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Antidepressiva zählen zu den am häufigsten verschriebenen Arzneimitteln. Doch sie haben teils erhebliche Nebenwirkungen. Prof. Dr. Thomas Stockner vom Pharmakologie-Institut der MedUni Wien will das ändern. Zur Erklärung: Antidepressiva zielen auf den Serotonin-Transport in Nervenzellen. Stockner dazu: "Wenn man sich den Transporter vorstellt wie ein Auto, wollen wir wissen, wie der Motor funktioniert. Und wozu ist das gut? Wenn Patienten unter Depressionen leiden, stellt sich die Frage: Wie kann man ihnen helfen? Das Problem besteht darin, dass zu wenig Neurotransmitter in der Synapse vorhanden ist, und daher zu wenig vom Signal produziert wird. Wir versuchen im Endeffekt, das Signal zu verstärken, also ein Tuning. Und das machen wir, indem wir den Transporter verlangsamen, damit er etwas weniger effizient die Neurotransmitter wieder wegräumt. Und um das durchzuführen, versucht man spezifisch diesen Transporter zu treffen." Die Spezifität ist aber auch das größte Problem der Forschenden, sagt Stockner: "Die Herausforderung besteht darin, dass im Gehirn Abermillionen von Neuronen aktiv sind, die sich vernetzen. Hingegen gibt es nur eine Handvoll von Neurotransmittern und eine Handvoll an Rezeptoren für einen Neurotransmitter, und nicht mehr. Es gibt das serotonerge System und zwei weitere, ähnliche Systeme, das dopaminerge und das noradrenerge. Die Neurotransmitter sind einander sehr ähnlich. Die Schwierigkeit besteht darin, nur einen Rezeptor zu erreichen." Eine andere, handfestere Gefahr, besteht darin, dass Nebenwirkungen die Patienten dazu bringen, die Therapie abzubrechen: "Meiner Erfahrung nach ist dieses Problem bei psychischen Erkrankungen eher größer als bei anderen Arten von Erkrankungen, bei denen Medikamente eingenommen werden müssen. Grund dafür ist, dass Antidepressiva mit Nebenwirkungen verbunden sind, die man nicht will und die auch eine gewisse Gefahr darstellen." Ehrliche Frage an den Experten: Wie viel Forschung liegt noch vor Ihnen? Stockners ehrliche Antwort: "Wenn man die Zahl der Nebenwirkungen reduzieren will , ist der Weg noch sehr weit."

Ein Standpunkt von Wolfgang Wodarg.Es ist völlig sicher, dass sich auch das SARS-Virus laufend und in großer Geschwindigkeit ändert. Und was nützt eine Impfung gegen etwas, das sich längst unkalkulierbar geändert hat? Auch unser Immunsystem reagiert unvorhersehbar. Kreuzimmunitäten? Immungedächtnis? Die Spezifität und Aussagekraft von Tests ist schnell vergänglich, ebenso die Wirkung eines Impfstoffes. Deshalb sind Immunitätsnachweise eine Farce und wenn sie Gesetz werden sollten, eine gesundheitlich nicht begründbare Schikane. Aus dem gleichen Grund sind Massenimpfungen gegen respiratorische Viren ein riskanter Nonsens und gegebenenfalls Körperververletzung. Bei sich rasch wandelnden Erregern ist – wie bei der Influenza-Impfung – der Impferfolg Glückssache. Erst hinterher kann festgestellt werden, ob die Geimpften besser dran waren als die Nichtgeimpften. Das bleibt ein gutes Geschäft, da eine evidenzbasierte vorherige Nutzenprüfung natürlich nie möglich sein wird. Bisher war es außerdem so, dass sich andere Viren ausbreiten, wenn einer Virusart durch Impfung das Leben schwerer gemacht wurde. Den vollständigen STANDPUNKTE-Text (inkl ggf. Quellenhinweisen und Links) findet ihr hier: https://kenfm.de/standpunkte-•-krieg-gegen-einen-joker/ Jetzt KenFM unterstützen: https://www.patreon.com/KenFMde https://de.tipeee.com/kenfm Dir gefällt unser Programm? Informationen zu weiteren Unterstützungsmöglichkeiten hier: https://kenfm.de/support/kenfm-unterstuetzen/ Du kannst uns auch mit Bitcoins unterstützen. BitCoin-Adresse: 18FpEnH1Dh83GXXGpRNqSoW5TL1z1PZgZK Abonniere jetzt den KenFM-Newsletter: https://kenfm.de/newsletter/ KenFM ist auch als kostenlose App für Android- und iOS-Geräte verfügbar! Über unsere Homepage kommst Du zu den Stores von Apple und Google. Hier der Link: https://kenfm.de/kenfm-app/ https://www.kenfm.de https://www.twitter.com/TeamKenFM https://www.instagram.com/kenfm.de/ https://www.youtube.com/KenFM See acast.com/privacy for privacy and opt-out information.

Bei der vorliegenden Arbeit handelt es sich um eine kumulative Doktorarbeit, die zwei Studien umfasst. Ziel der Arbeit war die Untersuchung der Aussagekraft des Nachweises von felinem Coronavirus (FCoV) mit Hilfe einer real-time Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (real-time RT-PCR) in verschiedenen Körperflüssigkeiten zur Diagnose der felinen infektiösen Peritonitis (FIP). Im ersten Teil der Arbeit wurde die real-time RT-PCR für den Nachweis von FCoV in mononukleären Zellen des peripheren Blutes (PBMC), in Serum und Erguss verwendet. Im zweiten Teil wurde die gleiche Methode aus Liquor von Katzen mit und ohne neurologischen und/oder ophthalmologischen Symptomen durchgeführt. Die Studien verwendeten Katzen mit definitiv diagnostizierter FIP. Die Diagnose wurde entweder mittels histopathologischer Untersuchung oder mittels Immunfluoreszenznachweis von Virusantigen in Makrophagen im Erguss gestellt. In die Kontrollgruppe wurden Katzen eingeschlossen, die FIP-ähnliche klinische Symptome zeigten, bei welchen aber eine andere Krankheit definitiv diagnostiziert wurde. Alternativ lebten die Katzen länger als ein Jahr nach Probenentnahme. Die Arbeit ermittelte eine Sensitivität von 29 % in PBMC, 15 % in Serum und 89 % im Erguss. Die Sensitivität im Liquor lag unter Einbeziehung aller Katzen bei 42 %, bei Katzen mit neurologischen und/oder ophthalmologischen Symptomen bei 80 %. Die Spezifität der RT-PCR in allen Proben betrug 100 %. Die Ergebnisse zeigen, dass die real-time RT-PCR eine verlässliche Bestätigungsmethode in der Diagnose der FIP darstellt. Die Sensitivität der real-time RT-PCR war in dieser Arbeit in PBMC und im Serum niedrig. Im Erguss und im Liquor von Katzen mit neurologischen und/oder ophthalmologischen Symptomen war die Sensitivität ausreichend hoch. Daher ist anhand der hier vorliegenden Daten zu empfehlen, Ergussmaterial für den Nachweis von FCoV zu nutzen. Sollte kein Erguss vorhanden sein, ist eine Verwendung von zellhaltigen Blutproben zur Untersuchung anzuraten. Bei Katzen mit neurologischen und/oder ophthalmologischen Symptomen kann Liquor verwendet werden. Bei Katzen ohne neurologische Beteiligung ist dies aufgrund der aufwändigen Gewinnung von Liquor und der vielen falsch-negativen Ergebnisse nicht zu empfehlen.

Enterohämorrhagische E. coli (EHEC) gehören zu den wichtigen, lebensmittelassoziierten Erregern von Gastroenteritiden. Schwere Erkrankungsverläufe, wie die postinfektiöse Komplikation HUS sind bekannt und betreffen meist Kinder unter 5 Lebensjahren. Als Primärquelle gelten Wiederkäuer, in deren Gastrointestinaltrakt das natürliche Habitat von Shigatoxin-bildenden E. coli liegt. Über fäkale Kontamination von Lebensmitteln, Wasser oder auch direkten Kontakt können STEC oral vom Menschen aufgenommen werden, wobei nicht alle STEC gleich virulent sind. Manche, wie z. B. die der Serogruppen O26, O103, O111, O145 und O157 werden wesentlich häufiger bei erkrankten Menschen nachgewiesen als andere. Ziel dieser Studie war es zum einen fünf Singleplex Real-Time PCR-Systeme und ein Pentaplex Real-Time PCR-System zum Nachweis der oben genannten fünf E. coli-Serogruppen am LGL, Oberschleißheim, zu etablieren. Die in der Norm ISO/TS 13136:2012 als „hochpathogen“ eingestuften STEC-Stämme können somit anhand der dort beschriebenen Primer- und Sondensequenzen aus Probenisolaten detektiert werden. Für die Validierung wurden die Selektivität, Sensitivität, Präzision und Richtigkeit der PCR-Systeme bestimmt. Zum anderen wurden die Daten von 8272 humanen Proben (einschließlich der des EHEC O104:H4-Ausbruchs von 2011), 1521 Lebensmittelproben, 240 Tierkotproben, 69 Schlachtkörperproben und 29 Wasserproben aus den Jahren 2009 bis 2011 aus Bayern sowie die STEC-Serotypisierungsergebnisse von 09/2004 bis 12/2011 ausgewertet und beschrieben. Im Vergleich mit der gängigen Serotypisierung mittels Agglutination bietet das Real-Time PCR-Verfahren insbesondere bei großem Probenumfang einen enormen Zeitvorteil. Das Pentaplex PCR-System ermöglicht zudem eine zeitgleiche Analyse von Probenisolaten auf alle fünf Serogruppen. Alle E. coli-Stämme der Serogruppen O26, O103, O111, O145 und O157 wurden durch die PCR-Systeme korrekt nachgewiesen. Die O103-Sondensequenz wurde hierfür zuvor modifiziert. Die Spezifität der Nachweissysteme für O26, O103 und O145 lag in Bezug auf E. coli bei 100 %. Bei den Nachweissystemen für O111 und O157 zeigten auch Bakterienstämme anderer Gattungen ein positives Ergebnis in der PCR (Serratia entomophila / rfbEO157-positiv und Shigella sp. LGL 2869 / wbd1O111-positiv). Die Datenauswertung ergab unter anderem einen hohen Anteil stx-positiver Tierkot- und Schlachtkörperproben von Rindern. Die meisten stx-positiven Lebensmittel stammten von Wiederkäuern. Vereinzelt waren auch potenziell humanvirulente STEC nachzuweisen. Der Großteil der nicht-humanen Proben war weder eae- noch EhlyA-positiv, während nur ein Viertel der humanen Proben keines der beiden Gene aufwies. Bei humanen Proben dominiert die Gruppe der unter 1 bis 5-jährigen Erkrankten und Frauen sind häufiger betroffen als Männer. Die E. coli-Serogruppen O26, O103, O111, O145 und O157 gehören zu den häufigsten in Bayern und 2011 infizierten sich 47 Menschen in Bayern mit EHEC O104:H4.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung von monoklonalen Antikörpern (mAk) zum Nachweis verschiedener relevanter Cephalosporin-Rückstände. Zu diesem Zweck wurden einfache, schnelle und effiziente Verfahren zur Synthese von Cephalosporin-Protein-Konjugaten entwickelt. Zur Gewinnung von Antikörpern wurden Mäuse mit den entsprechenden, mittels aktiver-Ester-Methode an Trägerproteine gekoppelten Cephalosporinen immunisiert. Mittels Zellfusion konnten verschiedene Hybridom-Zelllinien etabliert werden, die mAk zum Nachweis von Cefalexin und Ceftiofur sezernierten. Des Weiteren gelang es erstmals, auch mAk zum Nachweis von Cefapirin, Cefoperazon und Cefquinom herzustellen. Basierend auf diesen mAk wurden verschiedene, hauptsächlich indirekt kompetitive EIA-Verfahren entwickelt und für die Analyse von Milch optimiert. Hinsichtlich der angestrebten Sensitivität waren die in der VO (EU) Nr. 37/2010 festgelegten Rückstandshöchstmengen (MRL-Werte) maßgeblich. Alle mAks waren in der Lage, ihr Ziel-Antibiotikum in Konzentrationen weit unterhalb des entsprechenden MRLWerts nachzuweisen; die Nachweisgrenzen der optimierten EIA-Verfahren betrugen 0,3 ng/ml (Ceftiofur), 0,4 ng/ml (Cefquinom), 2,7 ng/ml (Cefalexin), 6,1 ng/ml (Cefoperazon) bzw. 17,2 ng/ml (Cefapirin) und lagen damit ca. 3,5- bis 330-fach unterhalb dem jeweiligen Grenzwert. Die Spezifität der Antikörper wurde v. a. durch die C-7-Seitenkette des zur Immunisierung verwendeten Cephalosporins geprägt. Nachweisbare Kreuzreaktionen der mAks traten daher nur mit solchen Cephalosporinen auf, die einen strukturell verwandten C-7- Substituenten aufwiesen. Diese kreuzreaktiven Cephalosporine sind jedoch nicht zur Therapie Lebensmittel liefernder Tiere zugelassen. Mit Ausnahme von Ceftiofur ermöglichen die Antikörper daher den substanzspezifischen Nachweis von Cephalosporin- Rückständen in Lebensmitteln. Die Anwendbarkeit der etablierten EIA-Verfahren zum Nachweis von Rückständen in Milch wurde anhand künstlich dotierter Milchproben überprüft. In einem Konzentrationsbereich entsprechend dem ½-, 1- sowie 2-fachen des jeweiligen MRLWerts von 20 – 100 μg/kg wurden Wiederfindungsraten von 90 – 120 % erreicht. Damit stehen erstmals unter Routinebedingungen einsetzbare quantitative immunchemische Analyseverfahren zur Verfügung, die den spezifischen Nachweis fast aller der derzeit in der Therapie von Lebensmittel liefernden Tieren eingesetzten Cephalosporine weit unterhalb der festgelegten Rückstandshöchstmengen ermöglichen.

