiuk in Berlin gegründet. Das Startup beschäftigt mittlerweile 32 Mitarbeitende. In einer Series-A-Finanzierungsrunde hat Cara Care nun 7 Millionen US-Dollar eingesammelt. Die Runde wurde dabei von dem internationalen Lebensmittel- und Nahrungsmittelhersteller Dr. Schär angeführt. Das 1981 gegründete Familienunternehmen aus Burgstall beschäftigt über 1.500 Mitarbeitende in 11 Ländern. Die Bestandsinvestoren, bestehend aus dem in Barcelona ansässigen Risikokapitalgeber Sabadell Asabys, der u.a. in Amelia, Inbrain, Medasense, Sidekick und Splice Bio investiert hat, und dem Innovationsnetzwerk des Johnson & Johnson Instituts namens Johnson & Johnson Innovation haben sich ebenfalls an der Serie A beteiligt. Mit dem frischen Kapital will das Berliner Startup nun seinen Vertrieb in den USA beschleunigen sowie die Expansion nach Frankreich und in andere europäische Märkte vorantreiben. Zudem will es sein Portfolio an digitalen Therapeutika ausbauen.

In der Nachmittagsfolge sprechen wir heute mit Benedict Kurz, CEO und Co-Founder von Knowunity, über eine erfolgreich abgeschlossene Finanzierungsrunde mit einer Gesamtsumme von 10 Millionen Euro. Knowunity hat eine gleichnamige App entwickelt, welche Schülerinnen und Schülern den Austausch von Lernzetteln und Vorbereitungsmaterialien für Klassenarbeiten ermöglicht. Zusätzlich bietet die Anwendung auch die Möglichkeit, sich gegenseitig via Chat oder Videocall Nachhilfe zu geben. Die Applikation hat laut Unternehmensangaben bereits rund 2,4 Millionen User. Benedict Kurz, Lucas Hild, Gregor Weber, Julian Prigl und Yannik Prigl haben Knowunity 2019 gegründet und waren zu dem Zeitpunkt selbst Schüler, wodurch die Möglichkeit bestand, die Lernplattform zielgruppengerecht zu entwickeln. Das Startup aus Sindelfingen hat bereits 60 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und ist im DACH-Raum, Frankreich und Polen aktiv. In einer Series-A-Finanzierungsrunde konnte Knowunity nun zehn Millionen Euro einsammeln. Lead-Investoren waren hierbei der Züricher Risikokapitalgeber Redalpine und der Londoner Technologiefonds Stride.VC. Redalpine hat in 74 Startups investiert, darunter u.a. Taxfix, N26, Zenjob, Jodel, Donut, Genialis, Sennder, Lengoo, Carvolution und Showheroes. Stride.VC wurde 2018 gegründet und investiert in technologische Startups in der Seed Phase. Das Portfolio umfasst u.a. Deliveroo, Linktree, Secret Escapes, Zoopla, Digits, Priceminister, Hopin, Cazoo und Dailymotion. Der Bestandsinvestor Project A und die Business Angels Verena Pausder sowie Mario Götze haben sich ebenfalls an der Serie A beteiligt. Mit dem frischen Kapital will Knowunity neue Formate und Lernmöglichkeiten entwickeln, rund 40 neue Angestellte einstellen und nach Italien und Großbritannien expandieren. Mittelfristig ist auch eine Expansion in die USA geplant.

Willkommen zum Skillbyte-Podcast! Skillbyte ist ihr Partner für digitale Exzellenz. In diesem Podcast geht es um das Thema: Cloud als Strategie, nicht als Technologie! // Inhalt // 01:20 - Intro Maurice Kemmann von Cloud-Mates.de 02:22 - Kosten von Cloudlösungen 03:09 - Möglichkeiten der Cloud-Migration 14:18 - Herausforderungen für Kunden bei der Cloud Migration 18:11 - Positive und negative Beispiele für Cloud Strategien aus echten Projekten 23:46 - Keine Angst vor Releases! 25:28 - Die Applikation als Basis für die Strategie / Cloud hat eine Lernkurve 27:29 - Retain und Retire inkl. Beispielen zum Datenschutz 34:26 - Prozesse, Betrieb und Monitoring 41:23 - Ausblick für zukünftige Cloud Strategien Cloud Mates: https://www.cloud-mates.de/ Abonnieren Sie diesen Podcast und besuchen Sie uns auf https://www.skillbyte.de Feedback und Fragen gerne an podcast@skillbyte.de

Die α-Synuclein-Aggregation ist ein charakteristisches pathologisches Schlüsselereignis bei neurodegenerativen Erkrankungen, wie Morbus Parkinson (MP) und Demenz mit Lewy- Körperchen (DLB). Neuere Untersuchungen weisen darauf hin, dass α-Synuclein-Oligomere die wesentliche neurotoxische Spezies darstellen. Der zugrundeliegende Mechanismus konnte dabei noch nicht vollständig geklärt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde der Effekt verschiedener α-Synuclein-Oligomer-Präparationen auf die synaptische Übertragung in autaptischen neuronalen Kulturen untersucht. Applikationen von großen α-Synuclein- Oligomeren erhöhten selektiv die Amplitude von evozierten AMPA-Rezeptor-vermittelten synaptischen Strömen innerhalb von Minuten. Die Applikation von kleinen Oligomere erhöhte die Amplitude hingegen nicht. Die Amplituden der NMDA-Rezeptor-vermittelten synaptischen Ströme wurden von keiner der beiden Oligomerspezies beeinflusst. Die Biotinylierung von AMPA-Rezeptoren in akuten Hirnschnitten zeigte eine gesteigerte Rezeptorinsertion. Dies deutet auf einen postsynaptischen Mechanismus hin, bei dem die Ca2+-Konzentration erhöht wird. Weiterhin konnte bei den großen α-Synuclein-Oligomeren eine Veränderung an der Präsynapse beobachtet werden. Sowohl die Frequenz der spontanen postsynaptischen Ströme (sEPSCs) in kultivierten Neuronen als auch die synaptische Vesikelausschüttung in Synaptosomenpräparationen wurden nach Applikation großer α- Synuclein-Oligomere erhöht. Um zu untersuchen, ob α-Synuclein-Oligomere, induziert durch die synaptische Transmission, einen Effekt auf das neuronale Überleben hatten, wurden MTT-Assays durchgeführt. Es konnte ein Anstieg der Glutamat-Toxizität in Gegenwart von großen α-Synuclein-Oligomeren gezeigt werden, was auf einen exzitatorischen Mechanismus im neuronalen Überleben hindeutet.

Die vorliegend präsentierten Experimente hatten zum Ziel, die hypothetische Rolle von Gq/11- bzw. G12/13-koppelnden heptahelikalen Transmembrandomänenrezeptoren (7TMR) als Mechanosensoren für die Initiation des myogenen Tonus zu untersuchen. Um festzustellen, welche 7TMR hierfür besonders relevant sind, wurden Leitungsgefäße mit Widerstandsgefäßen in ihren RNA-Leveln für eine Reihe von 7TMR verglichen. Dies geschah auf der Grundlage, dass Leitungsgefäße einen geringeren myogenen Tonus aufweisen als Widerstandsgefäße. Eine aus höheren RNA-Leveln ableitbare größere Anzahl an putativen Sensormolekülen sollte also über eine größere Mechanosensitivität des Gefäßes zu einem höheren Ausmaß an myogener Vasokonstriktion führen. Die RNA-Level wurden mittels quantitativer RT-PCR (qRT-PCR) bestimmt. Die Quantifizierung erfolgte relativ zum geometrischen Mittel dreier Haushaltsgene. Die untersuchten Widerstandsgefäße umfassten kleine Mesenterialarterien, Nierenarterien und Gehirnarterien. Die untersuchten Leitungsgefäße umfassten die A. mesenterica superior, Bauchaorta, A. carotis communis und die Pulmonalarterie. Folgende Rezeptoren stellten sich in der qRT-PCR aufgrund ihres Expressionsprofils als vielversprechende molekulare Sensorproteine in Widerstandsgefäßen heraus: AT1B-Angiotensinrezeptor, ETA-Endothelinrezeptor, V1A-Vasopressinrezeptor, �1A-Adrenozeptor. In einem zweiten Schritt wurde versucht, über pharmakologische Inhibition der vorgenannten Rezeptoren eine Reduktion des myogenen Tonus zu erreichen. Die eingesetzte Methode war die isobare Konstriktionsmessung (Arteriographie) an isolierten kleinen Mesenterialarterien. Die Methode erforderte vor der eigentlichen Applikation der Pharmaka die Registrierung eines myogenen Tonus in Abwesenheit jeglicher Pharmaka. Dann erst wurde der myogene Tonus unter Anwesenheit von Pharmaka ein zweites Mal registriert. Bei der genaueren Analyse des ersten myogenen Tonus fiel dessen bisigmoider Verlauf auf. Möglicherweise liegt dieser charakteristischen Form eine zeitversetzte Aktivierung der an die putativen mechanosensitiven 7TMR koppelnden G-Proteine zugrunde: Zunächst werden wahrscheinlich Gq/11-Proteine aktiviert, dann G12/13-Proteine. Bei der Analyse des Kurvenverlaufs zum zweiten myogenen Tonus zeigte sich unter Kontrollbedingungen, d.h. unter Abwesenheit von Pharmaka, eine Linksverschiebung relativ zum ersten myogenen Tonus. Darüberhinaus änderte sich die Kurvenform von bisigmoid zu monosigmoid. Wahrscheinlich sind auch für diese Charakteristika Eigenheiten der an die putativ mechanosensitiven 7TMR koppelnden G-Proteine verantwortlich: Die im Zuge des ersten myogenen Tonus aktivierten G12/13-Proteine inaktivieren möglicherweise langsamer durch GTP-Hydrolyse als die Gq/11-Proteine. Deshalb könnten zu Beginn des zweiten myogenen Tonus beide G-Protein-Spezies aktiv sein und so die Mechanosensitivität der glatten Muskelzellen drastisch erhöhen, was die Linksverschiebung erklären würde. Die nun konzertiert erfolgende G-Protein-Aktivierung könnte ferner den monosigmoiden Kurvenverlauf erklären. Die Applikation der Pharmaka erfolgte zunächst als Kombination von antagonistischen Substanzen an AT1-, ETA-, V1A- und �1-Rezeptoren. Eingesetzt wurden Candesartan, BQ-123, Relcovaptan und Prazosin. Diese Kombination reduzierte den myogenen Tonus signifikant in seiner Amplitude. Anschließend wurde Prazosin als Monosubstanz getestet. Der Hemmeffekt unterschied sich nicht von der ursprünglichen Viererkombination. Schließlich erfolgte eine Testung der ursprünglichen Kombination unter Auslassung von Prazosin. Auch hier war der hemmende Effekt derselbe. Zur Erklärung dieser Befunde wurde das Konzept der negativen Interferenz herangezogen: Dabei konkurrieren 7TMR um einen limitierten Pool an G-Proteinen. Inverse Agonisten (wie sie die Substanzen Candesartan und Prazosin darstellen) führen zu einer Sequestrierung von G-Proteinen an den jeweiligen Rezeptoren ohne folgende Signaltransduktion. Dabei könnte die Applikation eines inversen Agonisten dieselben Effekte erzielen wie eine kombinierte Applikation. Letztlich konnte durch den hemmenden Effekt von Prazosin für �1-Adrenozeptoren bestätigt werden, dass sie eine mechanosensitive Funktion ausüben. Unter Berücksichtigung der Ergebnisse des qPCR-Teils handelt es sich wahrscheinlich um �1A-Adrenozeptoren. Deren Mechanosensitivität kann einen Teil der Kontraktion glatter Muskelzellen auf einen steigenden intravasalen Druck vermitteln und damit einen entsprechenden Anteil am myogenen Tonus erklären.

