Podcasts about erythrozyten

Bei Host Dominik Hoffmann sind zu Gast Frau Dr. Anne de Regt, Molekular Biologin und stellv. Leiterin der zentralen Herstellung beim Blutspendedienst des Bayerischen Roten Kreuzes, Sebastian Fechner, Gruppenleiter Vollblutverarbeiter, und Patric Nohe, Pressesprecher beim Blutspendedienst des Bayerischen Roten Kreuzes. „Mit einer Blutspende drei Leben retten“ wird gerade Wiesentheid mehr als deutlich! Die Themen: Modernstes Produktions- und Logistikzentrum; Lagerung von Erythrozyten-, Plasma- und Thrombozytenkonzentrate; Tagesproduktionswerte; 24h Logistik; Zentrifugation und Separation; Jeder Beutel wird getestet; Anwendungsfälle; Versorgungsauftrag; Persönlicher Bezug; Großlabor, Forschungsinstitution, Großlieferant Aktion Knochenmarkspende Bayern: https://akb.de/ Alle Infos auf https://www.blutspendedienst.com Anmerkungen und Fragen an hello@washeldentun.de

Während des Challenge Roth 2024 füllten knapp 800 Amateursportler einen Fragebogen zum Thema Doping aus.Auf die Frage:"Haben Sie zur Steigerung Ihrer körperlichen Leistungsfähigkeit in den letzten zwölf Monaten Substanzen eingenommen, die es nur in der Apotheke, beim Arzt oder auf dem Schwarzmarkt gibt (z.B. Anabole Steroidhormone, EPO (Erythropoietin erhöht den Anteil von Erythrozyten), Wachstumshormone (Somatropin), Aufputschmittel)?“11 % haben diese Frage mit Ja beantwortet! Das waren 11 % zu viel!Die Dokumentation, in deren Zusammenhang die Umfrage stattgefunden hat, findest Du HIER.-Unsere Trainingspläne und Coachings findest Du hier: https://mission-triathlon.de/angebote/Dieser Podcast wird Dir präsentiert von https://mission-triathlon.de Spendiere uns einen ☕️ (oder zwei)

Der nichtnutzige Cousin - Fresh Frozen Favian wird heute von Desoxyhämoglobin Duy abgelöst, denn in der heutigen Folge dreht sich alles um Hämoglobin. Wir lernen nicht nur diesen Star der Erythrozyten kennen, sondern auch weitere andere wie beispielsweise seinen nichtsnutzigen Cousin. Ihr fragt euch, wer das ist? Hört rein! (00:00) - Erythropoese / HIF und EPO (07:02) - Hämoglobin (18:34) - Kooperativität der O2-Bindung (24:19) - Myoglobin (der Nichtsnutz xD) (27:24) - CO2-Transport (30:24) - Klinik-Facts: HbA1C, Sichelzellanämie & Blutgruppen Für die Inhalte in diesem Podcast übernehmen wir keine Gewähr. Der Podcast kann den Besuch von Vorlesungen nicht ersetzen. Wir empfehlen das Studium von einschlägiger Fachliteratur über den Inhalt des Podcasts hinaus.

Die wichtigste Zelle in unserem Körper hat keinen Zellkern und somit keine DNA. 5 Millionen von ihr pro Mililiter Blut erledigen sekündlich zahlreiche, lebenserhaltende Arbeiten. Warum sind die Erythrozyten so wichtig und warum soll ich hingehen und sie mir bei den "Johannitern" abzapfen und in Beutel füllen lassen?

Das AB0- und das Rhesussystem sind die beiden gängigsten Blutgruppensysteme. Welche Kriterien führen zu dieser Einteilung? Und was bedeutet das für uns?

Der Körper braucht mehrere Dutzend unterschiedlicher Mikronährstoffe für seine vielfältigen Funktionen, wie Hormonstoffwechsel, Energieproduktion usw., damit diese auch zuverlässig funktionieren. Sind dies Kreisläufe, die in der Schulmedizin betrachtet und verstanden werden? Viele Menschen glauben nicht daran und versuchen sich selbst zu helfen. Der Markt für Nahrungsergänzungsmittel boomt, obwohl der Gesetzgeber immer weiter reguliert. Nur wenige Nahrungsergänzungsmittel werden durch Laboranalysen gestützt und mit einem guten Therapeuten, der die Ergebnisse auch auswerten kann, systematisch eingesetzt. Worauf es bei den Mikronährstoffen, den Laboranalysen und nach Ergänzungsmitteln wirklich ankommt, bespreche ich heute mit Professor Dr. Elmar Wienecke. Teste mit dem Energyforhealth-Test von Prof Wienecke, ob du einen Mikronährstoffmangel hast: https://bio360.de/go/energy-for-health Gutscheincode: bio360 Hol dir jetzt deine Regeneration zum Trinken mit den Complete Aminos von Braineffect. Mit dem Gutscheincode “bio360” bekommst du einen satten Rabatt! >>>Jetzt anschauen