Exon 12 Nucleophosmin (NPM1) Mutationen stellen die häufigsten molekularen Aberrationen bei Erwachsenen mit akuter myeloischer Leukämie (AML) dar. Molekulare Detektion der Mutation Typ A (NPM1 A), welche 80% aller NPM1 Mutationen ausmacht, könnte für die Bestimmung von minimaler Resterkrankung (MRD) eingesetzt werden. Der molekulardiagnostische Nachweis minimaler Resterkrankung mittels RQ PCR ist von wesentlichem prognostischem Wert, um in Zukunft eine möglichst präzise Abschätzung des individuellen Rezidivrisikos, sowie eine risikoadaptierte Behandlung des Patienten zu ermöglichen. In dieser Arbeit wurde ein RT PCR-Test für die relative Quantifizierung von NPM1 Mutation A Expressionslevels im Vergleich zu Genlevels des Housekeeping-Gens ABL1 entwickelt. Die Expressionsratios wurden zusätzlich zur Normalisierung über das Referenz-Gen ABL1 über das Expressionsratio von NPM1 A zu ABL1 eines Calibrators normalisiert. Die PCR wurde mithilfe der Zelllinie OCI/AML3, welche positiv für die NPM1 A Mutation ist, etabliert. Der Calibrator entspricht einer Probe OCI/AML3 cDNA. Mithilfe einer Verdünnungsreihe von OCI/AML3 cDNA wurden getrennte Standardkurven für die Amplifikation von NPM1 und ABL1 erstellt. Der Assay hat eine Sensitivität von 10-5, das heißt die letzte nachweisbare Verdünnung von für die Mutation positive cDNA ist 1:100 000. Die Spezifität der PCR konnte mit mehreren Zelllinien, welche negativ für die NPM1 Mutation sind und keine Amplifikation gezeigt haben, nachgewiesen werden. Die Ergebnisse hinsichtlich Sensitivität und Spezifität konnten mit ausgewählten Patientenproben bestätigt werden. Die klinische Anwendung wurde mithilfe von Verlaufsmessungen von 51 NPM1 A positiven Patienten durchgeführt. NPM1 A mRNA Expressionslevel wurden in 154 Knochenmark- und Blutproben zu unterschiedlichen Stadien der Krankheit bestimmt. Bei 27 Patienten, die zum Zeitpunkt der Diagnose und nach Induktionstherapie analysiert worden sind, zeigten die NPM1 A Expressionsratios eine mittlere log10 Reduktion von 2,48. Dieses Ergebnis korreliert mit dem Erfolg der Behandlung, auch sichtbar in der Reduzierung der Blastenzahlen im Knochenmark. Von den 51 Patienten die zur Diagnosestellung untersucht worden sind, erlitten 21 ein Rezidiv. Zwei der 21 Patienten mit Rezidiv verloren die NPM1 A Mutation im Rezidiv, was durch eine Schmelzkurven-PCR bestätigt wurde. Die Beobachtung vom Verlust der Mutation durch klonale Evolution bei 9,5% der untersuchten Probenpaare von Diagnose und Rezidiv limitiert den Wert der NPM1 Mutation als molekularer Marker für MRD.

Über einen Zeitraum von 1,5 Jahren wurden von 1013 Schaf-, 503 Ziegen- und 555 Rindern Blutproben aus 100 bayerischen Betrieben gezogen und auf das Vorhandensein von Pestivirus-Antikörpern bzw. BVDV/ BDV untersucht. Zum Antikörpernachweis wurden kommerziell erhältliche ELISAs verwandt: Ein indirekter ELISA (Svanovir BDV-Ab-ELISA, Svanova) und ein Blocking-ELISA (Priocheck BVDV-Ab-ELISA, Prionics) für Seren kleiner Wiederkäuer und ein weiterer indirekter ELISA (Svanovir BVDV-Ab-ELISA, Svanova) für Rinderseren. Weiterhin wurden 325 Pestivirus-Isolate aus bayerischen Rindern mittels Multiplex real time RT-PCR (Cador BVDV Type 1 / 2 BDV RT-PCR, Qiagen) typisiert. Die Einzeltierprävalenz betrug bei Schafen 8,2% und bei Ziegen 1,2%. Bezogen auf 91 schafhaltende Betriebe lag die Prävalenz bei 12,0%, in einem von 17 Betrieben wurden Pestivirusantikörper bei Ziegen gefunden. Mit Kreuzneutralisationstesten wurden die Antikörper typisiert: Bei den Schafseren waren 24,1% BVDV-1-, 1,2% BVDV-2-, 4,8% BVDV-1- oder 2- und 48,2% BDV-spezifisch. Die BDV-spezifischen Seren stammten alle aus einem Betrieb. Die verbleibenden 21,7% konnten wegen nur geringer Titerunterschiede zu den SNT-Stämmen nicht typisiert werden. Alle sechs Ziegenseren stammten aus einer Herde, sie wiesen jeweils den höchsten Titer gegen BVDV-2 auf, in zwei Fällen mit einem mehr als vierfachen Abstand zu BVDV-1 und BDV. Eine signifikant höhere Anzahl an seropositiven kleinen Wiederkäuern (p= 0,003) stammte aus Betrieben mit Rinderhaltung. BVDV-Infektionen von Rindern zu kleinen Wiederkäuern wurden beobachtet, wohingegen keine Hinweise für die Übertragung von Pestiviren von kleinen Wiederkäuern zu Rindern oder für die Persistenz von BVDV in kleinen Wiederkäuern vorhanden waren. Die Genotypisierung der 325 Pestivirus-Isolate aus Rindern lieferte folgendes Ergebnis: 91,4% erwiesen sich als BVDV-1 und 8,6% als BVDV-2, BDV wurde nicht gefunden. Anhand von 128 Schafseren mit neutralisierenden Antikörpern wurden Sensitivitäten von 81% für den indirekten ELISA und 94% für den Blocking-ELISA bestimmt. Die Spezifitäten lagen jeweils bei 93% and 100% (N=200 SNT-negative Seren).

Die KHK ist eine der häufigsten Erkrankungen in Deutschland. Sie ist für eine hohe Zahl der vorzeitigen Todesfälle aber auch für zahlreiche stationäre Aufenthalte verantwortlich. Die Symptome können unterschiedlich sein oder fehlen, in vielen Fällen stellt ein Herzinfarkt die Erstmanifestation dar. Dementsprechend wichtig ist die frühzeitige Erkennung gefährdeter Patienten. In der täglichen Praxis stellen sich viele Patienten mit Risikofaktoren oder Beschwerden vor, die einen Ausschluss einer stenosierenden KHK erfordern. Hierzu existieren differenzierte Leitlinien nationaler und internationaler Organisationen, die zahlreiche nicht invasive Methoden beinhalten. Der Anteil an invasiven Koronarangiographien, die keine Intervention nach sich ziehen, ist aufgrund der möglichen Komplikationsrate mit ca. 70% zu hoch. Die nicht invasive Koronarangiographie mit Mehrzeilen-Spiral-CT ist eine neue Methode, die als vorgeschaltete Methode die Zahl der invasiven Koronarangiographie ohne interventionelle Konsequenz reduzieren könnte. Die vorliegende Arbeit sollte daher die diagnostische Sicherheit der MSCT-A im Vergleich zur invasiven Koronarangiographie unter klinischen Bedingungen vergleichen. Neben dem direkten Vergleich der Koronarsegmente wurde vor allem untersucht, ob in einer Patient basierten Untersuchung der Patient mit interventionspflichtiger Stenose bzw. der Patient ohne interventionspflichtige Stenose erkannt und somit möglicherweise die Anzahl der rein diagnostischen invasiven Koronarangiographien reduziert werden könnte. Hierzu wurden 109 Patienten ohne bekannte KHK, jedoch mit thorakalen Beschwerden (CCS =2) und gleichzeitigem Vorliegen von mindestens zwei Risikofaktoren mit MSCT-A und anschließend mit Koronarangiographie untersucht. Das verwendete vier Zeilen Spiral-CT-Gerät (MX8000, Philips)entsprach zwar nicht dem aktuellsten Stand der Technik, war jedoch representativ für in Deutschland verwendete Gerätegeneration zur Durchführung einer MSCT-A Bewertet wurden ausschließlich Koronarsegmente mit einem Lumen von mindestens zwei Millimeter, da sich bei kleineren Gefäßen häufig keine therapeutische Konsequenz ergibt. Eine Lumenreduktion von mindestens 50% wurde als signifikant definiert. Von allen untersuchten Koronargefäßsegmenten zeigten mit MSCT-A 77% (1089 von 1417) eine diagnostisch ausreichende Bildqualität. Plaques fanden sich in 45% (490 von 1089) der beurteilbaren Koronarsegmente. Eine signifikante Stenose wurde bei der invasiven Untersuchung in 96 Segmenten erkannt, hiervon lagen 81 in Segmenten, die mit MSCT-A beurteilbar waren. Die Sensitivität und die Spezifität sowie der positive und negative Prädiktionswert hinsichtlich der Identifikation signifikanter Stenosen im Vergleich zur invasiven Koronarangiographie betrugen: 77% (62 von 81 stenotischen Segmenten), 93% (939 von 1008 Segmenten ohne signifikante Stenosierung), 47% und 93%. In einer Patient basierten Analyse wurden mittels MSCT-A 45 von 48 aller Patienten mit mindestens einer invasiv gesicherten signifikanten Stenose richtig identifiziert, entsprechend einer Sensitivität von 93%. Die Spezifität betrug 62% (38 von 61 Patienten), der positive Prädiktionswert 66% und der negative Prädiktionswert 93%. Diese Daten zeigen, dass MSCT-A in vier Zeilentechnik eine ausreichende diagnostische Sicherheit hinsichtlich der Detektion signifikanter Koronarstenosen bietet, vergleichbar mit etablierten nicht invasiven Verfahren wie Stressechokardiographie und Myokardszintigraphie und dies bei geringerem zeitlichen Aufwand. Allerdings wird der Patient wesentlich sensitiver als das einzelne Segment mit der Indikation zur Koronarintervention erkannt. MSCT-A kann somit bereits in 4-Zeilentechnik als effektiver „Filter“ vor einer Koronarangiographie verwendet werden und könnte somit die Zahl der invasiven Untersuchungen zum Ausschluss einer signifikanten KHK bei Patienten mit thorakalen Beschwerden reduzieren.