Ein optimales intra- und postoperatives Schmerzmanagement für Versuchstiere ist aus ethischen und tierschutzrechtlichen Gründen unerlässlich. Für schmerzhafte Eingriffe, wie sie in der orthopädischen Forschung häufig vorgenommen werden, werden im Schmerz- management meist Opioide eingesetzt. Die Anwendung von Opioiden bei Schafen wird kontrovers diskutiert und entsprechend gibt es diesbezüglich keine einheitlichen Empfehlungen. Ziel dieser Untersuchung war es, die Anwendung von Opioiden beim Schaf unter experimentellen Bedingungen zu untersuchen. In einer vergleichenden Studie mit 18 Merinoschafen wurden drei verschiedene Analgesieregime miteinander verglichen: Als Basisanalgesie (Behandlungsgruppe KK) wurde präoperativ Ketoprofen (3 mg/kg i.v.), intraoperativ Ketamin (8 mg/kg/h i.v.) und Metamizol (25 mg/kg verdünnt i.v.) sowie postoperativ 3 Tage Ketoprofen (3 mg/kg/d i.m.) verabreicht. Den Tieren aus Behandlungsgruppe KF wurden zusätzlich zur Basisanalgesie 12h präoperativ Fentanylpflaster (2 µg/kg/h) appliziert. Behandlungsgruppe KM erhielt zusätzlich intraoperativ eine intraartikuläre Morphininjektion (0,1 mg/kg). Zur Bewertung der analgetischen Wirksamkeit der unterschiedlichen Analgesieregime wurden intraoperativ arterieller Blutdruck und Herzfrequenz gemessen. Postoperativ wurden die Schmerzen der Tiere morgens und abends über vier Tage mit einer numerischen Bewertungstabelle (Pain Score) anhand von Verhaltensmerkmalen beurteilt. Zusätzlich wurde der Fentanylspiegel im Blut gemessen und auf unerwünschte Wirkungen geachtet. Die Applikation des Fentanylpflasters bewirkte intraoperativ einen Abfall der Herzfrequenz, während diese in den anderen Behandlungsgruppen im OP-Verlauf anstieg. Der Blutdruck stieg bei allen Tieren als Reaktion auf die schmerzhaften Stimuli während des Eingriffs deutlich an. Der Einfluss des Fentanylpflasters auf die intraoperative Analgesie wird daher als geringgradig eingeschätzt. In der postoperativen Phase wurden in der Gruppe KF insbesondere ab dem dritten Tag bessere Ergebnisse im Pain Score erzielt als in den anderen Behandlungsgruppen. In den ersten beiden Tagen postoperativ wurde in Gruppe KF die Bewertung mit dem Pain Score durch die auftretenden Verhaltensauffälligkeiten, wie Sedation, Flehmen und verändertes Bewegungsverhalten, erschwert. Die gemessenen Fentanylspiegel waren während der ersten 24h postoperativ, im Vergleich zu bereits publizierten Daten, stark erhöht und erreichten erst am dritten und vierten Tag die zu erwartenden Werte. Die positiven Effekte des Fentanyls auf die postoperative Analgesie wurden somit von den auftretenden Nebenwirkungen durch teilweise stark erhöhte Wirkspiegel überlagert. Die Anwendung des Fentanylpflasters kann daher nur eingeschränkt empfohlen werden. Eine analgetische Wirksamkeit von intraartikulär appliziertem Morphin bei Schafen konnte in der vorliegenden Studie nicht gezeigt werden.

Chronische inflammatorische demyelinisierende Polyneuropathie (CIDP) ist eine erworbene Erkrankung des peripheren Nervensystems (PNS), an deren Entstehung sowohl zellvermittelte als auch humorale Immunmechanismen gegen bisher unbekannte Antigene beteiligt sind. Um neue Erkenntnisse über die Rolle humoraler Faktoren bei der CIDP zu erlangen, wurde der Effekt von aufgereinigtem IgG von elf Patienten mit klassischer CIDP auf die neuromuskuläre Transmission untersucht. Mit Hilfe der durchströmten Macro-Patch-Clamp-Elektrode konnte die Wirkung dieser Antikörper an Zwerchfellpräparaten der Maus erforscht werden. Neben den elektrophysiologischen Untersuchungen wurde der Effekt verschiedener CIDP-IgGs auf den Calciumeinstrom in kultivierte Neurone des Bulbus olfactorius der Maus mittels Calcium-Imaging-Experimenten getestet. Die Frage nach dem möglichen Zielantigen wurde durch ELISA, Westernblots und die Applikation von monoklonalen Anti-P0-Antikörpern genauer betrachtet. Die Applikation der CIDP-IgG-Fraktionen führte zu einer irreversiblen, signifikanten Reduktion der Transmitterausschüttung an der motorischen Endplatte. Ein postsynaptischer Effekt konnte nach der Applikation von acht CIDP-IgGs nicht beobachtet werden, was die präsynaptische Natur der Blockade bestätigte. Durch die Koinkubation der CIDP-IgGs mit therapeutischem IVIg konnte die präsynaptische Blockade fast vollständig neutralisiert werden. Sowohl das Ausmaß als auch der zeitliche Verlauf der präsynaptischen Blockade variierte zwischen den IgG-Fraktionen verschiedener Patienten, was erstmals auf verschiedene Mechanismen hinwies, die der Abnahme der Acetylcholinfreisetzung zu Grunde liegen könnten. Unterstützt wurde diese Annahme durch die unterschiedlichen Effekte der CIDP-IgGs auf den Calciumeinstrom in kultivierte Neurone. Die durch drei CIDP-IgG-Fraktionen hervorgerufene präsynaptische Blockade korrelierte mit einer signifikanten Reduktion des Calciumeinstroms in die Zellen, was auf eine Interaktion der Antikörper mit spannungsabhängigen Calciumkanälen hindeutete. Zwei CIDP-IgG-Fraktionen hatten keinen Effekt auf den Calciumeinstrom. Das IgG eines weiteren Patienten verursachte sogar einen Anstieg des Calciumeinstroms in kultivierte Neurone, obwohl es gleichzeitig zu einer verminderten Transmitterausschüttung an der motorischen Endplatte führte. Antikörper gegen Ganglioside, die als mögliche Zielantigene bei der CIDP diskutiert werden, konnten in keiner der hier getesteten IgG-Fraktionen nachgewiesen werden. Dagegen führte die Applikation von monoklonalen Antikörpern gegen das periphere Myelinprotein 0 (P0) zu einer konzentrationsabhängigen Reduktion der neuromuskulären Übertragung. Wie bei CIDP-Antikörpern, war dieser Effekt präsynaptischer Natur und eine Beeinträchtigung postsynaptischer Strukturen konnte nicht nachgewiesen werden. Ein solcher Mechanismus wäre für Anti-P0-positive CIDP-Patienten denkbar, jedoch konnte hier nur bei der CIDP-IgG-Fraktion eines Patienten eine Bindung an ein Zwerchfellprotein im Bereich von P0 beobachtet werden. Die vorliegende Studie spricht für eine pathophysiologische Bedeutung von humoralen Faktoren bei der CIDP. Autoantikörper, die zu einer komplementunabhängigen, irreversiblen, rein präsynaptischen Blockade der neuromuskulären Transmission führen, könnten eine Ursache der Muskelschwäche bei CIDP-Patienten darstellen. Des Weiteren erklären Autoantikörper, die über eine Veränderung der neuromuskulären Transmission wirken und nicht zwangsläufig zur komplementvermittelten Schädigung des PNS führen, den schnellen Therapieerfolg durch Plasmapheresen.