In **Folge 46** unserer Wissensreise betrachten wir die festen Bestandteile unseres Blutes: die Blutzellen Falls du möchtest, dass es weitergeht, unterstütze mich gerne ;-) Hier geht es zu den Paketen: https://steadyhq.com/wissensreise Viel Spaß beim Zuhören und Lernen ;-) Schreib mir gerne Anregung, Kritik, eine Coaching-Anfrage oder einfach nur ein "Hallo", auch an die Adresse: tanjaloiblhp@gmail.com. Die im Podcast erwähnte Grafik sowie Das Preismodell für das Coaching findest du unter: www.tanjas-naturheilkunde.com. Social media: https://linktr.ee/tanjas_naturheilkunde

Das AB0- und das Rhesussystem sind die beiden gängigsten Blutgruppensysteme. Welche Kriterien führen zu dieser Einteilung? Und was bedeutet das für uns?

Ab und zu macht man bei der Hausärztin oder dem Hausarzt ein Blutbild. Dabei werden die weissen Blutkörperchen (Leukozyten), die roten Blutkörperchen, die Erythrozyten, und die Blutplättchen (Thrombozyten) untersucht. Erst wenn der Befund verdächtig ist, wird ein grosses Blutbild angeordnet. Im kleinen Blutbild werden untersucht: Die Leukozyten Das sind die weissen Blutkörperchen. Sie sind für die Immunabwehr zuständig. Zu wenige weisse Blutkörperchen bedeutet, dass das Immunsystem unter Umständen Krankheitserreger nicht abwehren kann. Auch zu viele weisse Blutkörperchen sind nicht gut. Dies kann ein Hinweis auf eine Infektion sein. Die Thrombozyten Das sind die Blutplättchn. Sie sind für die Blutgerinnung zuständig. Auch ihr Wert kann zu hoch oder zu niedrig sein. Die Erythrozyten Das sind die roten Blutkörperchen. Sie sind für den Sauerstofftransport in unserem Körper zuständig. Eine Anämie, eine Blutarmut, bedeutet, dass man zu wenige rote Blutkörperchen hat. Auch hier kann der Wert zu hoch sein, was - wie bei den Blutplättchen und den weissen Blutkörperchen - ein grosses Blutbild zur Folge haben kann, damit der Arzt oder die Ärztin eine differenzierte Diagnose stellen kann.

Folge 18 – Labordiagnostik Jana erzählt von dem kleinen Rennhörnchen, Karim verfällt in einen Shopping-Wahn im Nussladen und nebenbei geht es auch noch ein bisschen um Tiermedizin. Dringende Fragen: sind Erythrozyten kleine Mimosen? Warum interessiert sich die US Army für Tiermedizin? Und gibt es eigentlich die Blutspendekatzen in Gießen noch? Kontakt: breakingvet@gmail.com Hintergrund: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1090023318307007 https://www.vet.upenn.edu/about/press-room/press-releases/article/penn-vet-launches-covid-19-canine-scent-detection-study Musik: –––––––––––––––––––––––––––––– Track: Sprinkles — Johny Grimes [Audio Library Release] Music provided by Audio Library Plus Watch: https://youtu.be/BHUAx6hpqaI Free Download / Stream: https://alplus.io/Sprinkles