In der Literaturübersicht wird der derzeitige Kenntnisstand zum epizootischen ulzerativen Syndrom (EUS), einer Erkrankung bei zahlreichen Süß- und Brackwasserfischen, die sich innerhalb kurzer Zeit in vielen Teilen der Welt ausgebreitet hat und eine potentielle Bedrohung für europäische Süß- und Brackwasserfische darstellt, zusammengefasst. Ziel der vorliegenden Arbeit war es zuallererst, eine PCR-Methode geeignet zum Nachweis von Aphanomyces invadans direkt aus erkrankten Fischen zu entwickeln, und weiterhin, die Empfänglichkeit ausgewählter Süßwasser-fischarten, die von Bedeutung für die europäische Aquakultur sind, gegenüber diesem Erreger zu untersuchen. Hierzu wurde eine Semi-Nested PCR-Methode angewandt, die Teile der ITS-Region amplifiziert (Genabschnitte, die zwischen den die ribosomale RNA kodierenden Genen liegen). Die PCR-Methode erwies sich sowohl als hochspezifisch gegenüber allen untersuchten Aphanomyces invadans-Stämmen als auch hochsensitiv. Die Spezifität wurde unter Einsatz von DNA verschiedener Oomyceten, anderer relevanter Pathogene und Kommensalen sowie Wirts-DNA in die PCR untersucht. Die untere Nachweisgrenze der Semi-Nested PCR lag bei Einsatz von genomischer DNA aus Mycel bei 25 fg und bei Einsatz von Aphanomyces invadans-Zoosporen in die DNA-Extraktion bei 0,025 Zoosporen. Um die PCR-Methode an diagnostischen Proben zu testen, wurden Infektionsversuche durchgeführt. Hierzu wurden Blaue Fadenfische (Trichogaster trichopterus) und drei in Deutschland wirtschaftlich bedeutsame Fischarten ausgewählt: Regenbogenforellen (Oncorynchus mykiss), Europäische Welse (Silurus glanis) und Europäische Aale (Anguilla anguilla). 36 Fischen von jeder der vier Spezies wurde intramuskulär eine Aphanomyces invadans-Sporensuspension injiziert. Während eines Versuchszeitraumes von 35 Tagen wurden laufend Fische zu vorher festgelegten Entnahmezeitpunkten euthanasiert, auf Hautveränderungen untersucht und Probenmaterial aus dem Injektionsbereich für die PCR-Untersuchung und eine histopathologische Untersuchung entnommen. Die Fadenfische und die Welse zeigten im Versuchsverlauf deutlich sichtbare, teilweise ulzerative Hautläsionen. Während bei der histopathologischen Untersuchung der Fadenfische die EUS-typischen mykotischen Granulome, die die Hyphen umschlossen, auftraten, konnten bei den Welsen zwar zahlreiche Hyphen nachgewiesen werden, die Entzündungreaktion bestand hier jedoch aus einer losen Anordnung von Makrophagen, wenigen Lymphozyten und Riesenzellen. Bei den Regenbogenforellen traten nur geringgradige, bei keinem Tier ulzerative Hautveränderungen auf. Nur bei vier Regenbogenforellen konnten die EUS-typischen mykotischen Granulome nachgewiesen werden. Keiner der Aale wies makroskopisch sichtbare Hautveränderungen auf mit Ausnahme eines Aals mit einer geröteten Injektionsstelle, der an Tag 2 post infectionem entnommen wurde. Bei diesem Tier konnten mit Hilfe der Grocott-Reaktion lokalisiert einzelne Hyphen sichtbar gemacht werden. Das Auftreten mykotischer Granulome oder einer zellulären Wirtsreaktion konnte bei den Aalen nicht beobachtet werden. Die PCR-Methode wurde für den Nachweis von Aphanomyces invadans aus den Fischen der Infektionsversuche angewandt. Der Erregernachweis gelang bei allen Fischen, die makroskopisch sichtbare Hautläsionen zeigten. Bei den Fadenfischen und den Welsen gelang der Erregernachweis bei allen Versuchsgruppen ab dem ersten Entnahmezeitpunkt an Tag 1 p. i. Die Ergebnisse zeigen, dass die PCR-Methode sich für den Nachweis von Aphanomyces invadans bei erkrankten Fischen eignet. Zur Empfänglichkeit von Europäischen Welsen und Aalen lagen bisher keine Daten vor. Die Ergebnisse der Infektionsversuche liefern klare Hinweise dafür, dass Europäische Welse gegenüber dem EUS empfänglich sind, während Aale nicht und Regenbogenforellen nur geringgradig empfänglich zu sein scheinen.

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, das Vorkommen der Erreger FSMEV und Borrelia sp. in Zecken und Wildmäusen in ausgewählten Gebieten Bayerns zu bestimmen. Zu diesem Zweck wurden insgesamt 836 Wildmäuse in den Gebieten Erlangen, Grafrath und Traunstein sowie 1552 Zecken in Münchens Parkanlagen und in Schöngeising gefangen. Für die Untersuchung der Proben erfolgte die Etablierung neuer, hochsensitiver nested PCRs. Für das FSME-Virus wurde das Hüllgen-(E-) Protein als Zielgen verwendet und eine Nachweisgrenze von 0,4 TCID50 ermittelt. Zum Nachweis von Borrelien DNS diente das OspA-Gen, die Nachweisgrenze betrug 64 DNS Moleküle pro PCR Ansatz. Die Spezifität konnte anhand von 11 Stämmen gezeigt werden. Eine Inhibition der PCRs durch Probenmaterial wurden in Vorversuchen ausgeschlossen. Um die Qualität der extrahierten RNS bestätigen zu können, wurden interne Kontrollen durchgeführt, die sogenannte house-keeping Gene (Zecke: 16sRNS; Maus: Cytochrom b) als Zielsequenz hatten. Positive Proben wurden sequenziert und die ermittelten Daten für phylogenetische Analysen verwendet. In keiner der untersuchten 359 Wildmausproben und 1552 Zeckenproben konnte FSMEV nachgewiesen werden, was auf ein niedriges Infektionsrisiko mit FSMEV in den Landkreisen Erlangen, Fürstenfeldbruck, Traunstein und München hinweisen könnte. In 836 Wildmausproben konnte in 91 Proben Borrelien DNS nachgewiesen werden, womit sich eine Gesamtprävalenz von 11 % ergab. Für das Gebiet Traunstein wurde mit 34 % die höchste Borrelien-Prävalenz ermittelt. In Erlangen lag die Prävalenz in den untersuchten Proben bei 26 % und in Grafrath ergab sich eine Borrelien Prävalenz von 6 %. Dabei war B. afzelii in allen Fanggebieten die am häufigsten isolierte Spezies (81 %). B. burgdorferi wurde in 6 %, B. garinii in 2 % der untersuchten Proben isoliert. Parasitenbefall, Gewicht und Gonadengröße konnten als Einflussfaktoren für die Befallshäufigkeit mit Borrelien ermittelt werden. Ebenso konnte eine jahreszeitliche Häufung der Borrelien-Infektionen beobachtet werden, die sich jedoch in den untersuchten Regionen unterschied. Da diese Untersuchung nur eine Momentaufnahme des Erregergeschehens in den ausgewählten Gebieten wiederspiegelt, werden in Zukunft weitere Studien erforderlich sein, auch um Veränderungen in der Erregerdynamik und der Erreger-Wirts-Beziehung erfassen zu können.

Die Diagnostik der ausschließlich in Lateinamerika vorkommenden amerikanischen Trypanosomiasis (Chagaskrankheit) bereitet vor allem in den chronischen Infektionsstadien (Latenz, chronische Erkrankung) erhebliche Probleme, da in der Regel eine extrem niedrige Parasitämie vorliegt. Der in der akuten Phase bedeutsame Parasitennachweis gelingt in den Spätstadien häufig nicht, trotz Anwendung von Anreicherungsmethoden, Kultur und Xenodiagnose (Nachweis aus am Patienten angesetzten Überträgerwanzen). Zwar sind im chronischen Stadium nahezu regelmäßig spezifische Antikörper nachweisbar, die Aussagekraft der Immundiagnostik ist jedoch eingeschränkt. So bleibt die Immunantwort oft lebenslang positiv, auch wenn die Infektion spontan oder nach Chemotherapie ausgeheilt ist. Zudem gibt es falsch-positive Ergebnisse, z. B. aufgrund von Kreuzreaktionen mit Leishmanien und anderen Trypanosomen (z. B. Trypanosoma rangeli). Der sichere Nachweis einer Infektion in den Spätstadien ist jedoch von erheblicher Bedeutung. So kann durch eine rechtzeitige Therapie die Manifestation der meist intraktablen Spätstadien verhindert bzw. reduziert werden. Zudem wäre es bedeutsam chronische Infektionen bei seropositiven Frauen mit Kinderwunsch und bei Schwangeren zu erkennen, da auch asymptomatische Schwangere die Infektion auf das Kind übertragen können. Schließlich kommt in Hochendemiegebieten ein erheblicher Teil der Bevölkerung als Blutspender nicht in Frage, da alle Seropositiven ausgeschlossen werden, auch wenn offen bleibt ob tatsächlich eine chronische Infektion vorliegt. Zum Nachweis der extrem niedrigen Parasitämien im chronischen Stadium scheint die Polymerasekettenreaktion (PCR) besonders vielversprechend. Mittlerweile sind bereits mehrere PCR-Methoden zum Nachweis von Trypanosoma cruzi entwickelt und mit sehr unterschiedlichen Ergebnissen in der Diagnostik und Therapiekontrolle bei zahlenmäßig noch sehr begrenzten Patientenkollektiven eingesetzt worden. Die verschiedenen PCR-Protokolle beruhen auf dem Nachweis verschiedener Genabschnitte der nukleären DNA (nDNA) und der in hoher Kopienzahl vorliegenden Kinetoplasten-DNA (kDNA). Zudem wurden unterschiedliche Methoden zur Stabilisierung und Verarbeitung von Proben publiziert einschließlich solcher unter einfachen Feldbedingungen, wie sie in den Hauptverbreitungs-gebieten vorherrschen. Ziel dieser Arbeit war es die wichtigsten dieser PCR-Methoden unter experimentellen Bedingungen zu vergleichen und eine Methode zu identifizieren, die eine hohe Sensitivität und eine hohe Spezifität aufweist und robust funktioniert. Anschließend sollte eine Validierung mit Proben aus einem Endemiegebiet erfolgen. Ein weiteres Ziel war dabei, Methoden der Nukleinsäuren-Isolierung und -Konservierung unter Feldbedingungen zu untersuchen und zu optimieren. Im ersten Teil der Untersuchungen wurden 4 verschiedene PCR-Methoden optimiert und unter experimentellen Bedingungen hinsichtlich Sensitivität, Spezifität und Robustheit verglichen: (1) eine PCR mit den Primern TCZ1/TCZ2 zur Amplifikation eines konservierten nDNA- Abschnitts von 188 Basenpaaren (bp) einer repetitiven (ca. 700 Kopien/Zelle) Sequenz mit derzeit noch unklarer Funktion. (2) eine PCR mit den Primern BP1+BP2 zur Amplifikation eines hochkonservierten nDNA-Abschnitts von 692 bp des F29-Gens (Flagellin). (3) eine PCR mit den Primern 121/122 zur Amplifikation an zwei konstanten Regionen der kDNA, die eine variable kDNA-Region umschließen (330 bp). (4) eine nested PCR mit den Primerpaaren 121+89/90 und 91+122 zur Amplifikation eines 289 bp Abschnitts der kDNA (identische Teilregion der PCR-Methode Nr. 3) Die höchste Sensitivität für T. cruzi zeigte unter experimentellen Bedingungen die nested PCR (Methode Nr. 4) mit einem spezifischen Amplifikationsprodukt bis herab zu einer Konzentration von 0,001 Parasiten/µl (1 Parasit/ml). Die Spezifität der PCR-Protokolle TCZ1/2 (repetitive nDNA) und BP1/2 (F29-Flagellin) war hoch. Sie amplifizierten keine Genabschnitte von anderen Trypanosomatidae, mit Ausnahme eines deutlich differenten 615-620 bp-Amplifikats für T. rangeli beim BP1/2-Protokoll. Demgegenüber zeigten sowohl das 121/122-kDNA-Protokoll wie die kDNA-nested PCR nicht von T. cruzi differenzierbare Amplifikate mit T. rangeli und in der nested PCR auch mit T. brucei brucei, nicht jedoch bei verschiedenen Leishmania-Arten. Hinsichtlich ihrer Robustheit erwiesen sich die 4 PCR-Protokolle als unterschiedlich stabil und reproduzierbar. Das TCZ1/2-Protokoll war nicht stabil und ergab Amplifikate nur in einem sehr engen Toleranzbereich der Arbeitsbedingungen. Die anderen drei Methoden erwiesen sich als robust und zeigten im optimalen Arbeitsbereich stets reproduzierbare Ergebnisse. Weiterhin wurde 6M Guanidinhydrochlorid (G-HCl) als Zusatz für die Stabilisierung von Blutproben untersucht. Im Vergleich zu PBS wurde die Sensitivität der PCR-Protokolle mit G-HCl verbessert. Beim Vergleich verschiedener Methoden zur DNA-Isolation zeigte der QIAGEN Blood Mini Kit eine etwas höhere Sensitivität als die Phenol-Chloroform-Isoamyl-Methode. Im zweiten Teil der Untersuchungen wurden Blutproben von 44 Patienten mit anamnestisch diagnostizierter Chagaskrankheit in der Umgebung von Cochabamba, Bolivien, einem Hochendemiegebiet der Chagaskrankheit abgenommen. Diese wurden mit 6M Guanidinhydrochlorid stabilisiert und zur Untersuchung nach München gebracht. Die nested PCR zum Nachweis von kDNA erwies sich als sensitivste Methode zum Nachweis einer Parasitämie, bei 6 der 27 seropositiven Proben (22,2%) konnte ein T.cruzi-spezifisches Amplifikat nachgewiesen werden. Das 121/122-kDNA-Protokoll amplifizierte bei 4 der 27 Proben eine T.cruzi-spezifische Sequenz (14,8%). Mit Ausnahme eines Falles waren alle PCR-positiven Patienten bisher nicht therapiert worden. Mit den beiden nDNA-Protokollen (TCZ1/2- und BP1/2- Protokoll) ergab sich bei keiner dieser Proben ein Amplifikat. Bei den serologisch negativen oder grenzwertigen Patientenproben konnten mit keinem der 4 PCR-Protokolle ein Amplifikat nachgewiesen werden. Zudem wurden noch 30 Blutproben von gesunden Erwachsenen aus Deutschland untersucht. Hierbei zeigten sich ebenfalls keine Amplifikate bei den 4 Protokollen. Zusammengefaßt ergaben die Untersuchungen, daß die PCR-Protokolle zum Nachweis von kDNA am sensitivsten Trypanosoma cruzi im Blut nachweisen können; mit besonders hoher Sensitivität der nested PCR-Methode. Dies beruht wohl auf der hohen Kopienzahl der amplifizierten Zielsequenz in den kDNA-Minicircles (ca. 10.000 Kopien/Zelle) im Vergleich zu den untersuchten nDNA-Zielsequenzen. Allerdings werden von den kDNA-Protokollen auch andere Trypanosomen wie T. rangeli und T. brucei brucei (nur bei der nested PCR) miterfasst, im Gegensatz zu den hochkonservierten Zielsequenzen der untersuchten nDNA-Protokolle.