Der akute Myokardinfarkt stellt in den Industrienationen immer noch eine der häufigsten Todesursachen dar. Auch nach Wiedereröffnen des Gefäßes führt eine prolongierte myokardiale Ischämie zur Ausbildung eines Infarktareals. Neben der irreversiblen Schädigung der Myozyten während der Ischämie kommt es auch zu dem so genannten Reperfusionsschaden, dieser kann aber, zumindest tierexperimentell, durch eine entsprechende Therapie verringert werden. Wir konnten bereits zeigen, dass die retrograde Applikation von embryonalen endothelialen Vorläuferzellen, von murinen Embryonen Tag 7,5 (Tie-2+, c-Kit+, Sca-1+, flk-1 low, MHC-1-) eine Kardioprotektion über lösliche Faktoren vermittelt. Diese Reduktion der Infarktgöße war über einen PI3K-AKT Signaltransduktionsweg vermittet. In der hier vorliegenden Studie haben wir uns mit dem Einfluss von Thymosin β4 auf die eEPC vermittelte Kardioprotektion beschäftigt. Methoden: In vitro wurden neonatale ventrikuläre Myozyten der Ratte einer Hypoxie (4 h) und Reoxygenation (1 h) ausgesetzt. Die überlebenden Zellen wurden mittels Trypan-Blau-Exklusion identifiziert. Des Weiteren wurden neonatale ventrikuläre Endothelzellen der Ratte auch einer Hypoxie (18 h) und Reoxygenation (4 h) ausgesetzt und die Apoptoserate mittles TUNEL-Färbung analysiert. Embryonale EPCs mit/ohne Thymosin β4 shRNA Transfektion wurden während Hypoxie kokultiviert oder Thymosin β4 Protein wurde dem Medium zugesetzt. In Schweinen (n= 9 pro Gruppe) wurde am Tag 1 mittels LAD-Verschluß (1 h) ein Infarkt induziert. 5x106 eEPCs mit/ohne Thymosin β4 shRNA Transfektion oder Thymosin β4 Protein wurden nach 55 min Ischämie in die anteriore interventrikulare Herzvene retroinfundiert. Nach 24 h Reperfusion wurden die globale und regionale Myokardfunktion (Sonomikrometrie) sowie die Infarktgröße bestimmt. Darüber hinaus wurde die Inflammation mittels Myeloperoxidase Analyse im Gewebe untersucht. Ergebnisse: Die „short hairpin“ Ribonukleinsäure (shRNA) Transfektion führte zu einer verringerten Thymosin „messanger“ RNA Expression in „real time“ Polimerase Kettenreaktions-Untersuchungen (rt-PCR). In Zellkultur war der Anteil überlebender neonataler Kardiomyozyten in Anwesenheit von eEPCs signifikant erhöht, wenn diese Zellen Thymosin β4 exprimierten. Die Analyse der TUNEL-Färbung zeigte eine deutlich geringere Apoptoserate der neonatalen Endothelzellen, die mit eEPCs kokultiviert wurden, es sei denn die Thymosin β4 Expression wurde durch Transfektion der shRNA reduziert. Die Applikation von Thymosin β4 Protein zeigte bei beiden Zellarten ein ähnliches Ergebnis wie die Kokultivierung mit den eEPCs. In vivo waren nach 24 h zahlreiche Zellen im ischämischen Areal nachweisbar. Die Anzahl der Zellen war durch die Reduktion der Thymosin β4 Expression nicht beeinträchtigt. Die regionale Applikation der eEPCs reduzierte die Infarktgröße signifikant gegenüber der Kontrollgruppe, wohingegen die Thymosin β4 shRNA Transfektion der eEPCs diesen Effekt inhibierte. Auch hier zeigte die retrograde Applikation des Thymosin β4 Proteins eine kardioprotektive Wirkung, die ähnlich ausgeprägt war wie die der eEPCs. Die Analyse der TUNEL-positiven Zellen zeigte eine deutliche Reduktion der Apoptoserate nach Retroinfusion der eEPCs oder des Thymosin β4 Protein, auch hier verloren die eEPCs ihre protektiven Eigenschaften nach der Transfektion mit Thymosin β4 shRNA. Die Inflammation im Ischämieareal, ein wichtiges Kennzeichen für die Ausprägung des Ischämie/Reperfusionsschadens, konnte durch die Verabreichung von eEPCs und auch Thymosin β4 Protein signifikant reduziert werden. Die Reduktion der Thymosin β4 Expression verhinderte wiederum diesen kardioprotektiven Effekt. Diese Untersuchungen zeigen, dass embryonale endotheliale Vorläuferzellen den Ischämie/Reperfusionsschaden zu einem frühen postischämischen Zeitpunkt verringern. Der kardioprotektive Effekt dieser Zellen ist zumindest teilweise Thymosin β4 abhängig, da eine analoge Protektion durch die lokale Applikation von Thymosin β4 Protein erreicht werden kann. Generell zeigt diese Arbeit, dass neben dem direkten Einsatz von Vorläuferzellen und Stammzellen zur Behandlung des Reperfusionsschadens diese Zellen auch genutzt werden können, um mögliche Kandidatenproteine zur Kardioprotektion nach akutem Myokardinfarkt zu identifizieren und somit eine effektive Therapie des Reperfusions-schadens beim Menschen zu ermöglichen.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass eine sinnvolle Urindiagnostik mit Hilfe eines bettseitigen Blutgasgerätes möglich ist. Die bettseitige Bestimmung von Natrium, Kalium und Kalzium im Urin mit Hilfe eines bettseitigen Blutgasanalysegerätes ist eine valide und einfache Methode, um einen Anhalt über die Urinexkretion der genannten Elektrolyte zu erhalten, wobei jedoch Ungenauigkeiten, insbesondere bei höheren Werten berücksichtigt werden müssen. Alle drei Elektrolytmessungen im Urin korrelieren gut mit den im Labor bestimmten Werten. Demnach können Änderungen der Exkretion über die Zeit ausreichend gut erfasst werden. Unsere Ergebnisse zeigen außerdem, dass eine bettseitige Bestimmung der Elektrolytausscheidung im Urin bei Frühgeborenen am Blutgas-Analysegerät in bestimmten Bereichen valide und praktikabel ist. Mittels bettseitiger Urin- und Plasma-Elektrolytbestimmung konnten wir bekannte Phänomene der postnatalen Wasser- und Elektrolytexkretion nachvollziehen, insbesondere nach Applikation des Methylxanthins Coffein. Die Applikation von Coffein bei Frühgeborenen mit Apnoen führte zwar zu einem Anstieg der Diurese, ohne jedoch die Urin- oder Serumelektrolyte wesentlich zu beeinflussen. DDAVP (Minirin®) wird bei Frühgeborenen zur Behandlung einer Polyurie eingesetzt. Das Medikament birgt jedoch das Risiko, den Wasser- und Elektrolythaushalt der Kinder zu beeinflussen. Unsere Daten zeigen, dass Minirin auch bei Frühgeborenen unter 1000 g Geburtsgewicht zu einer signifikanten Abnahme der Diurese führt. Eine Therapie mit Minirin kann bei diesen Kindern, ohne eine Anpassung der Flüssigkeitszufuhr, innerhalb kurzer Zeit zu einem klinisch relevanten Abfall der Serum-Natriumwerte führen. Diese Therapie birgt demnach ein potentielles Risiko von Elektrolytverschiebungen bei Patienten, die ohnehin in den ersten Lebenstagen eine instabile Homöostase haben. Unsere Daten unterstreichen außerdem die Unreife der renalen Aldosteronantwort. Anhand unserer Daten konnte die 27 Schwangerschaftswoche als kritische Grenze der Tubulusreifung identifiziert werden. Vor dieser Grenze ist die Niere Frühgeborener offensichtlich nicht in der Lage sowohl Natrium, als auch Kalium in ausreichender Menge zurück zu resorbieren. Nach der 27. SSW manifestiert sich zunächst eine Aldosteronresistenz mit erhöhter Natriumausscheidung, die sich dann im Laufe der ersten Lebenswochen normalisiert. Anhand der hier vorgelegten Beobachtungen kann gefolgert werden, dass die Anpassungsstörungen der Nierenfunktion sehr unreifer Frühgeborener in den ersten Wochen nach der Geburt durch eine bettseitige Bestimmung von Elektrolyten im Urin leichter Rechnung getragen werden kann. Diese einfache und praktikable Messung könnte in das zukünftige Management dieser Kinder einbezogen werden.

Der akute Effekt einer einmaligen hohen Dosis von Anthrachinonen und diphenolischen Laxantien auf den Gehalt der Neurotransmitter VIP, Somatostatin und Substanz P des enterischen Nervensystems wurde in dieser Studie Untersucht. 450 weibliche Wistar-Ratten wurden 15 Gruppen zu je 30 Tieren randomisiert; sie erhielten eine einmalige Gabe entweder des Lösungsmittels (Kontrolltiere) oder einer hohen Dosis von Sennosiden, Danthron, Bisacodyl und Natriumpicosulphat. Zwei bzw. 6, bzw. 18 Stunden nach der Laxantieneinnahme wurde das Kolon den Tieren in Narkose entfernt. Nachdem die Darmsegmente, Colon ascendens und Colon descendens, entnommen wurden, erfolgte eine Trennung der drei Gewebsschichten Mukosa, Submukosa und Muskularis externa mittels Präparation. Nach Extraktion, Kochen und anschließender Homogenisierung in Essigsäure der jeweiligen Gewebsschichten ließ sich der Gehalt der Neurotransmitter VIP, Somatostatin und Substanz P mittels validierter Radioimmunassays bestimmen. Zwei Stunden nach der hochdosierten Gabe von Anthrachinonen und diphenolischen Laxantien fand keine Veränderung der Neurotransmittergehalte verglichen mit den Kontrollgruppen statt. Sechs Stunden nach Gabe von den diphenolischen Laxantien (Bisacodyl und Natriumpicosulphat) ließ sich eine signifikante Erhöhung des inhibitorischen Neurotransmitters Somatostatin in der Mukosa des Colon ascendens und in der Muskularis externa des Colon ascendens und Colon descendens nachweisen. Die einmalige hochdosierte Gabe von Natriumpicosulphat führte zusätzlich zu einer signifikanten Erhöhung des exzitatorischen Neurotransmitters Substanz P in der Submukosa des Colon ascendens. Die Applikation von Anthrachinonen (Sennoside und Danthron) ließ den Gehalt der Neurotransmitter unbeinflusst. Achtzehn Stunden nach Verabreichung der diphenolischen Laxantien zeigte sich eine signifikante Reduktion von VIP in der Muskularis externa des Colon descendens. Nach Applikation von Sennosiden kam es zu einer signifikante Reduktion von Somatostatin in der Submukosa des Colon descendens; die Gabe von Danthron führte zu einer signifikante Reduktion von VIP in der Muskularis externa des Colon descendens. Der Substanz P-Gehalt blieb unbeeinflusst. Daraus lässt sich folgern, dass eine einmalige hochdosierte Behandlung mit Anthrachinonen und diphenolischen Laxantien vorübergehend den Gehalt des inhibitorischen Neurotransmitters Somatostatin und des exzitatorischen Neuroransmitters Substanz P zu erhöhen, letztendlich jedoch den Gehalt der inhibitorischen Neurotransmitter VIP und Somatostatin zu vermindern vermag. Dies könnte Ausdruck einer toxischen Wirkung oder aber eines pharmakologischen Einflusses der Laxantien auf das enterische Nervensystem sein. Für letzteres spricht die fehlende Beeinflussbarkeit des exzitatorischen Neurotransmitters Substanz P; die Reduktion der inhibitorischen Neurotransmitter VIP und Somatostatin könnte durch eine verminderte Synthese oder durch einen vermehrten Abbau bedingt sein. Die kurzfristige Erhöhung der Neurotransmitter Somatostatin und Substanz P 6 Stunden nach Gabe diphenolischer Laxantien im Gegensatz zu den Anthrachinonen könnte Ausdruck eines unterschiedlichen Wirkungsmechanismus der beiden untersuchten Laxantiengruppen (Anthrachinone und diphenolische Laxantien) sein, die beide als antiabsorptiv, sekretagog und prokinetisch klassifiziert werden.