Leukämie ist eine Bluterkrankung. Daher ist es wichtig zu verstehen was Blut genau ist, wie es sich zusammensetzt und welche Aufgaben es hat. Unser Video erklärt welche drei Arten von Blutkörperchen es gibt, welche Aufgaben diese haben und welchen Einfluss die aktuelle Zusammensetzung des Bluts auf unser Wohlbefinden hat. Am Ende von diesem Video sind Erythrozyten, Thrombozyten und Leukozyten keine Fremdworte mehr für Sie! Leukämie Lotse der Strube Stiftung © 2019 #leukämie #lotse #leukämielotse #strubestiftung ▶️ÜBER DIESEN PODCAST Mit dem Leukämie Lotsen der http://www.strube-stiftung.de haben Sie einen Podcast gefunden der ganz auf Ihre Bedürfnisse als Patient oder Angehöriger eingeht. Hier werden alle Themen rund um die Leukämie Erkrankung, deren Therapie in klaren Worten und einfach verständlich beantwortet. Darüber hinaus widmen wir uns auch essentiellen Bereichen wie „Angehörige und Freunde“, aber auch „Sport während der Therapie“. Nicht zu vergessen sind allerlei Geldfragen! Wer zahlt wann wofür und was muss ich dafür machen? Wir nehmen klar die Perspektive des Patienten ein. Wir wollen ihnen alle wichtigen Informationen so aufbereiten, dass die Hintergründe und Zusammenhänge transparent und verständlich werden. Fachwörter werden so erklärt, dass sie diese sicher und souverän verwenden können! Denn unser Ziel ist es, sie als Patient oder Angehörigen bestmöglich darin zu unterstützen, dass sie selbstbestimmt und handlungsfähig durch diese Phase ihrer Erkrankung durchgehen! In mehreren aufeinander aufbauenden Podcasts erklären wir die Leukämie Erkrankung und deren Therapie. → Hier ist noch einiges im Aufbau! Wenn sie uns abonnieren verpassen sie keine neue Folge! ▶️Folgen: Was ist Blut und wie funktioniert es? https://leukaemielotse.podigee.io/1-ep-01-was-ist-blut Wie funktioniert unser Immunsystem? https://leukaemielotse.podigee.io/3-ep-03-unser-immunsystem Was sind Stammzellen? Wie funktioniert die Blutbildung? https://leukaemielotse.podigee.io/2-ep-02-blutbildung-und-stammzellen Wie verändert sich das Blutbild während der Leukämie und der Therapie? https://leukaemielotse.podigee.io/4-ep-04-kleines-grosses-blutbild Alle unsere medizinischen Podcasts sind auf den neuesten wissenschaftlichen Stand und wurden von Dr. Kaufmann, Oberarzt der Hämatologie des Robert-Bosch-Krankenhauses geprüft und frei gegeben. Hiermit bekommen Sie ein gutes Grundverständnis für die Krankheit, mit dem Sie sicherer in kommende Arztgespräche gehen können. Bitte geben Sie uns Feedback zu den Podcasts! Was hat Ihnen gefallen, was nicht so sehr? Wir möchten immer besser werden! Auch gerne an unsere Email Adresse: info(at)leukaemie-lotse.de Hier erfahren Sie zudem, wie andere Betroffene und deren Angehörige mit der Krankheit umgehen und wie sich emotionale Unterstützung geholt haben. Der eine Tipp und Trick ist vielleicht etwas überraschend! ▶️Podcasts: Diagnose Krebs – Patienten berichten https://leukaemielotse.podigee.io/6-diagnose-krebs-patienten-berichten Kraftspender: von und für Angehörige https://leukaemielotse.podigee.io/5-kraftspender-angehoergie Auch hier freuen wir uns über ihr Feedback! Wollen Sie wissen, welche finanzielle Leistungen Ihnen zustehen oder wo Sie eine mögliche Unterstützung bekommen? Dann sind Sie hier richtig: Unser Psychoonkologe Jens Stäudle vom Robert-Bosch-Krankenhaus Stuttgart gibt hilfreiche Tipps zum Thema Sozialrecht. ▶️Podcast: Wer zahlt wann wofür? https://leukaemielotse.podigee.io/7-sozialrecht-krebsdiagnose Und bitte ihr Feedback nicht vergessen! Gerne auch an unsere Email: info(at)leukaemie-lotse.de Hinweis: Die Podcasts dienen ausschließlich Ihrer Information und ersetzten niemals eine persönliche Beratung, Untersuchung oder Diagnose beim approbierten, qualifizierten Facharzt. Haftung ist ausgeschlossen.