Myosine sind molekulare Motoren, die an einer Vielzahl von zellulären Prozessen wie Bewegung, Zellteilung oder Polarität beteiligt sind. Ihr Grundaufbau gliedert sich in Motordomäne, Hals- und Schwanzdomäne. Der Motor interagiert ATP-abhängig mit dem Aktinzytoskelett und ist die krafterzeugende Komponente. Vergleicht man die verschiedenen Myosine miteinander, zeigt der Kopfbereich die höchste Konservierung. An den Motor schliesst sich der Halsbereich an, der die Bindestellen für regulatorische Untereinheiten wie z.B. Calmodulin beinhaltet. Der Schwanzbereich dient zum einem der Interaktion mit der transportierten Fracht und zum anderen der Dimerisierung oder Organisation in Filamente. In der Hefe Saccharomyces cerevisiae findet man fünf Myosine aus drei verschiedenen Klassen. Myo1p ist das einzige Klasse II Myosinund gehört zu den muskelähnlichen Myosinen, die sich in Filamenten organisieren. Myo2p und Myo4p gehören zu den Klasse V Myosinen und vermitteln Prozesse wie Vesikel-Transport, mRNALokalisation und Vererbung von Organellen und Endoplasmatischen Retikulum. Es wird vermutet, dass sie Dimere bilden, die als prozessive Motoren, also eigenständig, durch die Zelle wandern und so ihre Fracht an den Ort ihrer Bestimmung bringen. Myo3p und Myo5p sind in ihrer Funktion redundant und vermitteln als Klasse I Myosine die Endozytose, sowie die Integrität und Polarität des kortikalen Aktinzytoskeletts. Sie liegen als Monomere vor und interagieren über spezifische Domänen in ihren Schwanzbereich mit einer Vielzahl von Proteinen wie z.B. Verprolin oder Komponenten des Arp2/3-Komplexes. Die rekombinante Expression von Myosinen stellt sich als sehr problematisch dar, da sich die Motordomäne nicht spontan in eine funktionelle Konformation falten kann. Verschiedene Publikationen deuten daraufhin, dass für die Faltung dieser Multidomänenstruktur die UCS-Proteine notwendig sind. UCS leitet sich von den Namen der zuerst identifizierten Mitglieder ab (UNC-45 aus C. elegans, Cro1p aus P. anserina und She4p aus S. cerevisiae), welche lediglich die C-terminale UCS-Domäne gemeinsam haben. Für UNC-45 konnte bereits gezeigt werden, das es über die UCS-Domäne mit der Motordomäne von Muskelmyosin interagiert und als Chaperon dessen thermale Aggregation verhindert. Ausserdem interagiert UNC-45 über eine N-terminale TPR-Domäne mit Hsp90 und über den zentralen Bereich mit Hsp70. Im Rahmen meiner Arbeit wurde der Einfluss von She4p auf die Funktion der Myosine untersucht. Es wurde gezeigt, dass She4p über die UCS-Domäne mit der Motordomäne von Klasse I und Klasse V Myosinen interagiertund somit die Lokalisation von Myo3p, Myo4p und Myo5p ermöglicht. Mit Hilfe eines Aktin Pelleting Assays konnte gezeigt werden, dass die Misslokalisation der Klasse I Myosine im she4! Hintergrund durch einen Defekt in der Aktinbindedomäne im Motorbereich verursacht wird. Die Spezifität von She4p für verschiedene Myosinklassen spiegelt sich in der zellulären Verteilung des Proteins wieder. Das UCS-Protein wird Myo2p-abhängig in die Knospenspitze transportiert, um dort die Interaktion zwischen Klasse I Myosinen und dem Aktinzytoskelett zu vermitteln. Im Gegensatz dazu benötigt Myo4p lediglich funktionelles She4p innerhalb der Zelle, da dieses Myosin durch Mutter- und Tochterzelle wandert und somit seinen Regulator überall benötigt. Die Tatsache, ob She4p wie UNC-45 als Chaperon an der Faltung der Motordomäne beteiligt ist, ist weiterhin unklar. Es konnte jedoch in einem Pulldown Experiment und einer Immunpräzipitation eine Interaktion zwischen She4p und Hsp90 festgestellt werden. Es ist daher durchaus möglich, dass She4p als Kochaperon das Hsp90 System zum Myosin rekrutiert, damit die Motordomäne in eine funktionelle Konformation gefaltet wird. Neben der zytoplasmatischen Funktion von She4p scheint es noch eine nukleäre zu geben, da im Pulldown Experiment zahlreiche Proteine gefunden wurden, die Teil des Processosomes der kleinen ribosomalen Untereinheit sind und im Nucleolus lokalisieren. Die Funktion von She4p in diesem Prozess ist noch unbekannt.

Einleitung: Die Diagnostik von Mammakarzinomen stellt hohe Anforderungen an bildgebende Verfahren. Für Problemfälle mit klinisch oder mammographisch unklaren Befunden steht die dynamische Magnetresonanztomographie (MRT) der Brust als zusätzliches bildgebendes Verfahren zur Verfügung. Es kann besonders dann eingesetzt werden, wenn Biopsieverfahren nur erschwert anwendbar sind, wie z.B. bei postoperativem Narbengewebe, dichter Brust oder ungünstiger Lokalisation des Herdes. Als weiteres Verfahren zur spezifischen Darstellung von Mammakarzinomen wurde die Tc-99m-Sestamibi-Szintigraphie vorgeschlagen. Ziel: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, im Rahmen einer prospektiven Studie die Aussagekraft der Mammaszintigraphie und der dynamischen MRT in der Differentialdiagnostik mammographisch unklarer Herde zu vergleichen. In einem methodischen Ansatz sollten zusätzlich die Auswertetechniken der dynamischen MRT erweitert werden. Hierzu sollte ein computergestütztes Verfahren entwickelt und erprobt werden, das basierend auf künstlichen Neuronalen Netzen eine Subdifferenzierung der Kontrastmittelkurven innerhalb eines Herdes erlaubte. Patienten und Methode: Es wurden 40 Patientinnen konsekutiv in die Studie eingeschlossen, die sowohl eine Szintigraphie als auch eine MRT der Brust erhielten. Die Befunde wurden histologisch gesichert oder durch Nachuntersuchungen über mehr als 24 Monate als benigne verifiziert. Neben den 40 primär zur Abklärung führenden Herden wurden 8 Zusatzherde mit Kontrastmittelaufnahme in der MRT entdeckt. Ingesamt wurden 10 invasive Karzinome und 5 DCIS gesichert. Die Szintigraphie erfolgte in Bauchlage der Patientin an einer 3-Kopf-Gammakamera (Prism3000, Picker) in planarer und in SPECT-Technik. Nach intravenöser Injektion von ca. 740 MBq Tc-99m-Sestamibi wurden Früh- und Spätaufnahmen akquiriert. Die Rekonstruktion der SPECT-Aufnahmen erfolgte mit einem iterativen Algorithmus. Alle fokal anreichernden Herdebefunde mit einem Target- zu non-Target-Verhältnis von > 1,3 wurden als maligomverdächtig gewertet. Die dynamische MRT wurde an einem 1,5 Tesla Tomographen (Magnetom Vision, Siemens) durchgeführt. Die Messungen erfolgten in Bauchlage mit einer dedizierten Oberflächenspule zur simultanen Untersuchung beider Brüste. Zur Akquisition der Kontrastmitteldynamik wurde eine T1-gewichtete 3DFLASH-Sequenz verwendet. Zur konventionellen Auswertung wurde eine Subtraktionsaufnahme berechnet und interaktiv eine Region of Interest um KM-aufnehmende Herdbefunde gelegt. Die resultierenden Kurven der Kontrastmitteldynamik wurden nach ihrer Kurvenform in Anlehnung an Kuhl et al. klassifiziert. In einem weiteren Auswerteschritt wurden auch morphologische Kriterien einbezogen und ein Punktescore nach Fischer gebildet. Schließlich erfolgte die halbautomatische Segmentierung aller Herde, die mehr als 50% KM aufnahmen. Die Signalintensitätszeitreihen aller Voxel dieser Herde wurden einer Subdifferenzierung durch Vektorquantisierung unterworfen. Dieses Verfahren basiert auf dem Algorithmus der Minimal Free Energy Vektorquantisierung, wurde in der Bildverarbeitungsgruppe des Instituts für Klinische Radiologie der LMU entwickelt und für die Anwendung bei der dynamischen MRT der Brust adaptiert. Als Ergebnis der Vektorquantisierung resultierten 4 prototypische Zeitreihen, sog. Codebuchvektoren, die jeweils repräsentativ für Voxelgruppen mit ähnlichen Signalverläufen waren. Anhand dieser Codebuchvektoren erfolgte erneut eine Klassifizierung der Herdbefunde. Ergebnisse: Im Vergleich der verschiedenen Auswertemethoden der dynamischen MRT war die Sensitivität bei der Detektion von Mammakarzinomen bei der konventionellen Auswertung anhand des Kurventyps bei 67% und stieg unter Einbeziehung der Herdmorphologie auf 87%. Mittels Vektorquantisierung stieg die Sensitivität auf 73% bzw. 93%. Die Spezifität unterlag jedoch Einschränkungen und erreichte bei der konventionellen Auswertung unter Einbeziehung der Morphologie 85%, bei der Vektorquantisierung 76%. Die Szintigraphie erwies sich als hochspezifisches Verfahren (100%). Die Sensitivität bei der Detektion kleiner Karzinome war jedoch selbst bei Anwendung der SPECT-Technik unzureichend (56%). Schlussfolgerungen: Die dynamische kontrastmittelverstärkte MRT der Brust wies eine höhere Sensitivität bei der Detektion kleiner Mammakarzinome im Vergleich zur Szintigraphie auf. Bei hoher Spezifität der Mammaszintigraphie zeigte sich, dass die Sensitivität v.a. bei kleineren Karzinomen in unserem selektierten Patientengut zu niedrig war. Als Schlussfolgerung unserer Studienergebnisse und in Zusammenschau mit der derzeitigen Literatur zu diesem Thema erscheint die MRT-Bildgebung zur Einschätzung der Dignität mammographisch unklarer Läsionen in ausgewählten Problemfällen überlegen. Um die Aussagekraft der dynamischen MRT weiter zu verbessern, wurden verschiedene Auswerteverfahren getestet. Unter Einbeziehung morphologischer und dynamischer Kriterien wurde die höchste Aussagekraft erreicht. Das computergestützte Auswerteverfahren unter Verwendung der Vektorquantisierung, erwies sich als weitgehend auswerterunabhängige Methode mit vergleichbarer Aussagekraft zur Dignitätsbeurteilung. Dabei war die Tendenz erkennbar, dass maligne Läsionen mit höherer Sicherheit identifiziert werden konnten. Ein derartiges Auswerteverfahren wäre als Grundlage für eine computerunterstützte Diagnostik (CAD) vorstellbar.