Embryonale Stammzellen stellen aufgrund ihrer Fähigkeit, in vitro in verschiedene Subtypen von Kardiomyozyten zu differenzieren, eine vielversprechende Quelle für eine spezifische Zellersatztherapie ischämischer Herzerkrankungen dar. Ein wesentliches Hindernis, das große therapeutische Potenzial embryonaler Stammzellen für klinische Zelltransplantationen zu nutzen, besteht darin, dass es bisher kein geeignetes Verfahren gibt, den gewünschten Zelltyp zu isolieren. Die Applikation hochaufgereinigter definierter Subpopulationen ist jedoch Voraussetzung, um optimale funktionelle Effekte zu erzielen und andererseits eine potenzielle intramyokardiale Teratomformation aus mittransplantierten undifferenzierten ES-Zellen zu vermeiden. Die Verwendung Zelltyp-spezifischer Promotoren zur Expression eines transgenen Oberflächenmarkers könnte die zellschonende und nicht immunogene Aufreinigung eines gewünschten aus ES-Zellen gewonnenen Zelltyps mit hoher Ausbeute ermöglichen und damit eine wichtige Basis für künftige Zelltransplantationen liefern. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Protokoll etabliert, um mittels der magnetischen Zellsortierung (MACS), dem gegenwärtigen Goldstandard einer zellschonenden und effizienten Zellseparation, stabil transfizierte murine embryonale Stammzellen aufzureinigen. Für MACS wurden ES-Zellen markiert, die ein intrazellulär trunkiertes CD4-Oberflächenprotein (∆CD4) unter der Kontrolle des konstitutiv aktiven PGK-Promotors stabil exprimierten. Um die markierten Zellen in vivo fluoreszenzmikroskopisch detektieren zu können, erfolgte in einem Parallelansatz eine Fusion des ∆CD4 mit einem intrazellulären EGFP-Teil (∆CD4EGFP). Die Funktionalität dieses Fusionsproteins wurde ebenso gezeigt wie dessen Eignung für die MACS-Aufreinigung, mit welcher Reinheiten von über 97% erzielt wurden. Die Expression des ∆CD4-Moleküls ohne EGFP-Anteil führte nach MACS zu über 98% positiven vitalen Zellen. Dabei waren die jeweils erzielten Reinheiten unabhängig von dem Differenzierungszustand der Zellen und der initialen Frequenz positiver Zellen (0,6% bis 16%). Die Vitalität der aufgereinigten Zellen nach dem MACS-Prozess wurde dadurch belegt, dass diese in der Lage waren, zu reaggregieren und normale „Embryoid Bodies“ auszubilden, die Marker aller drei embryonaler Keimblätter exprimierten. Parallel zur Etablierung der MACS-Methode wurde der kardial spezifische humane 2,75kb Nkx2.5-Promotor über die Expression des in vivo-Markers EGFP in murinen embryonalen Stammzellen untersucht. Die fluoreszenzmikroskopischen und durchflusszytometrischen Ergebnisse korrelierten mit dem erwarteten embryonalen Aktivitätsprofil des Nkx2.5-Promotors. RT-PCR-Analysen früher kardialer Marker zeigten, dass der hNkx2.5-Promotor Zellen markiert, deren Expressionsmuster dem früher kardial determinierter Zellen entspricht. Der 2,75 kb lange hNkx2.5-Promotor bietet damit einen vielversprechenden Ansatz, kardiale Vorläuferzellen innerhalb des heterogenen Zellspektrums sich differenzierender ES-Zellen zu identifizieren. Ein Transfer auf das in dieser Arbeit etablierte MACS-System könnte die effiziente, zellschonende und nicht immunogene Aufreinigung kardialer Vorläuferzellen aus humanen ES-Zellen ermöglichen. Dieser Ansatz könnte die Therapie ischämischer Herzmuskelerkrankungen mit embryonalen Stammzellen der klinischen Anwendung einen entscheidenden Schritt näher bringen.

Das Endothel dient im ruhenden Zustand dem Gefäß als Barriere, die jedoch durch lokale Schädigung wie Trauma, Entzündung oder Ischämie aufgelöst werden kann (Klinke, 1996; Ley, 1996). Dieses Phänomen wird auch im Zusammenhang mit der Reperfusion zuvor ischämischer Myokardareale als so genannter Reperfusionsschaden beobachtet (Jennings, 1985; Schurmann, 1997). Erst das aktivierte Endothel ermöglicht Prozesse wie das Rolling, Sticking und die Migration zuvor frei fließender PMN und Thrombozyten, die über eine Reihe von Adhäsionsmolekülen wie u.a. E-Selektin und ICAM-1 vermittelt werden (Adhäsionskaskade, Sluiter, 1993; Froese, 1994; Fuster, 1996). Vorausgehende Untersuchungen konnten zeigen, dass die Endothelaktivierung in zwei Phasen verläuft, einer akuten nach Sekunden bis Minuten (Typ I) und einer subakuten nach Stunden bis Tagen (Typ II, Pober, 1990; Ichikawa, 1997). Akute Mechanismen verwenden die Freisetzung bereits bestehender Mediatoren wie PAF, Leukotriene, H2O2 und posttranslationale Modifikationen, für die subakuten Effekte ist jedoch eine Neusynthese von Zytokinen und Adhäsionsmolekülen erforderlich (Nawroth, 1993; Kukielka, 1994). Dabei spielen Transkriptionsfaktoren wie NFκB eine bedeutende Rolle (Chen, 1998; Karin, 1999). In der vorliegenden Arbeit wurde zunächst ein Zellkulturmodell mit neonatalen Rattenendothelzellen und humanen Umbilkalvenenzellen bzw. einer humanen Endothelzelllinie etabliert, womit auch Mechanismen der Hypoxie und Reoxygenierung (Reperfusionssituation) simuliert werden konnten (vgl. Material und Methoden 3.1 und 3.2). Eigens hergestellte HVJ-Liposomen (Dzau, 1996; Morishita, 1997) zeigten im Vergleich zu kommerziellen Reagenzien (Effectene, Qiagen) keine befriedigende Transfektionseffizienz, weshalb das Modell mit letzteren umgesetzt wurde (vgl. Ergebnisse 4.1 und 4.2). Nach Transfektion von Reportergenkonstrukten für ICAM-1 wurde die Expression dieser Adhäsionsmoleküle nach unterschiedlicher Zellstimulation beobachtet und mittels einer Renilla- bzw. Firefly-Luciferasemarkierung luminometrisch gemessen (vgl. Material und Methoden 3.3 und 3.7). Auf die Stimulation mit TNFα, PMN, Thrombozyten und/oder Hypoxie bzw. Reoxygenierung reagierten diejenigen ICAM-1-Reportergenkonstrukte in signifikantem Ausmaß, die eine entsprechende Bindungsdomäne für den Transkriptionsfaktor NFκB enthielten. Dort kam es regelmäßig zu einer Hochregulation der ICAM-1-Expression als Parameter einer Mehrsynthese dieser Adhäsionsmoleküle (vgl. Ergebnisse 4.3). Mittels Myeloperoxidase-Messungen (leukozytenspezifisches Enzym) konnten insbesondere adhärente PMN für diese Prozesse verantwortlich gemacht werden (vgl. Ergebnisse Abb. 4.10). Zur Beeinflussung dieser subakuten Endothelaktivierung wurden so genannte NFκB-Decoy-Oligodinukleotide eingesetzt (vgl. Material und Methoden 3.6), die teilweise die DNA-Bindungssequenz des intrazellulären NFκB-Komplex besetzten. Dadurch kam es zwar noch zu einer Translokation des NFκB-Komplex in den Zellkern, die konsekutive ICAM-1-Transkription und Proteinsynthese wurde jedoch verhindert (Tomita, 2003; Morishita, 2004). Diese NFκB-Decoy-ODN bewirkten nach Transfektion in zuvor mit TNFα, PMN, Thrombozyten und/oder Hypoxie bzw. Reoxygenierung aktivierte Endothelzellen eine signifikante Reduktion der ICAM-1 Reportergenexpression. Noch deutlichere Effekte wurden durch eine Veresterung der NFκB-Decoy-ODN (Phosphothioat als Proteinaseinhibitor) oder eine entsprechend frühere Transfektion (bis 48h vor Zellstimulation) gemessen (vgl. Ergebnisse 4.4). Der akuten Interaktion zwischen Endothel und PMN bzw. Thrombozyten wird im klinischen Alltag u.a. mit GpIIb/IIIa-Rezeptorantagonisten (Tirofiban und Abciximab) begegnet (Nigam, 2002; Schwarz, 2002). In unserem in vitro-Zellkulturmodell bewirkten diese Substanzen nach Endothelstimulation eine (in unterschiedlichem Ausmaß) verringerte Adhäsion von PMN und Thrombozyten am Endothel (vgl. Ergebnisse 4.5). Zudem zeigten sie überraschender Weise auch einen inhibitorischen Effekt auf die ICAM-1-Reportergenexpression und damit auf die subakute Endothelaktivierung (vgl. Ergebnisse 4.6). Abciximab war dabei Tirofiban und einem CD18-Antikörper (IB4) signifikant überlegen (vgl. Ergebnisse Abb. 4.19). Diese Daten legten die Überlegung nahe, beiden Strategien (Adhäsionshemmer vs. NFκB-Decoy-ODN) bezüglich ihres ICAM-1-inhibitorischen Potentials am Endothel zu vergleichen: in unseren Untersuchungen war die Transfektion von NFκB-Decoy-ODN der Gabe von Adhäsionshemmern (Abciximab, Tirofiban oder CD18-Antikörper) überlegen (vgl. Ergebnisse Abb. 4.20). Die Kombination beider Strategien (Adhäsionshemmer und NFκB-Decoy-ODN) zeigte geringe, zusätzliche, ICAM-1-inhibitorische Effekte (vgl. Ergebnisse Abb. 4.21). Die Applikation von Oligodinukleotiden wird inzwischen als eine viel versprechende Therapie insbesondere ischämiebedingter, kardiovaskulärer Erkrankungen gesehen: nach Transfektion von NFκB-Decoy-ODN wurden bislang bereits positive Effekte auf die Myokardfunktion (Sakaguchi, 2001), koronare Restenoserate (Rutanen, 2002) und den Myokardinfarkt selbst (Morishita, 1997) gezeigt. Eine aktuelle Patientenanwendung nach koronarer Stentimplantation (Jun-Ichi, 2004) ergab bei zusätzlicher Transfektion von NFκB-Decoy-ODN gegenüber dem konventionell versorgten Myokardareal geringere Restenoseraten.