In dieser präklinischen Machbarkeitsstudie wurden zunächst zahlreiche In-vitro-Tests durchgeführt, in denen die Materialauswahl, das Design, die Hämokompatibilität und auch die Handhabbarkeit mehrerer, in Zusammenarbeit zwischen dem UKT (Universitätsklinikum Tübingen) und dem ITV (Institut für Textil- und Verfahrenstechnik) in Denkendorf (Projektpartner) entwickelter Varianten eines neuartigen arteriellen Verschlusssystems überprüft wurden. Im Anschluss wurde vom ITV auf der Grundlage der Erkenntnisse der In-vitro-Tests ein Verschlusssystem-Prototyp des Applikators mit Verschlussstopfen (bestehend aus einem hochelastischen und resorbierbaren Spezialpolymer) hergestellt. Dieser Verschlusssystem-Prototyp wurde anschließend erstmalig im Rahmen dieser Pilotstudie in vivo in einem Schafmodell eingesetzt. Dadurch sollten sowohl die Praktikabilität als auch die biokompatiblen Eigenschaften des Devices gezeigt werden und erste Hinweise auf die Sicherheit und die Effektivität des neu entwickelten Devices gewonnen werden. Im Zuge der In-vitro-Tests wurde zunächst das Spann- und Rückstellverhalten von zehn sich in ihrer Materialzusammensetzung unterscheidenden Verschlussstopfen beim Einzug in einen Testapplikator bewertet. Sechs der zehn Materialien wurden anschließend aufgrund ihrer geeigneten Spann- und Rückstellkraft für weitere In-vitro-Tests herangezogen. In einem weiteren In-vitro-Versuch wurden sechs verschiedene Stopfen aus unterschiedlichen Materialien in einem Schweineaorten-Flussmodell implantiert und hinsichtlich ihrer Verankerung in der Gefäßwand bewertet. Dabei zeigte nur der Stopfen mit dem Material MEUV 12 eine unzureichende Verankerung. Aufgrund der Ergebnisse der ersten beiden Tests wurde eine Vorauswahl getroffen und mit je drei Stopfen von sechs unterschiedlichen Materialien (MEUV 7, MEUV 11, MQ 3, MQ 2, MQ 3 violett, MQ 2 violett) eine Hämokompatibilitätsprüfung durchgeführt. Zunächst wurden dazu die Verschlussstopfen 90 Min. bei 37° Celsius in leicht heparinisiertem (1 IU pro ml Blut) humanen Vollblut auf einer Rocking Platform inkubiert. Im Anschluss erfolgte die Bestimmung der Konzentrationen der Hämokompatibilitätsparameter im Probenblut. Dabei diente der Thrombin-anti-Thrombin-Komplex (TAT) als Marker für die Koagulation, der terminale Komplementkomplex (SC5b-9) als Marker für die Aktivierung des Komplementsystems, die PMN-Elastase als Hinweisgeber für eine Aktivierung von Leukozyten und β-Thromboglobulin als Marker für die Aktivierung von Thrombozyten. Darüber hinaus wurden auch die Erythrozyten-, Leukozyten- und Thrombozytenzahlen bestimmt. Dabei konnte bei keinem der Verschlussstopfen nach 90-minütiger Inkubation eine signifikante Differenz zur Kontrollgruppe (Blut ohne Stopfen) festgestellt werden. Die dennoch feststellbaren Differenzen zwischen den Baseline-Werten (Probenblut nicht inkubiert) und den Werten nach den Inkubationen waren auf modellinduzierte Backgroundaktivierungen zurückzuführen. Diese Ergebnisse deckten sich auch mit der nach der Inkubation durchgeführten rasterelektronenmikroskopischen Untersuchung der Verschlussstopfen, an denen meist nur eine lokale Adhäsion von Thrombozyten, Erythrozyten, Fibrinfäden und Leukozyten festgestellt werden konnte. Außerdem wurden in weiteren Versuchen mit Schweineaorten-Modellen sich in der Anzahl ihrer Flügel oder in der Winkelung ihrer Grundköper unterscheidende Verschlussstopfen getestet. Dabei kam es während der Testung bei einem der 6-flügligen Stopfen zum Abbruch eines Flügels. Bei der Testung der Stopfenwinkelung ergaben sich bezüglich der Dichtigkeit nur geringfügige