MIPs (major intrinsic proteins) sind eine Gruppe von Transport-Proteinen, die ubiquitär in Archaea, Pro- und Eukaryoten zu finden sind. Neben spezifischen Wasserkanalproteinen (Aquaporine) sind einige Mitglieder dieser Familie permeabel für andere kleine und ungeladene Moleküle, wie z.B. Glycerin. Als Grundlage zur Funktionsaufklärung der 38 MIP-Mitglieder in A. thaliana wurden ihre transkriptionellen Reaktionen untersucht. Dazu wurde ein DNA-Array mit Sonden aus dem 3´-untranslatierten Bereich dieser Gene entwickelt, der die Unterscheidung der oft hoch homologen Mitglieder auf Transkript-Ebene zuließ, wozu längere cDNA-Sonden nicht geeignet sind. Eine TIP1;2 cDNA-Sonde, die Teile der kodierenden Sequenzen enthielt, zeigte in einem Hybridisierungsexperiment eine 40 %-ige Kreuzhybridisierung mit dem homologen TIP1;1. Die Spezifität der Sonden wurde in Zusammenarbeit mit dem Munich Information Center for Protein Sequences bioinformatisch überprüft. Das stringente Auswahlkriterium dieser Analysen, woraufhin eine Sonde bis zu einer 70 %-igen Homologie über 70 bp nicht kreuzhybridisiert, konnte auch experimentell gestützt werden. Der Vergleich der Signalintensitäten einer 172 bp langen, spezifischen Sonde mit einer 774 bp langen cDNA-Sonde ließ zudem darauf schließen, dass die Spezifität der verwendeten 3´-UTR-Sonden die Sensitivität nicht beeinträchtigte. Eine Organ-spezifische Expressions-Analyse zeigte, dass MIPs in allen untersuchten Organen (Wurzeln, Blätter, Stängeln, Blüten und Schoten) exprimiert werden. Die meisten MIPs (24 von 38) und die höchsten Expressionsniveaus wurden in der Wurzel detektiert. In Blättern konnten hingegen nur 11 von 38 MIP-Mitgliedern nachgewiesen werden. Die geringsten Expressionen zeigten die Mitglieder aus der NIP- und SIP-Subfamilie. Zu den am höchsten und in der Pflanze ubiquitär exprimierten MIPs zählten die PIP-Mitglieder PIP1;1, PIP1;2 und PIP2;1 sowie die TIP-Mitglieder TIP1;1 und TIP2;1, von denen bekannt ist, dass sie als Wasserkanal-Proteine fungieren. Die Möglichkeit, die Wasserpermeabilität von Membranen regulieren zu können, dürfte somit von zentraler Bedeutung in der ganzen Pflanze sein. Neben ubiquitär exprimierten MIPs sind einige nur ausschließlich oder bevorzugt in bestimmten Organen zu finden, z.B. PIP1;4, PIP2;6 und PIP2;7 in der Blüte und NIPs hauptsächlich in der Wurzel. Deren Funktion könnte neben einem Organ- oder Zell-spezifischen Wassertransport auch die Permeation anderer ungeladener Moleküle beinhalten, da die Transporteigenschaften dieser Mitglieder nicht geklärt sind. Das Expressionsprofil der MIP-Genfamilie in verschiedenen Organen sowie die unterschiedliche Reaktion auf Wasserstress (s.u.) lassen auf differenzielle Funktionen der einzelnen MIP-Mitglieder schließen. Lediglich TIP1;1 und TIP1;2 konnten nach diesen Kriterien nicht eindeutig unterschieden werden. Durch Zugabe von 100 mM NaCl und 200 mM Sorbiotol zu hydroponisch angezogenen A. thaliana-Pflanzen wurde über einen Zeitraum von 48 Stunden die transkriptionelle Reaktion der MIP-Familie auf diese Wasserstressbedingungen verfolgt. In Wurzeln wurde festgestellt, dass innerhalb der ersten 24 Stunden bei beiden Stressoren die hoch exprimierten PIP-Aquaporine PIP1;1 und PIP2;2 sowie PIP1;3 reprimiert, TIPAquaporine wie TIP1;1 und TIP2;1 zu diesem Zeitpunkt jedoch unbeeinflusst sind. Die Pflanze verringert demnach bei Wasserstress zuerst die Wasserpermeabilität der Plasmamembran, sofern sich die transkriptionelle Suppression auf Proteinebene widerspiegelt. Interessanterweise zeigte sich im Blatt eine frühe Repression der hoch exprimierten TIPAquaporine TIP1;1 und TIP2;1. Die in der Wurzel reagierenden Aquaporine aus der PIPSubfamilie zeigen im Blatt jedoch keine transkriptionellen Änderungen. Zusammenfassung 95 Diese frühen Repressionen von TIP1;1 und TIP2;1 lassen vermuten, dass es in Blättern wichtig ist, möglichst rasch unter Wasserstress die Wasserpermeabilität des Tonoplasten zu senken. Dies könnte der Stabilisierung des Zell-Turgors dienen und/oder mit einem verringerten Blattwachstum einhergehen. Die ähnlichen Transkriptionsantworten und Kinetiken der MIPs bei NaCl- und Sorbitolstress lassen zudem vermuten, dass MIPs auch unter NaCl-Stress primär auf die osmotische Veränderung in der Nährlösung reagieren bzw. über ähnliche Signalwege reguliert werden. Die parallele Untersuchung transkriptioneller Änderungen von bekannten Stress-Markergenen und Genen des Sekundärmetabolismus unter NaCl- und Sorbitolstress ergab zusätzliche Hinweise auf überlappende und Stressor-spezifische Reaktionen in Wurzeln und Blättern. Eine bekannte Reaktion auf Salz- und osmotischen Stress ist die Bildung von reaktiven Sauerstoff-Spezies, die sowohl als Signalmoleküle fungieren als auch Schädigungen verursachen können. Die Induktionen der beiden Peroxidasen GPX1 und PRXCB in Blättern und Wurzeln deuten auf eine Beteiligung bei Entgiftungsreaktionen von H2O2 unter Wasserstress hin. Einzelne Mitglieder aus der Familie der UDP-Glycosyltransferasen und Cytochrom P450-Monooxygenasen, wie UGT74F2 und CYP81D1, zeigten bei Salz- und Sorbitolstress überlappende Reaktionen, was darauf hindeutet, dass spezifische Teile des Sekundärstoffmetabolismus ähnlich beeinflusst werden. Daneben zeigten andere Mitglieder aus diesen Gen-Familien spezifische Reaktionen auf die beiden Stressoren. So waren in der Wurzel nach 48 Stunden Sorbitolstress viele CYPs und UGTs reprimiert. Die Pflanze scheint also exklusiv bei Sorbitolstress spezifische, in ihrer genauen Funktion noch unbekannte Teile des Sekundärmetabolismus zu supprimieren. Die unterschiedlichen Reaktionen einer Reihe weiterer Gene auf Salz oder Sorbitol in Blättern und Wurzeln identifizierten zudem differenzielle Stress-Antworten innerhalb der Pflanze. Es wurden zwei Insertionsmutanten in den MIP-Genen PIP2;1 und PIP1;4 isoliert. Transkript-Untersuchungen dieser Mutanten zeigten, dass durch das Ausschalten dieser PIPs alle anderen MIP-Mitglieder, sowohl bei ungestressten als auch unter NaCl-Stress- Bedingungen, keine Änderungen in ihrer Transkriptionsantwort im Vergleich zum Wildtyp zeigen. Möglicherweise besitzen die untersuchten PIP-Mitglieder eine spezifische Funktion, die andere MIPs nicht kompensieren können, oder möglicherweise kommt es in der Pflanze zu veränderten Reaktionen, die anhand der vorliegenden Untersuchungen nicht erkennbar waren.