Die Funktion der Niere basiert auf einer intakten glomerulären Filtrationseinheit, für deren Aufrechterhaltung den Podozyten eine tragende Rolle zugeschrieben wird. Podozyten formen die Schlitzmembran und sind durch ihre anionische Glykokalix für die größen- und ladungsselektive Filtration des Blutes im Glomerulus zur Bildung eines proteinfreien Ultrafiltrats verantwortlich. Podozyten-Schädigung führt zu einem Verlust der Filtrationsschlitze, zu einem Ablösen der Podozyten von der GBM und zur Ausscheidung von hochmolekularen Proteinen im Urin (Proteinurie). Ziel der vorliegenden Arbeit war die Identifikation von molekularen Regulationsmechanismen. Vorarbeiten zeigten eine Induktion der ILK bei Podozyten- Schädigung in humanen Nierenerkrankungen, zwei Tiermodellen und in Podozyten- Zellkultur. Anhand eines ILK-Inhibitors konnte in vitro gezeigt werden, dass die ILKInduktion zu einer gesteigerten Proliferation und zu einer verminderten Zell-Matrix- Adhäsion führt. Durch den Einfluß der ILK auf GSK-3β wurden Elemente des Wnt- Signaltransduktionsweges rekrutiert. Die nucleäre Translokation von β-Catenin beeinflusste auf transkriptioneller Ebene das Schlitzmembranmolekül P-Cadherin in Podozyten. P-Cadherin wurde auf mRNA- und Protein-Ebene reprimiert (siehe Abbildung 8.1). Die Applikation des ILK-Inhibitors in einem Proteinuriemodell verminderte die strukturellen Schädigungen innerhalb der Glomeruli. Immunfluoreszenzen und Co-Immunpräzipitationen ermöglichten die Identifikation eines neuen, cytoskeletalen Interaktionspartners von ILK, bei dem es sich um das kürzlich beschriebene PDZ-LIM Domänen Protein CLP-36 (siehe Abbildung 8.1) handelt. In Podozyten wird CLP-36 an Serin- und Threonin-Resten phosphoryliert. Eine direkte Phosphorylierung von CLP-36 durch die ILK konnte mit den verwendeten in vitro Experimenten zunächst nicht nachgewiesen werden. CLP-36 assoziiert neben FActin mit den Alpha-Actinin-Isoformen 1 und 4. Die Expression und molekulare Interaktion von CLP-36 und Alpha-Actinin-4 in Podozyten konnte bestätigt werden. Mutierte Formen von Alpha-Actinin-4 führen bei Menschen zu einem Podozyten- Schaden, einhergehend mit starker Proteinurie.Über die Regulation von nativem Alpha-Actinin-4 und seinem Interaktionspartner CLP-36 war bei erworbenen Nierenerkrankungen noch nichts bekannt. Diese sollte im Rahmen dieser Arbeit untersucht werden. Bei humanen Nierenerkrankungen, insbesondere bei FSGS-Patienten, fand sich eine deutliche Reduktion von Alpha- Actinin-4 und CLP-36 Protein bei gleich bleibender mRNA-Expression. Die Analyse der Primärsequenz beider Moleküle ergab, dass diese durch Proteasomen degradiert werden könnten. Die Ubiquitinierung von Alpha-Actinin-4 konnte experimentell bestätigt werden, für CLP-36 fanden sich Hinweise auf eine Poly-Ubiquitinierung. Untersuchungen mit dem Translationsblocker Cycloheximid ergaben eine Halbwertszeit von mehr als 20 Stunden für beide Moleküle. Bei zusätzlicher Inhibition mit einem Proteasom-Inhibitor wurde deren proteasomale Degradation verhindert. Der Verlust beider Proteine bei oxidativem Stress konnte ebenfalls durch Inhibition der Proteasomen unterbunden werden. In dem murinen Proteinuriemodell entsprach die Regulation von CLP-36 und Alpha-Actinin-4 auf Protein- und mRNA-Ebene den Befunden an Patientenmaterial. Die Inhibition der Proteasome blockierte den Verlust von Alpha-Actinin-4 Protein in vivo. Die vorgestellten Daten identifizieren neue molekulare Regulationsmechanismen bei Podozyten-Schädigung und leisten einen Beitrag zum besseren Verständnis der zellulären Prozesse bei Nierenerkrankungen.

Das „Acute Respiratory Distress Syndrome“ (ARDS) ist eine akut auftretende, überwiegend Sepsis-induzierte, inflammatorische Erkrankung der Lunge mit hoher Letalität. Ein komplexes Netzwerk aus proinflammatorischen Zytokinen und Mediatoren initiiert und perpetuiert dabei die pulmonale Entzündungreaktion. Vor diesem Hintergrund steht das Konzept der therapeutischen Suppression dieser Substanzen. Dem Zytokin Interleukin-10 (IL-10) könnte in diesem Zusammenhang aufgrund seines ausgeprägten antiinflammatorischen Wirkspektrums eine Bedeutung zukommen; IL-10 hemmt physiologisch die Synthese und Freisetzung von Entzündungsmediatoren. In tierexperimentellen Untersuchungen bei Sepsis bzw. experimenteller Endotoxinämie konnte die protektive Wirkung von systemisch appliziertem IL-10 auf das Überleben der Versuchstiere sowie die Verminderung der Konzentrationen zirkulierender, proinflammatorischer Mediatoren gezeigt werden. Mit der vorliegenden Studie wurde erstmals untersucht, welche Auswirkungen eine Behandlung mit inhaliertem IL-10 im Hinblick auf die pulmonale und systemische Entzündungsreaktion hat. Da die Tierversuche in der intubierten und kontrolliert beatmeten Ratte durchgeführt werden sollten, musste zunächst ein hierfür geeignetes Verneblersystem entwickelt werden. Die in vitro Evaluation des neu entwickelten Verneblersystems ergab, dass das entwickelte Jetverneblersystem eine für eine alveoläre Deposition geeignete Partikelgröße liefert (d = 2µm). In vivo zeigten die produzierten Aerosolpartikel eine gleichmässige Deposition über die gesamte Lunge. Insgesamt deponierten rund 3.8%(1.3) (Median(IQR)) der vernebelten Ausgangslösung in alveolären Bereichen. Der Vernebelungsprozess beeinflusste weder die Herzfrequenz, den mittleren arteriellen Blutdruck, den arteriellen Sauerstoff- und Kohlendioxidpartialdruck noch die Integrität des Lungenparenchyms und kann daher als sicher angesehen werden. An 24 narkotisierten, kontrolliert beatmeten Ratten wurde die antiinflammatorische Wirkung von IL-10-Aerosol untersucht. Die Induktion des experimentellen Lungenschadens erfolgte durch intravenöse Injektion von Endotoxin (LPS). Die Tiere wurden zufällig einer von drei Versuchsgruppen zugeordnet: Die LPS-Gruppe erhielt eine LPS-Injektion (5mg/kg/KG) ohne therapeutische Intervention. Bei der IL-10-Gruppe erfolgte unmittelbar vor LPS-Injektion eine Behandlung mit IL-10-Aerosol (vernebelte Dosis: ~5μg/Tier; deponierte Dosis: ~0.19 μg/Tier). In einer Kontrollgruppe wurde die Auswirkung von Narkose, chirurgischer Präparation, Beatmung und Aerosolapplikation (Inhalation von PBS als die IL-10-Trägerlösung) evaluiert. Während einer Beobachtungszeit von 6h nach LPS-Injektion wurden kontinuierlich die Hämodynamik und Lungenmechanik sowie stündlich die arteriellen Blutgase und das Butbild bestimmt. Am Ende der Versuche erfolgten eine Bronchoalveoläre Lavage (BAL) sowie die Entnahme von Blut- bzw. Plasmaproben. Wichtigste Zielparameter waren hierbei die pulmonale und systemische Entzündungsreaktion. Durch die Injektion von LPS konnte sowohl systemisch als auch pulmonal eine akute Entzündungsreaktion ausgelöst werden. Zwar führte die experimentelle Endotoxinämie nur zu geringen Verschlechterungen der klinischen Parameter, jedoch zeigte sich sowohl in der BAL als auch im Plasma ein Anstieg der bestimmten proinflammatorischen Mediatoren (TNF-α, IFN-γ, RANTES, IL-1, IL-6). Desweiteren führte LPS zu einer Freisetzung reaktiver Stickstoffradikale aus durch die BAL gewonnenen und ex vivo kultivierten Alveolarmakrophagen. Die Applikation von IL-10-Aerosol senkte die erhöhten Konzentrationen von IFN-γ, RANTES, IL-1 und IL-6 sowohl in der BAL als auch im Plasma. Eine Reduktion der TNF-α-Konzentration war nur in der BAL nachweisbar. Auch die Freisetzung von reaktiven Stickstoffradikalen aus Alveolarmakrophagen wurde durch IL-10-Inhalation suffizient supprimiert. Die Vernebelung von IL-10 vor Induktion einer experimentellen Endotoxinämie zeigte sowohl pulmonal als auch systemisch antiinflammatorische Wirkungen. Basierend auf den hier vorgestellten Befunden können nun weitere Untersuchungen zur Beschreibung der Dosis-Wirkungsbeziehung und zur Bestimmung des Zeitfensters für eine therapeutische Applikation von IL-10-Aerosol nach LPS-Stimulation folgen.