Unterschiede. Mit dem aus den Erkenntnissen der Vorversuche vom ITV hergestellten Verschlussstopfen-Prototyp (Material MQ 2, ein kurz resorbierbares hochelastisches Spezialpolymer, ausgestattet mit fünf Flügeln und einer 85° Winkelung des Grundkörpers) wurde letztlich eine In-vivo-Machbarkeitsstudie an sechs Merinoschafen durchgeführt. Dabei wurden insgesamt 29 Versuche unternommen eine Gefäßzugangsschleuse über Seldingertechnik in eine der beiden Carotiden der Versuchsschafe einzubringen, das Verschlusssystem über die liegende Schleuse vorzuschieben und nach der Entfernung der Zugangsschleuse nur den Verschlussstopfen in der Gefäßwand zurückzulassen. Dabei waren 25 der 29 Stopfenapplikationen technisch erfolgreich. Bei 21 der technisch erfolgreichen Stopfenapplikationen gelangen das Einführen des Verschlusssystems und der anschließende Verschluss der Punktionsstelle mit dem zurückgelassenen Verschlussstopfen in einer Zeit unter 90 s. In nur drei Fällen dauerte der Applikations- und Verschlussvorgang zwischen 90 und 180 s und lediglich in einem Fall über 180 s. Innerhalb des Versuchszeitraums (30 Tage pro Schaf) wurden die Implantationen der Verschlussstopfen bei den einzelnen Schafen in unterschiedlichen Zeitabständen vorgenommen. Ein Schaf verstarb einen Tag nach der dritten Stopfenlegung, die komplikationslos verlaufen war, höchstwahrscheinlich an einer Pansentympanie. Die anderen Schafe waren bis auf die an zwei Versuchstieren festgestellten, kleineren (< 2 cm) Verdickungen im Halsbereich während des Versuchszeitraums klinisch unauffällig. Bei der Explantation der Carotiden konnten 16 (64 %) der 25 technisch erfolgreichen Stopfenapplikationen in der Gefäßwand, fünf (20 %) im umliegenden Gewebe und vier (16 %) gar nicht aufgefunden werden. Durch die Herstellung von Dünnschliff- und Paraffinpräparaten und deren anschließender Färbung (HE- und Masson-Trichrom-Färbung) konnte erstmalig eine kontinuierliche histologische Beurteilung der Verschlussstopfen in der Gefäßwand im Zeitraum zwischen 0-30 Tagen vorgenommen werden. Eine beginnende Neointimabildung konnte das erste Mal an einem neun Tage alten Präparat gesehen werden und ab den 23 Tage alten Präparaten konnte eine Reendothelialisierung der Verschlussstopfen beobachtet werden. Bei den Akut-Präparaten (0-2 Tage) konnten frische punktionsbedingte Blutungen, in den älteren Präparaten in einen granulierend-fibrosierenden Zustand übergegangene Entzündungen festgestellt werden. In einigen Präparaten konnten kleinere intraluminale dem Verschlussstopfen aufsitzende Thromben gefunden werden. Ein Präparat wies eine vermutlich bei der Schleusenlegung verursachte Dissektionsverletzung der Gefäßwand auf. Des Weiteren konnte in wenigen Präparaten eine Dislokation bzw. ein Abbrechen eines Verschlussstopfens beobachtet werden. Überschießende Fremdkörperreaktionen sowie ausgeprägte eitrige Entzündungen konnten in keinem der Präparate festgestellt werden. Fremdkörperriesenzellen konnten lediglich bei einem der im Gewebe zum Liegen gekommenen Präparate und bei einem der Schnitte mit disloziertem Flügelanteil aufgefunden werden. Bis auf die in einigen Fällen schwierige Schleusenlegung und den etwas kleineren Gefäßdurchmesser der A. carotis des Schafes im Vergleich zu der A. femoralis des Menschen erwies sich das Schaf als geeignetes Modell zur Testung eines arteriellen Verschlusssystems. Aufgrund der geringen Stichprobe dieser Machbarkeitsstudie wären jedoch vor dem klinischen Einsatz weitere In-vivo-Testungen mit einem noch ausgereifteren, auf die Gefäßgröße besser angepassten Verschlusssystem wünschenswert.