Das Langzeitüberleben für Patienten nach Herztransplantation wird wesentlich durch die sogenannte Transplantatvaskulopathie (TVP) limitiert. Die Pathogenese dieser oftmals rapide fortschreitenden Gefäßerkrankung ist multifaktoriell, neben klassischen Risikofaktoren der koronaren Herzerkrankung (KHE) sind insbesondere immunologische Faktoren ausschlaggebend. Die Diagnostik der TVP gestaltet sich insofern schwierig, als die Patienten wegen der Denervierung des Herzens im Rahmen des chirurgischen Eingriffes meist keine typischen pektanginösen Beschwerden als Vorboten kardialer Ereignisse verspüren. Erstmanifestationen der Erkrankung sind oft fatal und zeigen sich als kardiale Dekompensation, Myokardinfarkt oder gar als plötzlicher Herztod. Da mit der perkutanen transluminalen Koronarangioplastie, der koronaren Bypass-OP oder der Retransplantation therapeutische Optionen vorhanden sind, ist die Diagnostik der TVP genauso unverzichtbarer Bestandteil in der Nachsorge herztransplantierter Patienten wie die Risikoabschätzung für betroffene Patienten, kardiale Ereignisse zu entwickeln. Als unverzichtbarer diagnostischer Standard wird in vielen Zentren die jährlich oder halbjährlich durchgeführte selektive Koronarangiographie angesehen. In den letzten Jahren wurden jedoch mehr und mehr nicht-invasive Methoden wie Dobutaminstreßechokardiographie, Myokard-Perfusions-Szintigraphie (MPS) oder First-Pass Radionuklidventrikulographie (FP-RNV) in den TVP-Screeningalgorythmus integriert. Studien, die bisher den Stellenwert der MPS in der Nachsorge herztransplantierter Patienten untersucht haben, taten dies, indem sie die MPS mit der Koronarangiographie verglichen, was als zumindest problematisch anzusehen ist, wenn man bedenkt, daß dieses invasive Verfahren selbst Limitationen insbesondere in der Diagnostik komplexer mikroangiopathischer und intramuraler Gefäßveränderungen, die das Krankheitsbild der TVP hervorrufen kann, aufweist. Unbefriedigende Ergebnisse für die diagnostische Treffischerheit der MPS waren die Folge, weitere Gründe für das schlechte Abschneiden der MPS in der TVP-Diagnostik waren in den variablen Studienprotokollen dieser Arbeiten zu finden. Die Art der Myokardbelastung, ein entscheidender methodischer Faktor um eine hämodynamisch relevante Koronarstenose mit der MPS identifizieren zu können, oder die Wahl des Radiopharmakons sind als suboptimal einzustufen, neuere technische Möglichkeiten wie die patientenspezifische Schwächungskorrektur wurden nicht zur Beurteilung der Myokardszintigramme herangezogen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Myokard-Perfusions-SPECT und First-Pass Radionuklidventrikulographie einerseits mit den Ergebnissen der Koronarangiographie zu vergleichen, andererseits deren Potenz in der Prädiktion kardialer Ereignisse während eines typischen Nachsorgeintervalls von 12 Monaten zu testen. Dafür stand ein Patientenkollektiv zur Verfügung, das sich aus 77 Patienten (60 Männer und 17 Frauen), zum Zeitpunkt der Untersuchung im Mittel 53 ± 11,4 Jahre alt, zusammensetzte. Der Untersuchungszeitpunkt betrug durchschnittlich 7,4 ± 3,5 Jahre nach HTX, im Beobachtungszeitraum von 34 Monaten traten insgesamt 16 kardiale Ereignisse, definiert als Tod kardialer Ursache, Myokardinfarkt, kardiale Dekompensation und Intervention, bei 10 Patienten auf. Die Myokard-Perfusions-Szintigraphie mit Dobutamin als Belastungsagens zeigte bei rein visueller Auswertung im Hinblick auf das Eintreten eines kardialen Ereignisses eine Sensitivität von 90% und einen negativ prädiktiven Wert von 98%. Unter Zuhilfenahme semiquantitativ-visueller Parameter konnte bei gleicher Sensitivität die Spezifität von 72% auf 84% gesteigert werden. Hier erwies sich der sogenannte Summed Stress Score (SSS), welcher die Schwere und das Ausmaß von Perfusionsdefekten der einzelnen Myokardsegmente unter Belastung repräsentiert, in der ROC-Analyse als besonders nützlich. Als geeigneter Schwellenwert zur Selektion von Patienten, die gefährdet waren, in den folgenden 12 Monaten ein kardiales Ereignis zu entwickeln, konnte mittels ROC-Analyse ein SSS ≥ 4 ermittelt werden. Dieser Wert liegt in der gleichen Größenordnung wie der von Hachamovitch et al. an einem großen Kollektiv von KHE-Patienten bestimmten SSS ≥ 5. Eine Korrelation von patientenspezifischen Parametern wie Alter der Patienten und Zeitpunkt nach Herztransplantation wurde nicht gefunden, wohl aber signifikant höhere SSS-Werte bei weiblichen im Vergleich zu männlichen Patienten (p=0,03). Weitere untersuchte Parameter wie Summed Rest Score oder Summed Difference Score erbrachten keinen diagnostischen Zugewinn. Sowohl die qualitative als auch die semiquantitativ-visuelle Auswertemethode zeigten eine geringe Interobserver-Variabilität mit Kappawerten von 0,66 respektive 0,74, so daß man von gut reproduzierbaren Ergebnissen auch verschiedener Befunder ausgehen kann. Der Vergleich der Myokard-Perfusions-Szintigraphie mit den Ergebnissen der Koronarangiographie in der Detektion von epikardialen Gefäßstenosen erbrachte für Koronarstenosen ≥ 50% eine Sensitivität von 82% und eine Spezifität von 87%, für Koronarstenosen ≥ 75% eine Sensitivität von 100% bei einer Spezifität von 78%. Neben der Myokardperfusion ließ sich auch die linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF), in der vorliegenden Arbeit bestimmt durch die First-Pass Radionuklidventrikulographie, für wichtige prognostische Aussagen hinsichtlich des Auftretens kardialer Ereignisse heranziehen. Die Ergebnisse von 60 First-Pass Radionuklidventrikulographien – eine Untersuchung pro Patient – wurden mit den Ergebnissen der Koronarangiographie verglichen und mit den kardialen Ereignissen (bei den 60 Patienten, die diese Untersuchung erhielten, waren es nur vier) korreliert. Dabei zeigte sich sowohl die Belastungs- als auch die Ruhe-Untersuchung bei einem Schwellenwert für die LVEF von 55% mit jeweils 100% sehr sensitiv, eine höhere Spezifität erreichte mit 93% jedoch die Belastungsuntersuchung gegenüber der Ruhestudie mit 82%. Die geringe Zahl an kardialen Ereignissen kann jedoch lediglich Trends und keine statistisch validen Aussagen liefern. Auch im Vergleich der First-Pass Radionuklidventrikulographie mit der Koronarangiographie konnten sowohl für Koronarstenosen ≥ 50% als auch ≥ 75% Maximalwerte für Belastungs- und Ruhe-LVEF von 100% für die Sensitivität des Verfahrens gefunden werden. Die Spezifitäten ergaben bei Belastung Werte von 63% und 56% in Ruhe sowie von 88% und 78% bei Belastung. Aufgrund der besseren Spezifität sollte daher der Bestimmung der LVEF unter Belastungsbedingungen der Vorzug gegeben werden. Im Rahmen dieser Studie wurde auch die Koronarangiographie auf ihr Potential bezüglich der Prädiktion kardialer Ereignisse geprüft und erzielte bei einem Schwellenwert für Koronarstenosen ≥ 50% mit MPS und FP-RNV vergleichbare Werte, 90% für die Sensitivität, 98% für die Spezifität sowie 98% für den negativ prädiktiven Wert. Sowohl Myokard-Perfusions-Szintigraphie als auch First-Pass Radionuklidventrikulographie erwiesen sich in der vorliegenden Arbeit als geeignete Screeningverfahren, um kardiale Komplikationen im Rahmen der TVP durch präventiv-therapeutische Eingriffe zu vermeiden. Semiquantitativ-visuelle Auswertemethoden zeigen sich gegenüber der qualitativen Diagnostik bei gleicher Sensitivität spezifischer, optional könnten semiquantitative, computergestützte Auswertealgorhythmen in Zukunft für eine weitere Verbesserung der Ergebnisse hilfreich sein. Dobutamin als Agens für die Myokard-belastung scheint bei herztransplantierten Patienten der ergometrischen oder anderen medikamentösen Belastungsformen überlegen zu sein und zeigte eine geringe Komplikationsrate. Für die Zukunft müssen Nachsorgeschemata herztransplantierter Patienten gefunden werden, die zum einen ein hohes Maß an prognostischer Sicherheit liefern, zum anderen aber auch – ohne Einbuße an Qualität – als kostengünstig und wenig invasiv anzusehen sind. Die Koronarangiographie und damit auch der intravaskuläre Ultraschall zeigen sich hier aufgrund ihrer Invasivität und ihres begrenzt möglichen Einsatzes bei den oftmals niereninsuffizienten herztransplantierten Patienten nachteilig gegenüber nicht-invasiven Verfahren wie Myokard-Perfusions-Szintigraphie, First-Pass Radionuklidventrikulographie oder Dobutamin-Stressechokardiographie. Ob moderne Untersuchungsverfahren wie die EKG-getriggerte Myokard-SPECT, welche sowohl Aussagen über die Myokardperfusion als auch zu LVEF und Wandbewegung des linken Ventrikels liefern kann, oder die funktionelle Kernspintomographie einen Beitrag leisten können, wird sich in den nächsten Jehren erweisen. Welches Nachsorgekonzept an den einzelnen Transplantationszentren letztlich angewandt wird, ist von der jeweiligen Verfügbarkeit der Methoden abhängig. Die prognostische Wertigkeit gerade auch der nicht-invasiven Verfahren sollte jedoch in künftige Überlegungen einfließen, um den herztransplantierten Patienten ein sicheres Nachsorgekonzept bei möglichst hoher Lebensqualität bieten zu können.