In der vorliegenden Studie ist anhand von weiblichen Fischer-344-Ratten tierexperimentell erforscht worden, welche Applikationsform von Calcitriol (1,25(OH)2D3), die per subkutaner Injektion, die per Schlundsonde oder die oral über das Futter, den stärksten knochenanabolen Effekt erzielt und die stärkste Suppression der PTH-Sekretion zur Folge hat. In einem weiteren Tierexperiment wurde der Frage nachgegangen, in welchem Umfang die PTH-Suppression eine Rolle bei der antiresorptiven Wirkung von Calcitriol spielt, und ob diese antiresorptive Wirkung von Calcitriol als direkter oder indirekter Effekt am Knochen zu verstehen ist. Im ersten Versuch sind 72 weibliche, sechs Monate alte Fischer-344-Ratten in acht Gruppen eingeteilt und mit Vehikel, 0.05 oder 0.10 µg/kg KG Calcitriol entweder oral über das Futter, oral über Schlundsonde oder über subkutane Injektion zwei Wochen lang behandelt worden. Für den zweiten Versuch wurden sechs Monate alte weibliche Fischer-344-Ratten scheinoperiert (n = 24) oder parathyreoidektomiert (n = 48). Der Erfolg der Parathyreoidektomie ist über die Messung des ionisierten Kalziums im Blut einen Tag post operationem überprüft worden. Einem Teil der parathyreoidektomierten Tiere (n = 24) wurde über osmotische Minipumpen Ratten-PTH (1-34) mit konstanter Rate infundiert, um bei diesen PTX-Tieren eine Normalisierung der Blutkalziumspiegel und PTH-Blutspiegel zu generieren. Alle drei Tiergruppen (SHAM, PTX und PTX+PTH) bekamen oral über das Futter zwei Wochen lang täglich Vehikel, 0.05 oder 0.10 µg/kg KG Calcitriol. Am 5. und 1. Tag vor den Versuchenden erhielten alle Tiere eine Flourochrom-Doppelmarkierung mit Calcein. Die statische und dynamische histomorphometrische Auswertung der Semidünnschnitte, die von unentkalkt in Methylmetacrylat eingebetteten Knochen gewonnen wurden, erfolgte über halb- und vollautomatische Analyseverfahren. Mit der peripheren quantitativen Computertomographie (pQCT) sind weitere Knochenparameter, darunter die Knochenmineraldichte an Tibia und Lendenwirbelkörper bestimmt worden. Aus dem Serum und dem Urin der Ratten sind knochenrelevante Parameter mit in die Beurteilung der Experimente einbezogen worden. Die Applikation von Calcitriol über die drei verschiedenen Wege zeigte unterschiedliche Wirkungen auf den Knochenstoffwechsel, so war die Bone Formation Rate (BFR) in der oral über das Futter behandelten Gruppe am stärksten ausgeprägt. Die Calcitriol-Fütterung bewirkte am Lendenwirbelkörper, nicht aber an der proximalen Tibiametaphyse, eine deutlich gesteigerte Zunahme der gesamten Knochenfläche, der Bone Area. Die gesamte Knochenmineraldichte erfuhr, verglichen mit den Kontrolltieren, in allen behandelten Gruppen eine Zunahme. Eine verminderte Knochenresorption bewirkte allerdings nur die orale Gabe von Calcitriol über das Futter. Die scheinoperierten Ratten im zweiten Tierexperiment haben bezüglich der ausgewerteten Knochenparameter gute Übereinstimmung mit der Fütterungsgruppe aus dem ersten Experiment gezeigt. Der Vergleich der parathyreoidektomierten Tiere ohne PTH-Substitution zu denen mit PTH-Substitution ergab, dass der antiresorptive Effekt von Calcitriol, gemessen Anhand der Deoxypyridinolin-Ausscheidung über die Nieren, unter der Aufrechterhaltung eines konstanten Blut-PTH-Spiegels deutlich erkennbar war. Diese Feststellung weist auf einen direkten antiresorptiven Effekt von Calcitriol am Knochen hin. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie lassen erkennen, dass die Applikationsart einen wichtigen Einfluss auf die durch Calcitriol induzierten Effekte am Knochen bei der Ratte besitzt. Der antiresorptive Effekt von Calcitriol ist nicht allein über die Suppression der PTH-Sekretion vermittelt, sondern auch über einen direkten antiresorptiven Effekt von Calcitriol am Knochen.

Das zytotoxische Hirnödem ist eine wichtige Manifestation des zerebralen Sekundärschadens nach zerebraler Ischämie und Schädel-Hirn-Trauma. Der Analyse von Schwellungs- und Schädigungsmechanismen auf zellulärer Ebene in vivo ist durch die Komplexität der zeitgleich ablaufenden Ereignisse enge Grenzen gesetzt. Für die vorliegenden Experimente wurde deswegen ein in vitro Modell verwendet, welches die Untersuchung von C6-Gliomzellen als Einzelzellsuspension unter definierten und kontrollierten Bedingungen bei Veränderung verschiedener Parameter erlaubt. In den letzten Jahren konnten am Institut für Chirurgische Forschung anhand dieses Modells einige Mediatoren des zytotoxischen Ödems in vitro identifiziert werden. Die vorliegende Arbeit ist eine Fortsetzung der durchgeführten Untersuchungen zur Aufklärung der Mechanismen der zytotoxischen Zellschwellung. Sie befasst sich mit der Frage, welchen Einfluß freie Sauerstoffradikale (ROS) auf das Zellvolumen und die Zellvitalität von C6-Gliazellen in vitro haben. Freie Sauerstoffradikale werden unter akuten pathologischen Bedingungen vermehrt im Gehirn freigesetzt. Sie erzeugen durch ihre starke Reaktionsfähigkeit vielfältige pathophysiologische Wirkungen im Gehirn, die zur Zerstörung von Zellmembranen, Oxidation zellulärer Strukturen und DNS-Strangbrüchen führen. Für die Analyse des im Mittelpunkt stehenden Parameters Zellvolumen wurde die Durchflußzytometrie eingesetzt. Die Vitalität der Zellen wurde anhand der Trypanblau-Ausschlußmethode ermittelt. Im ersten Abschnitt dieser Arbeit wurde der Einfluß von Wasserstoffperoxid (H2O2) auf das Volumen und die Vitalität von C6-Gliomzellen untersucht. Die Zellvolumenänderung von C6-Gliomzellen durch H2O2 unterliegt einer Dosis-Wirkungsbeziehung. 0,1 mM H2O2 bewirkte über den Beobachtungszeitraum von 120 Minuten keine Volumenänderung. Ab einer Endkonzentration von 0,5 mM H2O2 kam es zu einer raschen Zellvolumenabnahme. Es folgten biphasische Verläufe der Volumenänderungen unter 0,5, 1,0 und 5,0 mM H2O2. Das Zellvolumen erreichte nachfolgend das Ausgangzellvolumen. Unter der Applikation von 5,0 mM H2O2 kam es in der zweiten Stunde des Beobachtungszeitraumes zu einer signifikanten Zellschwellung. 84 In weiteren Versuchen induzierten wir oxidativen Stress extrazellulär durch das Enzym Xanthinoxidase mit dem Substrat Hypoxanthin (HX/XOD) in den Enkonzentrationen 1 mM HX, 10 oder 20 mU/ml. HX/XOD provozierte in beiden Versuchsreihen eine prompte Abnahme des Zellvolumens auf Werte um 90% des Ausgangszellvolumens. Das Zellvolumen zeigte während des Beobachtungszeitraumes keine Rückregulation, wie in den Versuchen mit H2O2. XOD 10 mU/ml ohne HX zeigte einen ähnlichen Verlauf der Volumenänderung. Die Applikation von HX alleine bewirkte keine Volumenänderung. Mit dem Pharmakon Menadion (MQ), das Zellmembranen passieren kann, induzierten wir oxidativen Stress intrazellulär. Menadion wurde in den Enkonzentrationen 25 und 50 µM verwendet. Während nach Applikation von 25 µM Menadion keine Volumenänderung bei C6-Gliomzellen zu verzeichnen war, provozierte 50 µM Menadion eine signifikante Zellschrumpfung nach einer Latenzphase von 100 Minuten. Eine extrazelluläre Laktatazidose von 6,8 führte, wie bereits bekannt, zu einer Schwellung von C6-Gliomzellen auf 115% des Ausgangswertes. Die Zellvitalität blieb unverändert. In Kombination mit oxidativem Stress mittels HX/XOD 1/10 mM/mU/ml, zeigte sich eine dazu spiegelbildlich verlaufende Zellschrumpfung. Offensichtlich hemmen freie Radikale demnach die Mechanismen die zur azidoseinduzierten Zellschwellung führen, wie z.B. den Na+/H+-Antiporter. Diese Annahme haben wir mit dem Na+/H+-Inhibitor Amilorid bestätigt. Die radikalinduzierte Zellvolumenänderung konnte mit Amilorid fast vollständig gehemmt werden. Die Vitalität der C6-Gliomzellen zeigte in keiner der Versuchreihen eine Abnahme über den gesamten Beobachtungszeitraum. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen, dass freie Sauerstoffradikale in vitro zu einer Schrumpfung von C6-Gliomzellen führen. Die Ergebnisse legen somit den Schluß nahe, dass freie Sauerstoffradikale nicht an der Pathogenese des zytotoxischen Hirnödems beteiligt sind. Freie Sauerstoffradikale sind allerdings in der Lage, die Clearence-Funktion von Gliazellen zu stören. So konnten ROS die Aufnahme von H+-Ionen (zusammen mit der konsekutiven Aufnahme von Na+-Ionen) und die daraus folgende kompensatorische Zellschwellung hemmen. Freie Radikale scheinen also nicht direkt toxisch zu wirken, sondern über die Hemmung Astrozyten-vermittelter neuroprotektiver Mechanismen, wie z.B. die Clearence von H+ aus dem Extrazellulärraum. Weitere Untersuchungen müssen diesen Anfangsverdacht im Detail klären.

Die Applikation vaskulärer Wachstumsfaktoren zur Stimulation des Kollateral- (therapeutische Arteriogenese) und des Kapillarwachstums (therapeutische Angiogenese) stellt einen möglichen neuen Ansatz in der Behandlung der koronaren Herzerkrankung dar. Der klinische Einsatz vaskulärer Wachstumsfaktoren ist derzeit aber vor allem durch ein klinisch verfügbares sicheres und effektives Applikationsverfahren limitiert. Die selektive synchronisierte druckregulierte Retroinfusion (SSR) von Koronarvenen ist ein klinisch etabliertes Herzkatheterverfahren und erlaubt eine effektive Applikation von Medikamenten und Genvektoren in ischämisches Myokardgewebe. In der vorliegenden Arbeit wurde deshalb die Auswirkung der Retroinfusion des vaskulären Wachstumsfaktors FGF-2 in die Koronarvene auf das Kollateralwachstum (Arteriogenese), das Kapillarwachstum (Angiogenese), den myokardialen Blutfluss und die kontraktile Myokardfunktion bei chronischer, experimenteller Myokardischämie (Schwein) untersucht, und mit der intrakoronaren Applikation von FGF-2 verglichen. Eine hochgradige koronararterielle Stenose, mit Progression zur Komplettokklusion bis zum Tag 28 der Untersuchung, wurde durch Implantation eines Reduktionsstent-Graft in die LAD induziert. Nach 7 Tagen wurde eine 30 minütige Retroinfusion (anteriore Herzvene) ohne (Kontrollgruppe A, n=7) und unter Zugabe von 150µg FGF-2 (Gruppe B, n=7) durchgeführt, und mit der antegraden Infusion (30 min) von FGF-2 in die Koronararterie (LAD) verglichen (Gruppe C, n=7). 28 Tage nach Implantation des Reduktionsstent erfolgte die Bestimmung der Anzahl der Kollateralarterien (post-mortem Angiographie) und der Kapillardichte (Histologie, Färbung für alkalische Phosphatase). Der regionale myokardiale Blutfluss (fluoreszierende Mikrosphären) und die kontraktile Myokardfunktion (Sonomikrometrie) wurden unter Ruhebedingungen und Bedingungen mit gesteigertem Sauerstoffbedarf (rechts-atriales Pacing) gemessen. Am Versuchende, 28 Tage nach Implantation des Reduktionsstent, konnte die Retroinfusion von FGF-2 in die Koronarvene (Gruppe B), verglichen mit den unbehandelten Kontrolltieren (Gruppe A) und der antegraden Applikation von FGF-2 in die Koronararterie (Gruppe C), eine signifikante Zunahme der Kollateralarterien (5,2±1,1 vs. 2,95±0,4 vs. 3,3±0,3, p

Das Sevesogift 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin, TCDD, ist das stärkste bisher vom Menschen in die Umwelt gebrachte Gift. Ein großer Anteil seiner toxischen Wirkungen wird auf das hohe Induktionspotential für fremdstoffmetabolisierende Enzyme zurückgeführt. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Auswirkung einer nicht letalen TCDD-Belastung auf den Arzneistoffwechsel im Modellversuch an Ratten. Als Pharmakon wurde das gut untersuchte und seit langer Zeit klinisch genutzte Imipramin gewählt. In allen Versuchen wurden die Ratten 48 Stunden vor Untersuchung des Imipraminstoffwechsels mit einer Einzeldosis von 5 µg TCDD/kg Körpergewicht vorbehandelt. Der Imipraminstoffwechsel wurde entweder in vivo durch Bestimmung der Kinetik von Imipramin und seines primären Hauptmetaboliten Desipramin im Plasma der Ratten ermittelt oder in vitro durch Messung des Umsatzes in den Lebermikrosomen bestimmt. Dabei wurden die Konzentrationen von Imipramin und seinen Metaboliten mit einer etablierten HPLC-Methode gemessen. Die Applikation von TCDD und Imipramin in vivo erfolgte bei den Ratten entweder über einen implantierten Duodenal- bzw. Jejunalkatheter oder durch intragastrale Verabreichung mit einer Schlundsonde. Mehrfache Blutproben von Einzeltieren wurden über einen implantierten Carotiskatheter oder aus dem Retroorbitalsinus gewonnen. Der induzierende Effekt der TCDD-Behandlung wurde in den Rattenlebermikrosomen anhand der Deethylierung von Ethoxyresorufin zu Resorufin überprüft. Der Umsatz dieses Substrates der Cytochrom P450-Isoenzyme 1A1 und 1A2 wurde durch die TCDD-Behandlung dreifach gegenüber den Kontrollen erhöht. Dagegen wurde der Abbau von Imipramin durch TCDD weder in den Mikrosomen in vitro, noch bei den Ratten in vivo stimuliert. Im ersten in vivo Versuch mit intraduodenaler Applikation erhöhte TCDD entgegen der Erwartung die Plasmakonzentrationen von Imipramin und Desipramin im Versuchszeitraum von 5 Stunden hoch signifikant um mehr als das Dreifache gegenüber den Kontrollen. Diese Steigerung der Bioverfügbarkeit konnte in weiteren Versuchen mit langsamerer Anflutung nach intragastraler Applikation von Imipramin nicht und auch nach intraajejunaler Gabe nur teilweise reproduziert werden. Die vorliegenden Versuche erlauben keinen Rückschluß auf den Wirkungsmechanismus des paradoxen TCDD-Effekts bei intraduodenaler Imipraminverabreichung. Angesichts der im Vergleich zum Tierversuch wesentlich geringeren TCDD-Belastung ist beim Menschen mit einem solchen Effekt auf den Arzneistoffwechsel jedoch nicht zu rechnen.