Adenosin-Rezeptoren (AdoR) zeigen als Komponenten des Adenosin-Signalweges komplexe Interaktionen untereinander, sowie mit weiteren Komponenten, wie der Ecto-5´-Nukleotidase (CD73) und der Adenosin-Desaminase (ADA). Diese Rezeptoren sind zudem mit den verschiedensten Signaltransduktionswegen verschaltet. Innerhalb dieser Arbeit sollten mögliche Mechanismen gemeinsamer potentieller Regulationen dieser Komponenten anhand von eukaryontischen Modellsystemen, wie auch anhand einer klinischen Studie zur chronisch lymphatischen Leukämie (CLL) untersucht werden. Für die Untersuchung transkriptioneller Regulationen wurde eine semiquantitative RT-PCR mit Hilfe eines heterologen Standards für alle 4 AdoR-Subtypen (A1, A2a, A2b, A3) etabliert. Die Spezifität dieser Systeme konnte mittels Restriktionsverdaus sowie Untersuchung von Transfektanten in AdoR-freien Zelllinien („Chinese Hamster ovary“ CHO) nachgewiesen werden. Densitometrische Auswertung der Amplifikate ermöglichte eine gute Quantifizierung der untersuchten mRNS-Niveaus, die noch Unterschiede in den subtypspezifischen cDNS-Niveaus von weniger als 40% deutlich auflöste. Für Untersuchungen in eukaryontischen Modellsystemen wurden C-terminale EGFPFusionskonstrukte aller 4 AdoR in pEGFP-N1 (Clontech) etabliert und in CHO- bzw. HeLa-Zelllinien transfiziert. Erfolgreicher Nachweis der Etablierung der Konstrukte erfolgte über Sequenzierung der neusynthetisierten Adaptersequenzen und über spezifische Restriktionsverdaus. Desweiteren konnte über die membranorientierte Fluoreszenzverteilung der Fusionskonstrukte in den Transfektanten auf eine erfolgreiche posttranslationale Prozessierung und Transport des Konstruktes in die Zellmembran zurückgeschlossen werden. RT-PCR-Analyse von RNS-Präparationen dieser Transfektanten zeigte eine erfolgreiche Transkription der Konstrukte. Innerhalb der HeLa-Zelllinie konnten alle 4 Subtypen erfolgreich exprimiert werden, wobei jedoch inhibitorische AdoR (A1AdoR; A3AdoR) leichter zu transfizieren waren als die excitatorischen A2aAdoR/A2bAdoR-Konstrukte. Letztere Transfektanten zeigten deutlich höhere Tendenzen zum Absterben, was mit einem erhöhtem cAMPNiveau dieser Zellen zusammenhängen könnte. Physiologische Aktivität des A3AdoR-Konstruktes konnte durch Verminderung der Teilungsrate der Transfektante beobachtet werden. Innerhalb der einzelnen Transfektanten konnten keine großen Änderungen der mRNS-Niveaus des entsprechenden transfizierten Subtypen festgestellt werden, was mit einer „Downregulation“ des nativen Subtypes erklärbar sein könnte. Jedoch zeigten sich zum Teil deutliche Niveau-Änderungen in den jeweils anderen Subtypen der Transfektante, was auf eine Interaktion der AdoR-Subtypen auf der Transkriptionsebene hindeutet. Verschiedene Wechselbeziehungen könnten mit - zum Teil von physiologischen Interaktionen her- bekannten Beziehungen der AdoR in verschiedenen Zelltypen in Zusammenhang gebracht werden. Induktion der Transfektanten mit AdoR-Agonisten, wie 5`-N-Ethyl-Carboxamido- Adenosin (NECA) oder (R)-N6-(1-Methyl-2-phenylethyl)-Adenosin (R-PIA) ergab einen Anstieg aller AdoR-cDNS-Niveaus im Falle der Aktivierung der Adenylylcyclase (A2a/A2bAdoR), bzw. eine Abnahme bei deren Inhibierung (A1/A3AdoR), die auch zum Teil subtypabhängige Modulationen und deutliche Abweichungen zur Kontrolllinie (EGFP-HeLa) zeigte. Behandlung der Zellen mit Alkohol als apoptosisstimulierendes Signal führte zu einer starken Erhöhung aller Subtyp-Niveaus, wobei besonders die A2aAdoR- und die A3AdoR-Transfektante die größten apoptotischen Tendenzen und auch die größten Modulationen der Subtyp-Niveaus zeigten. Transfektion der Konstrukte in die CHO-Zelllinie ergab gut exprimierende Klone der A1AdoR- und A3AdoR-Transfektante, die über membranorientierte Fluoreszenz des EGFP-Anhanges, wie auch über Nachweis der mRNS nachgewiesen werden konnten. Im Falle der excitatorischen AdoR erhielt man nur schwach exprimierende Klone der A2aAdoR-Transfektante, die deutliche Tendenzen zum Absterben zeigte. Wiederum fand man bei der A3AdoR-Transfektante einen erheblich verlangsamten Zellzyklus, was auf einer zellzyklusmodulierenden Wirkung des A3AdoR in verschiedenen Zelltypen beruht und somit auf eine erfolgreiche Signalfortleitung in der Transfektante hindeutet. Induktion der A1AdoR-Transfektante führte zu einer zeitabhängigen Konzentrierung und Internalisierung der Fluoreszenz, was auf eine intakte Regulation und Desensibilisierung dieses Subtypes innerhalb dieses Klones hindeutet. Die B-lymphoblastoide Zelllinie Raji wurde als Modellsystem für AdoR-Signalwege innerhalb des lymphatischen Systems untersucht. Eine starke Präsenz des A2aAdoR konnte mittels RT-PCR nachgewiesen werden, dessen Stimulation mit dem AdoR-Agonisten NECA wiederum zu einem Anstieg der mRNS-Niveaus aller AdoR-Subtypen führte. Behandlung mit Alkohol führte zu einem größeren Anteil an absterbenden Zellen sowie zu einem leichten Anstieg aller AdoR-Subtypen und deutet wiederum auf eine Beteiligung der AdoR an apoptotischen Antworten hin. Inwiefern substratmodulierende Komponenten des AdoR-Signalweges, insbesondere CD73 und ADA, in Regulationsmechanismen dieses Weges integriert sind, wurde in einem induzierbaren B-lymphoblastoiden Modellsystem, der 493-6-Zelllinie untersucht. Hierbei wurden durch induzierbare transkriptionelle Aktivierung zweier Mitogene, c-myc und EBNA2, vier unterschiedliche proliferative Zustände erzeugt und die Auswirkungen auf die Komponenten des Ado-Signalweges untersucht. Northern Blot-Analyse der 4 Zustände zeigten eine Zunahme der CD73- und A2aAdoR-mRNS-Niveaus mit sukzessiver Abschaltung der Mitogene, wobei EBNA2- Abschaltung den deutlichsten Effekt zeigte. ADA-mRNS-Niveaus zeigten meistens eine leichte Abnahme mit Abschaltung der Mitogene, was aber nicht eindeutig bestätigt werden konnte. Untersuchung der Zustände mit semiquantitativer RT-PCR ergaben eine Präsenz aller AdoR mit einer starken Überrepräsentierung des A2aAdoR. Wiederum konnte mit sukzessiver Abschaltung der Mitogene ein deutlicher Anstieg des A2aAdoR beobachtet werden, der wiederum deutlicher bei Abschaltung von EBNA2 ausfiel. Andere AdoR-Subtypen zeigten jedoch so gut wie keine Respons. Abschaltung der Mitogene führte sowohl bei EBNA2, wie auch bei cmyc nach ca. 3 bis 6 Stunden zu einem deutlichen Anstieg der A2aAdoR-Niveaus, sowie generell zu einer Abnahme des ADA-Niveaus im Falle der c-myc-Abschaltung. NECA-abhängige Erhöhung des cAMP-Niveaus korrelierte mit den A2aAdoRNiveaus der entsprechenden Proben. Ebenso konnte in diesem Labor eine Erhöhung der CD73-Aktivität mit Abschaltung der Mitogene nachgewiesen werden. Diese Ergebnisse deuten auf eine Rolle des A2aAdoR bei der Bereitstellung mitogener Signale und einer damit verbundenen Gewährleistung des Überlebens dieser Zelllinie bei inaktivierten Mitogenen, sowie auf modulatorische Interaktionen zwischen der CD73 und A2aAdoR hin. Modulierte CD73-Aktivitäten und Beteiligung der AdoR an apoptotischen Vorgängen in der chronisch lymphatischen Leukämie sind bereits länger bekannt. Innerhalb einer klinischen Studie zur CLL wurden 48 Patienten und 10 Kontrollpersonen auf Modulationen der AdoR-, sowie c-myc- als auch ADA-Niveaus, untersucht und auf eine klinische Relevanz hin überprüft. Im Bezug auf den Mittelwert der Kontrollgruppe konnten oft Modulationen der mRNSNiveaus der untersuchten Komponenten innerhalb der Patientengruppe gefunden werden. Korrelationsanalyse der Patientendaten ergab verschiedene Zusammenhänge der AdoR, wie auch der c-myc und der ADA untereinander, die zum Teil gegenläufig zu denen in der Kontrollgruppe waren. A2aAdoR-Niveaus korrelierten negativ mit der Leukozytenanzahl, einem Marker der CLL. Es konnte auch ein deutlicher Zusammenhang zwischen der CD73-Aktivität und der Leukozytenanzahl in diesem Labor gezeigt werden. Ebenso fand man einen starken Zusammenhang zwischen den c-myc- und ADANiveaus, sowie zwischen der ADA bzw. c-myc und diversen AdoR-Subtypen. Diverse, aus physiologischen Zusammenhängen bekannte Korrelationen fand man auch in der CLL wieder, was auf eine geregelte Modulation der AdoR-Niveaus in der CLL hindeutet, wobei jedoch keine Zusammenhänge mit den prognostischen Stadien nach Binet gefunden werden konnten. Ein aktive Modulation des A2aAdoR bei der Expansion der malignen B-Lymphozyten konnte anhand der Ergebnisse von 4 Folgeuntersuchungen vermutet werden. Wiederholung der Untersuchung nach 6 Monaten bis zu 1,5 Jahren zeigte eine deutliche negative Korrelation der Leukozytenzahl mit dem A2aAdoR-Niveau.

Die an der Synthese von acylierten Flavonolglykosiden, den UV-B-Schutzpigmenten in der Kiefer und anderen Bäumen, beteiligten Hydroxycinnamoyl-Transferasen sind weitgehend unerforscht. Dies verwundert um so mehr, als Kenntnisse über den UV-B-Schutz bei Bäumen, die von großer ökologischer und ökonomischer Bedeutung sind, unter dem Eindruck sinkender stratosphärischer Ozonwerte und der damit prognostizierten erhöhten UV-B-Belastung auch in mittleren Breiten sehr wichtig geworden sind. Andererseits haben Untersuchungen zu Hydroxycinnamoyl-Transferasen, die an der Synthese von Blütenfarbstoffen (acylierte Anthocyane) und Phytoalexinen (acylierte Amine) beteiligt sind, in den letzten Jahren einige Fortschritte erbracht. In der vorliegenden Arbeit wird versucht, mit proteinbiochemischen und ökophysiologischen Untersuchungen zu Hydroxycinnamoyl-Transferasen, die Flavonolglykoside acylieren, hier eine Lücke zu schließen. Die Untersuchungen zu den Hydroxycinnamoyl-Transferasen lassen sich in drei Teile gliedern: (i) einen methodischen Teil, in dem mit der Entwicklung eines Enzymtests die Grundlagen für die beiden folgenden Teile erarbeitet wurden; (ii) ein physiologisch-ökologischer Teil, in dem Messungen von Enzymaktivitäten und Inhaltsstoffgehalten in Nadeln adulter Bäume im Freiland und von Keimlingen unter kontrollierten Bedingungen in Sonnensimulatoren vorgenommen wurden; (iii) ein proteinbiochemischer Teil, der eine Charakterisierung der Enyzme und die Reinigung der 3’’-HCT beinhaltet. (i) Für den Nachweis und die Quantifizierung der Aktivität der Hydroxycinnamyoltransferasen in Extrakten von Kiefernnadeln wurde ein Enzymtest entwickelt. Dafür wurde die Aufschlusstechnik und die HPLC-Methode, mit der die Enzymprodukte analysiert wurden, optimiert. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass in der Kiefer drei verschiedene für die Glucose der Flavonolglykoside positionsspezifische Transferasen vorhanden sind. Von den Produkten dieser Enzyme konnten die Acylierungspositionen aufgeklärt werden, wobei sich herausstellte, dass die 3’’- und der 6’’-HCT an der Synthese der UV-B-Schutzpigmente beteiligt sind, während die Produkte der 4’’-HCT in der Kiefer noch nicht bekannt sind. (ii) In Sonnensimulatorexperimenten mit Kiefernkeimlingen konnte gezeigt werden, dass die Aktivität der 6’’-HCT durch UV-B induziert wurde, während die Aktivität der 3’’-HCT konstitutiv vorlag und durch UV-B nicht beeinflusst wurde. In den Freilandbäumen zeigte sich, dass die 6’’-HCT entwicklungspezifisch aktiv war, während die Aktivität der 3’’-HCT auch hier konstitutiv vorlag. Die Akkumulation der diacylierten Flavonol 3-glykoside konnte nur zu Beginn der Nadelentwicklung beobachtet werden und korrelierte mit der Aktivität der 6’’- HCT, woraus geschlossen werden kann, dass die 6’’-HCT die Synthese der UV-B-Schutzpigmente reguliert, während die Rolle der 3’’-HCT unklar bleibt, da keine Akkumulation von monoacylierten Flavonolglykosiden beobachtet wurde. Die schnelle Akkumulation und nachfolgende Abnahme der diacylierten Verbindungen zeigen, dass diese Verbindungen für den UV-B-Schutz in den besonders gefährdeten jungen Nadeln verantwortlich sind. In älteren Nadeln sind andere langfristige Schutzmechanismen vorhanden, wobei vor allem zellwandgebundene Flavonoide und Hydroxyzimtsäuren in Frage kommen, da diese langsamer akkumulieren als die löslichen diacylierten Verbindungen. Der Vergleich der Keimlingsexperimente mit den Freilanduntersuchungen zeigt, dass die Primärnadeln der Keimlinge ein gutes Modell für sich entwickelnde Nadeln von adulten Freilandbäumen darstellen, da sie sich physiologisch vergleichbar verhalten. Die Keimlinge besitzen einige Vorteile gegenüber mehrjährigen Bäumen, da sie jederzeit verfügbar und in größerer Individuenzahl untersucht werden können. (iii) Mit teilweise gereinigten Enzymen konnte gezeigt werden, dass die Acylierung der Flavonolglykoside in einer festen Reihenfolge abläuft. Die Synthese der UV-B-Schutzpigmente erfolgt durch die Acylierung zuerst an 6’’-Position und dann an 3’’-Position. Für die 3’’- und die 4’’-HCT wurde ein apparentes Molekulargewicht von 45 bzw. 35 kDa und ein pI-Wert von 4.7 ermittelt. Diese Werte liegen in einem Bereich, der ebenso für HCT’s aus verschiedenen Pflanzen, die andere Substrate acylieren, festgestellt wurde. Für die 6’’- HCT wurde dagegen ein außerordentlich geringes apparentes Molekulargewicht von 9 kDa und ein relativ hoher pI-Wert von 7.7 bis 7.9 ermittelt. Weitere Untersuchungen sind nötig, um festzustellen, ob es sich dabei um eine proteolytische Spaltung des Enzyms handelt. Alle drei Transferasen zeigten gegenüber dem Akzeptorsubstrat eine hohe Spezifität für das Flavonolaglykon, wobei die Aktivität der 6’’-HCT bei größerer Polarität an 3’-Position (Quercetin) höher war, die der 3’’-HCT bei geringerer Polarität an dieser Position (Kämpferol und Isorhamnetin). Ähnlich hoch ist auch die Spezifität gegenüber dem Zuckerrest des Akzeptorsubstrats. Die höchste Aktivität wurde mit dem Glukosid festgestellt, das bisher auch nur in der Kiefer nachgewiesen wurde. Die Spezifität gegenüber dem Donorsubstrat zeigt zum einen eine Abhängigkeit von CoAEster, da keine Aktivität mit Glukose-Estern gemessen werden konnte. Zum anderen ist der aromatische Charakter des Donorsubstrats von entscheidender Bedeutung, da sowohl die CoA-Ester verschiedener Hydroxyzimtsäuren als auch Benzoyl-CoA als Substrate verwendet werden. Aliphatische CoA-Ester wie Acetyl- oder Malonyl-CoA werden von den HCT’s nicht als Substrate akzeptiert. Mit einer analytischen Reinigung der 3’’-HCT, die säulenchromatographische Schritte beinhaltete, wurden in sechs Schritten zwei Protein-Banden mit einer Größe von 24 und 28 kDa isoliert, die mit der Enzymaktivität korrelierten. Mit einer präparativen Reinigung mit nativer Elektrophorese konnten diese beiden Banden in ausreichender Menge erhalten werden, sodass eine Sequenzierung von Peptiden möglich war. Ein Vergleich der Aminosäuresequenzen mit den in Datenbanken vorhandenen Sequenzen zeigte, dass es sich um zwei unbekannte Peptide handelt. Die Resultate der Reinigung bilden die Grundlage für molekularbiologische Arbeiten, mit denen es möglich sein sollte, enzymspezifische Klone für die 3’’-HCT und, falls die Enzyme auf Sequenzebene verwandt sind, auch für die 6’’-HCT herzustellen. Damit könnte zum ersten Mal die Sequenz einer Flavonol 3-glukosid-Hydroxycinnamoyl-Transferase aufgeklärt werden. Mit Hilfe von molekularen Sonden ließen sich die vermutete epidermale Lokalisierung der Enzyme überprüfen und UV-B-Induktionskinetiken auf Ebene der mRNA durchführen. Dabei wären vor allem Experimente mit UV-B-Intensitäten sinnvoll, mit denen die obere Grenze der Anpassungsfähigkeit der Kiefer definiert werden kann.

Die Aktivierung von T-Lymphozyten ist ein essentieller Prozeß für die Regulation der adaptiven Immunantwort. Hierbei werden in Folge einer Antigen-Exposition über verschiedene Oberflächenrezeptoren intrazelluläre Signaltransduktionsprozesse initiiert, welche in einer klonalen Expansion von T-Lymphozyten sowie deren Differenzierung zu Effektor- oder Gedächtniszellen resultieren. Die Spezifität dieser Prozesse wird durch die Wechselwirkung zwischen dem jeweiligen T-Zell-Antigenrezeptor (TCR) und einem Antigen-beladenen MHC-Molekül vermittelt, einer Interaktion, die allerdings nicht hinreichend für eine vollständige und dauerhafte Aktivierung der T-Zelle ist. Hierzu ist die Aktivierung sogenannter akzessorischer Oberflächenrezeptoren nötig, welche sowohl zur Verstärkung der Zell-Zell-Adhäsion als auch zur Induktion intrazellulärer Signalwege beitragen. Ein costimulatorisches Signal für naive T-Lymphozyten vermittelt zum Beispiel das CD28-Molekül, wodurch der Übergang dieser Zellen in einen anergischen Zustand verhindert und Zellproliferation ermöglicht wird. Zur Verstärkung der Zell-Zell-Interaktion tragen demgegenüber vor allem Adhäsionsmoleküle wie Selektine, Cadherine und Integrine bei. Der einzige Vertreter der β2-Integrinfamilie auf Lymphozyten, LFA-1, stand im Zentrum der im Folgenden beschriebenen Analysen. Es gab bereits Anhaltspunkte dafür, daß LFA-1 neben seiner Adhäsionsfunktion auch in Signaltransduktionsprozesse involviert ist. Allerdings sind die molekularen Mechanismen der LFA-1-vermittelten Signalwege bislang unvollständig charakterisiert. Dies liegt vor allem darin begründet, daß eine hochaffine Ligandenbindung erst nach einer Konformationsänderung des Integrins erfolgen kann. Eine solche Aktivierung des Integrins wird beispielsweise durch Stimulation der T-Lymphozyten über den T-Zell-Antigenrezeptor induziert, wodurch sich jedoch LFA-1-abhängige Signale mit denen des TCRs überlagern. Daher wurde im Verlauf der hier vorliegenden Arbeit ein auf Fusionsproteinen basierendes experimentelles System etabliert, welches eine aktivierungsunabhängige Untersuchung der LFA-1-vermittelten Signaltransduktion ermöglicht. Hierdurch wurde gezeigt, daß in humanen T-Lymphozyten die Aggregation der zytoplasmatischen Domäne der Integrin β2-Kette (CD18-Untereinheit) zur Erhöhung der intrazellulären Calciumkonzentration, zur IL-2-Promotoraktivierung sowie zum Anstiegs des Phosphotyrosingehalts zellulärer Proteine führte. Die Modulation dieser charakteristischen T-Zell- Aktivierungsparameter wird durch die zytoplasmatische Domäne der β2-Untereinheit von LFA-1 induziert, nicht aber durch die intrazellulären Anteile der Integrin αL- bzw. β1-Kette. Weiterhin konnte demonstriert werden, daß ein für die β2-Untereinheit spezifisches NPXFSequenzmotiv für deren Signalfunktion erforderlich ist. Dieselbe Region ist ebenso für die Signaltransduktion des nativen LFA-1-Gesamtmoleküls von elementarer Bedeutung. Überdies zeigten Untersuchungen in TCR-defizienten T-Zellen, daß die Oberflächenexpression des T-Zell-Rezeptors für den LFA-1-induzierten Signalweg essentiell ist. Demgegenüber erfolgte die intrazelluläre Calciummobilisierung durch das CD28-Molekül auch unabhängig von einer Expression des TCRs. Insgesamt konnte durch die vorliegenden Analysen die wesentliche Bedeutung des zytoplasmatischen Anteils der β2-Untereinheit des LFA-1-Integrins für den Prozeß der T-Zell-Aktivierung dokumentiert werden. Darüberhinaus wurde eine bisher unbekannte funktionelle Kooperativität zwischen LFA-1 und Komponenten des T-Zell-Antigenrezeptors aufgezeigt.

Die Aktivierung naiver Lymphozyten bezeichnet einen komplexen, immunmodulatorischen Prozeß, in dessen Verlauf mitotisch inaktive B- und T-Zellen als Folge des Kontakts mit Antigen in den Zellzyklus eintreten, proliferieren und anschließend zu spezifischen Effektorzellen oder zu langlebigen Gedächtniszellen differenzieren. Die klonale Expansion von Lymphozyten ist somit einerseits bedeutsam für die Förderung der akuten Immunantwort, andererseits ist sie auch Voraussetzung für die Etablierung von dauerhafter, adaptiver Immunität, deren zelluläre Grundlage die lymphozytären Gedächtniszellen darstellen. Auf wiederholte Antigen-Exposition reagieren Lymphozyten mit unmittelbarer und effizienter Aktivierung der Effektorfunktionen, beispielsweise der Produktion von Antikörpern durch BZellen oder der zytotoxischen bzw. immunmodulatorischen Aktivität von T-Zellen. Die Spezifität der Antigen-Erkennung wird in Lymphozyten durch hypervariable Antigenrezeptoren gewährleistet, deren Stimulation ein komplexes Netzwerk von Signaltransduktionsprozessen im Zellinneren initiiert. In T-Lymphozyten des Helfertyps resultieren diese Signalkaskaden unter anderem in der transkriptionellen Induktion des IL-2 Promotors. Das Signal des Antigenrezeptors wird jedoch moduliert durch die Aktivität von Corezeptoren, im Falle von T-Helferzellen beispielsweise unter Beteiligung des CD4-Moleküls. CD4 bindet an konstante Bereiche der antigenpräsentierenden MHC-II-Moleküle und stabilisiert so deren Interaktion mit dem T-Zell-Antigenrezeptor (TCR). Detaillierte Untersuchungen zu den Mechanismen der Koordination und Integration von Signalen des T-Zell-Antigenrezeptors mit denen des CD4-Moleküls bildeten das übergeordnete Thema der vorliegenden Arbeit. Sowohl der T-Zell-Antigenrezeptor als auch CD4 gehören zu einer Klasse von Rezeptoren, deren zytoplasmatische Anteile an Proteintyrosinkinasen (PTKs) koppeln. CD4 interagiert konstitutiv und nahezu stöchiometrisch mit der src-ähnlichen Kinase p56lck, welche während der Induktion von T-Zell Aktivierung eng mit der TCR-assoziierten Syk-ähnlichen Kinase ZAP-70 zu kooperieren vermag. Die Verknüpfung beider Kinasen mit den nachgeschalteten Signaltransduktionskaskaden erfolgt durch die Phosphorylierung spezifischer Substrate, welche zu Beginn dieser Untersuchungen noch größtenteils unbekannt waren. Zwei unabhängige experimentelle Ansätze sollten eine Identifikation potentieller in vivo Substrate der Tyrosinkinase ZAP-70 ermöglichen. Aufgrund von Befunden mit transmembran exprimierten Kinase-Fusionsproteine konnten mehrere Phosphoproteine als wahrscheinliche Substrate von ZAP-70 bestätigt werden, die zur selben Zeit von anderen Autoren als solche diskutiert wurden. Die zweite, parallel verfolgte experimentelle Strategie zielte auf die Charakterisierung einer konstitutiv-aktiven Variante von ZAP-70, deren Expression in TZellen zu einer Entkopplung von stimulierenden Signalen und somit zur Phosphorylierung spezifisch nachgeschalteter Substrate führen sollte. Tatsächlich konnte - durch Substitution carboxyterminaler Tyrosinreste von ZAP-70 - eine funktionell konstitutiv-aktive Mutante generiert und deren Substrate in vivo analysiert werden. Dieser Ansatz resultierte in der Charakterisierung einer bislang unvermuteten, positiv-regulatorischen Rückkopplungsschleife zwischen ZAP-70 und der ζ-Untereinheit des T-Zell-Antigenrezeptors. Dieser Rückkopplungsmechanismus könnte bedeutsam sein für die Amplifikation von Signalen des T– Zell Rezeptors. Dem Carboxyterminus von ZAP-70 würde somit entscheidendes Potential zur Modulation von T-Zell Aktivierung zukommen. Ein zweiter Schwerpunkt dieser Arbeit lag auf der funktionellen Charakterisierung des bislang unbekannten Proteins ACP33, welches im Vorfeld als ein potentieller Interaktionspartner der zytoplasmatischen Domäne von CD4 identifiziert worden war. Verschiedene Befunde hatten zuvor darauf schließen lassen, daß - neben p56lck - alternative intrazelluläre Liganden von CD4 existieren könnten. Mittels der Two-Hybrid Methodik konnte daraufhin die cDNA des ACP33 Proteins kloniert und zudem dessen Bindungsspezifität analysiert werden. ACP33 besitzt offenbar eine peptidbindende Domäne, welche spezifisch eine Kombination zweier hydrophober, nicht-aromatischer Aminosäurereste am Carboxyterminus von Peptiden erkennt. In der zytoplasmatischen Domäne von humanem CD4 und der aller bekannter CD4-Orthologe ist ein derartiges Interaktionsmotiv konserviert. Copräzipitationsexperimente und Mutationsanalysen bestätigten, daß C-terminale Deletionen von CD4 einen Verlust der Interaktion mit ACP33 zur Folge haben. Derselbe Effekt resultierte überraschenderweise auch aus der Substitution des Serinrestes 109 in ACP33, wodurch eine zu Hydrolasen homologe Region des ACP33 Proteins als neuartige peptidbindende Domäne identifiziert werden konnte. Funktionelle Analysen der carboxyterminalen CD4-Deletionsmutanten identifizierte das Interaktionsmotiv mit ACP33 als eine inhibitorische Determinante der antigenabhängigen T-Zell Aktivierung. ACP33 könnte demnach als eine negativ-regulatorische Komponente des Signalnetzwerkes einen bedeutenden Beitrag zur Modulation von TZell Aktivierung leisten. Zusammengenommen verdeutlichen die Resultate beider Teilprojekte, daß Regulation von T-Zell Aktivierung als ein integrativer Prozeß aus stimulatorischen und inhibitorischen Signalen anzusehen ist. Detailliertere Analysen zur Koordination dieser gegensätzlichen Signale sollte in Zukunft wesentlich zu einem besseren Verständnis von T-Zell Aktivierungsprozessen beitragen.