In der vorliegenden Arbeit sollten Störungen der zerebralen Mikrozirkulation insbesondere im Hinblick auf die Aktivierung von Leukozyten-Endothelinteraktionen nach der globalen zerebralen Ischämie untersucht werden. Darüber hinaus sollte die Rolle der beiden Mediatoren Platelet-activating factor und Bradykinin bei der Aktivierung der Leukozyten-Endothelinteraktionen aufgeklärt werden. Es sollte dabei auch der Einfluss der Mikrozirkulationsstörungen und der beiden Mediatoren Platelet-activating factor und Bradykinin auf das neurologische Defizit und den ischämischen Hirnschaden berücksichtigt werden. Mit untersucht wurde das therapeutische Potenzial von PAF- und Bradykinin-Rezeptorantagonisten in Hinblick auf die zerebrale Ischämie. Die globale zerebrale Ischämie mit einer Dauer von 15 Minuten wurde an 153 mongolischen Wüstenrennmäusen (Gerbil) durch Verschluss beider Aa. carotides communes induziert. Vor und bis zu drei Stunden nach der Ischämie wurden Aufnahmen der oberflächlichen kortikalen Mikrozirkulation mit der intravitalen Epifluoreszenz-mikroskopie durch ein transdurales Schädelfenster angefertigt. Die Tiere atmeten spontan in Halothan-Maskennarkose, der arterielle Blutdruck wurde kontinuierlich überwacht und die Körpertemperatur mit einer Heizplatte bei 37,0 ̊C gehalten. Mit dem Fluoreszenzfarbstoff FITC-Dextran (MG 150 000) wurden die Gefäße kontrastiert, Rhodamin 6 G diente zur in vivo Anfärbung von Leukozyten. Die Analyse der intravital-mikroskopischen Bilder erfolgte off-line mit einem Computer-unterstützten Bildverarbeitungssystem. Als Parameter wurden die Leukozyten-Endothelinteraktionen, die Durchmesser von Arteriolen und Venolen und die funktionelle Kapillardichte quantitativ beurteilt. Zusätzlich konnte die zerebrale mikrovaskuläre Perfusion durch Messung der arterio-venösen Transitzeit bestimmt werden. Während einer Beobachtungszeit von vier Tagen wurde täglich das neurologische Defizit mit einem Neuroscore und danach histomorphologisch der ischämische Hirnschaden erfasst. Der PAF-Rezeptorantagonist WEB 2170 wurde in zwei verschiedenen Dosierungen, 2 und 20 mg/kg KG, 15 Minuten vor Induktion der Ischämie intravenös injiziert. Der Bradykinin B1-Rezeptorantagonist B 9858, der B2-Rezeptorantagonist CP 0597 und der kombinierte B1/B2-Rezeptorantagonist B 9430 wurden jeweils als Bolus von 18 μg/kg KG 15 Minuten vor der Ischämie i.v. injiziert, gefolgt von einer kontinuierlichen subkutanen Infusion mittels osmotischer Minipumpe in einer Dosierung von 300 ng/kg/min bis zum Ende des Versuchs am Tag vier nach der Ischämie. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit können folgende Schlüsse gezogen werden: Die postischämische Hypoperfusion, die für die Reperfusion nach der globalen zerebralen Ischämie charakteristisch ist, ist weder Folge einer arteriolären Vasokonstriktion noch Folge des Verschlusses von Kapillaren. Nach dem Ende der Okklusion beider Aa. carotides communes ist die Perfusion der kortikalen Kapillaren weitgehend erhalten, das “no-reflow”-Phänomen tritt nach der globalen zerebralen Ischämie mit einer Dauer von 15 Minuten nicht auf. Das Rollen von Leukozyten wurde durch den PAF-Antagonisten nicht beeinflusst. Die Applikation von WEB 2170 mit einer Dosis von 20 mg/kg KG verminderte selektiv die feste Adhärenz von Leukozyten am venolären Endothel in der frühen Reperfusionsphase nach der globalen zerebralen Ischämie. Die Vasomotorik und die zerebrale Durchblutung sind weder unter physiologischen Bedingungen noch während der Reperfusion nach der globalen Ischämie durch den Mediator PAF reguliert. Das neurologische Defizit nach der Therapie mit dem PAF-Antagonisten entspricht dem der Kontrolltiere. Auch der Untergang selektiv vulnerabler Nervenzellen konnte durch die Therapie nicht vermindert werden. Bradykinin vermittelt sowohl das Rollen als auch die feste Adhärenz von Leukozyten am Gefäßendothel. Die selektive Blockade des B1- oder des B2-Rezeptors reduzierte die Leukozyten-Endothelinteraktionen im gleichen Ausmaß. Die kombinierte Blockade beider Bradykininrezeptoren hatte keinen zusätzlichen hemmenden Effekt. Bei Antagonisierung des B2-Rezeptors war der Durchmesser pialer Arteriolen während der frühen Reperfusionsphase um bis zu 27 % reduziert. Daraus lässt sich schließen, dass die Aktivierung des B2-Rezeptors durch Bradykinin nach der globalen Ischämie zur arteriolären Vasodilatation führt. Die Mortalität der Tiere war bei der selektiven Blockade des B1-Rezeptors und bei der kombinierten Blockade beider Rezeptoren signifikant erhöht. Dies deutet darauf hin, dass die Aktivierung des Bradykinin B1-Rezeptors in der Reperfusionsphase nach der globalen Ischämie neuroprotektiv wirkt. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind noch weitgehend unklar, eine Erklärung kann derzeit nicht angeboten werden. Die Entzündungsreaktion nach der globalen zerebralen Ischämie bei der mongolischen Wüstenrennmaus trägt nicht zur Entwicklung des sekundären Hirnschadens bei, ein Zusammenhang zwischen dem Ausmaß der Leukozyten-Endothelinteraktionen und dem neurologischen Defizit oder der Überlebensdauer liegt nicht vor. Die Hemmung der postischämischen Entzündungsreaktion nach der globalen zerebralen Ischämie (z.B. nach kardiopulmonaler Reanimation) beim Menschen erscheint daher wenig sinnvoll. Beide in den Experimenten untersuchten Mediatoren, PAF und Bradykinin, tragen zur Aktivierung der Leukozyten-Endothelinteraktionen bei. Die Antagonisierung beider Mediatoren hat eine teilweise Reduzierung, allerdings nicht eine vollständige Hemmung der Leukozyten-Endothelinteraktionen zur Folge. Weiterführende Untersuchungen an dem von uns verwendeten Modell, z.B. mit der Antagonisierung weiterer Mediatoren (Endothelin, Cytokine) oder der Blockade von Adhäsionsmolekülen (Selektine, Integrine), sollten die Aufklärung des Wechselspiels der zahlreichen potenziellen Mechanismen der Aktivierung von Leukozyten nach der globalen zerebralen Ischämie möglich machen. Darüber hinaus ist der Vergleich der dargestellten Daten mit Ergebnissen aus Experimenten mit einer fokalen, länger andauernden Ischämie wichtig, um die Kenntnisse über die postischämischen Störungen der Mikrozirkulation erweitern zu können. Erst die vollständige Klärung der komplexen und multifaktoriellen pathophysiologischen Prozesse, die bei der zerebralen Ischämie ablaufen, wird eine effektive Therapie des ischämischen Hirnschadens möglich machen.

Zunehmende Kosten und eine steigende Nachfrage nach Fremdblut bei rückläufiger Spendebereitschaft weisen auf die Notwendigkeit von Blutersatzstoffen hin. Bei kritischen Hämoglobinwerten werden beim Einsatz von kristalloiden und/oder kolloidalen Infusionslösungen zur Wiederherstellung der Makrohämodynamik und des Sauerstofftransportes nur unbefriedigende Ergebnisse erzielt. Die in den letzten Jahren entwickelten künstlichen Hämoglobinlösungen weisen bisher positive Ergebnisse auf in Bezug auf die Makrozirkulation. Der Einfluß dieser Lösungen auf die Mikrozirkulation ist derzeit noch wenig untersucht worden. Aus diesem Grunde wurde am Institut für Chirurgische Forschung eine experimentelle Studie am validierten Rückenhautkammermodel am Syrischen Goldhamster durchgeführt. In dieser Studie wurden die Auswirkungen des künstlichen Sauerstoffträgers DCLHbTM auf die Mikrozirkulation und die Gewebeoxygenierung mit unterschiedlich lang gelagerten Erythrozytenkonzentraten verglichen. Als Modell diente die Rückenhautkammer am Syrischen Goldhamster. Zur Untersuchung der Mikrozirkulation diente das Intravitalmikroskop. Insgesamt beinhaltet dieser Teil der Studie 5 verschiedene Gruppen mit je 8 Versuchstieren (DCLHbTM n=8; Syngenes Vollblut n=8; Syngene Erythrozytenkonzentrate 1 Tag gelagert n=8; Syngene Erythrozytenkonzentrate 11-14 Tage gelagert n=8; Syngene Erythrozytenkonzentrate 24-28 Tage gelagert n=8). Die Gewebeoxygenierung wurde unter Zuhilfenahme der Mehrdraht-Oberflächensonde analysiert. Diese Messung erfolgte in 4 weiteren Gruppen von 7 bzw. 8 Versuchstieren. (DCLHbTM n=8; Syngenes Vollblut n=8; Syngene Erythrozytenkonzentrate 1 Tag gelagert n=7; Syngene Erythrozytenkonzentrate 24-28 Tage gelagert n=7). Die Applikation der entsprechenden Blutkonzentrate erfolgte durch isovolämische Austauschtransfusion. Die folgenden mikrozirkulatorischen Parameter wurden mit Hilfe der Intravitalmikroskopie quantitativ erfaßt: Gefäßdurchmesser, postkapilläre venoläre Blutfließgeschwindigkeit, Funktionelle Kapillardichte, Leukozyten/Endothel-Interaktion, Extravasation, Scherrate. Zur Beurteilung der Makrohämodynamik wurden kontinuierlich der mittlere arterielle Blutdruck und die Herzfrequenz aufgezeichnet. Zur Beurteilung der lokalen Gewebe-Sauerstoffversorgung wurden für jede der 4 untersuchten Gruppen PO2-Summenhistogramme erstellt.Im Bereich der mikrozirkulatorischen Parameter arteriolärer und postkapillärer venolärer Gefäßdurchmesser traten weder in der DCLHbTM - noch in der Gruppe der 24-28 Tage lang gelagerten Syngene Erythrozytenkonzentrate wesentliche Veränderungen auf. In den übrigen Versuchsgruppen nahm der Gefäßdurchmesser gering, jedoch statistisch signifikant zu. In keiner der zu untersuchenden Gruppen kam es zu einem signifikanten Anstieg der postkapillären venolären Blutfließgeschwindigkeit. Die ermittelten Werte der rollenden, adhärenten sowie nicht adhärenten Leukozyten waren starken jedoch statistisch nicht signifikanten Schwankungen unterworfen. In Bezug auf die endotheliale Integrität waren geringe Zunahmen der arteriolären als auch der postkapillären venolären Extravasation zu erkennen. Statistisch signifikante Unterschiede wurden innerhalb der Arteriolen nur in der Gruppe 11-14 Tage gelagerte Syngene Erythrozytenkonzentrate festgestellt. Die Extravasation aus postkapillaren Venolen erreichte in der Gruppe Syngenes Vollblut statistisch signifikante Werte. Die Funktionelle Kapillardichte nahm statistisch signifikant ab in der Gruppe DCLHbTM. Diese Reduktion war in den anderen Versuchsgruppen nicht zu beobachten. Dagegen nahm die Scherrate lediglich in der Gruppe der 14 Tage lang gelagerten Syngenen Erythrozytenkonzentrate statistisch signifikant ab. Der Einfluß von DCLHbTM auf die Makrohämodynamik bewirkte einen sofortigen signifikanten Anstieg des mittleren arteriellen Blutdruckes bei konstanter Herzfrequenz. In den übrigen Versuchsgruppen kam es zu keinen wesentlichen Änderungen der Makrohämodynamik. Nach Hämodilution mit DCLHbTM trat während des Versuches eine tendenzielle Verbesserung der Gewebeoxygenierung auf. Bei Blutersatz durch frisches Syngenes Vollblut bzw. 1 Tag lang gelagerte Syngene Erythrozytenkonzentrate verbesserte sich der Gewebesauerstoffpartialdruck signifikant. In der Gruppe der 24-28 Tage lang gelagerten Syngene Erythrozytenkonzentrate verbesserte sich die Gewebeoxygenierung nicht. Faßt man die gesamten hier erhobenen Daten der Intravitalmikroskopie und der Gewebesauerstoff-Partialdrücke zusammen, so läßt sich folgende Aussage treffen: ohne wesentliche Beeinflussung und negative Auswirkung auf die Mikrozirkulation führt der Austausch von Syngenem Vollblut, bzw. frischen Erythrozytenkonzentraten zu einer Verbesserung der Gewebeoxygenierung des Skelettmuskels. Sowohl der Austausch von 24-28 Tage gelagerten Syngenen Erythrozytenkonzentraten und der von DCLHbTM bewirkttendenziell eine Verbesserung der Gewebe-pO2-Partialdrücke. Daraus läßt sich ableiten, daß die Transfusion von frischen Erythrozytenkonzentraten nach wie vor die optimale Versorgung der Gewebeoxygenierung darstellt. Dennoch beinhalten die künstlichen Hämoglobinlösungen eine wirksame Möglichkeit zur Aufrechterhaltung des Sauerstofftransportes. Speziell die von Blutgruppen unabhängige, quasi infektfreie künstliche Hämoglobin-Lösung wäre von großer Bedeutung für die Notfallmedizin.