Auf den Vorschlag von Henning Krause verbreiteten viele Forschende unter dem Hashtag #1TweetForschung ihr Forschungsthema in Kurzform. So auch Lorenz Adlung, der in der Abteilung Systembiologie der Signaltransduktion am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg die mathematische Modellbildung für biologische Prozesse erforscht. Bei der Anwendung einer Chemotherapie leiden Krebspatienten oft unter Blutarmut. Hier kann neben der Bluttransfusion das Hormon Erythropoetin, kurz EPO, helfen, da es die körpereigene Erzeugung von roten Blutkörperchen (Erythrozyten) unterstützt. Leider ist EPO als Dopingmittel bekannt, und um dem Doping noch deutlicher Einhalt zu gebieten, wurde im November 2014 in Deutschland ein Entwurf eines Anti-Doping-Gesetz vorgelegt. Trotz gängigem Einsatz und erprobter Wirkung von EPO ist die genaue Wirkung von EPO auf Krebszellen nicht bekannt. Daher verfolgt Lorenz Adlung den Ansatz der Systembiologie, um im Zusammenwirken von Modellbildung und Mathematik, Biologie und Simulationen sowohl qualitativ und quantitativ analysieren und bewerten zu können. Vereinfacht sind rote Blutkörperchen kleine Sauerstoff-transportierende Säckchen aus Hämoglobin, die auch die rote Farbe des Bluts verursachen. Sie stammen ursprünglich aus Stammzellen, aus denen sich im Differenzierungs-Prozess Vorläuferzellen bzw. Progenitorzellen bilden, die wiederum durch weitere Spezialisierung zu roten Blutkörperchen werden. Da es nur wenige Stammzellen gibt, aus denen eine unglaubliche große Anzahl von Trillionen von Blutkörperchen werden müssen, gibt es verschiedene Teilungs- bzw. Proliferationsprozesse. Das Ganze ergibt einen sehr komplexen Prozess, dessen Verständnis zu neuen Methoden zur Vermehrung von roten Blutkörperchen führen können. Den durch Differenzierung und Proliferation gekennzeichnete Prozess kann man mathematisch beschreiben. Eine zentrale Ansichtsweise in der Systembiologie der Signaltransduktion ist, Zellen als informationsverarbeitende Objekte zu verstehen, die zum Beispiel auf die Information einer höheren EPO-Konzentration in der Umgebung reagieren. Von diesem Ansatz werden durch Messungen Modelle und Parameter bestimmt, die das Verhalten angemessen beschreiben können. Diese Modelle werden in Einklang mit bekannten Prozessen auf molekularer Ebene gebracht, um mehr über die Abläufe zu lernen. Die erforderlichen quantitativen Messungen basieren sowohl auf manuellem Abzählen unter dem Mikroskop, als auch der Durchflusszytometrie, bei der durch Streuung von Laserlicht an Zellen durch Verwendung von Markern sogar Aussagen über die Zelloberflächen getroffen werden können. Zusätzlich kann mit der Massenspektrometrie auch das Innere von Zellen ausgemessen werden. In diesem Anwendungsfall werden die mathematischen Modelle in der Regel durch gekoppelte gewöhnliche Differenzialgleichungen beschrieben, die Zell- oder Proteinkonzentrationen über die Zeit beschreiben. Die Differenzialgleichungen und deren Parameter werden dabei sowohl mit Messungen kalibriert, als auch mit den Kenntnissen in der Molekularbiologie in Einklang gebracht. Die Anzahl der Parameter ist aber oft zu hoch, um naiv auf geeignete zu den Messungen passende Werte zu gelangen. Daher wird unter anderem das Latin Hypercube Sampling verwendet, um schnell nahe sinnvollen Parameterwerten zu gelangen, die durch gradienten-basierte Optimierungsverfahren verbessert werden können. Die Basis für diese Art von Optimierungsverfahren ist das Newton-Verfahren, mit dem man Nullstellen von Funktionen finden kann. Ein wichtiger Aspekt im Umgang mit Messergebnissen ist die Berücksichtigung von Messfehlern, die auch vom Wert der Messung abhängig verstanden werden muss- denn nahe der Messgenauigkeit oder der Sättigung können die relativen Fehler extrem groß werden. Die Bestimmung der Modellparameter ist schließlich auch ein Parameteridentifikationsproblem, wo insbesondere durch eine Sensitivitätsanalyse auch der Einfluss der geschätzten Parameter bestimmt werden kann. Sowohl die Parameter als auch die Sensitivitäten werden mit den biologischen Prozessen analysiert, ob die Ergebnisse stimmig sind, oder vielleicht auf neue Zusammenhänge gedeuten werden können. Hier ist die Hauptkomponentenanalyse ein wichtiges Werkzeug, um zentrale beeinflussende Faktoren erfassen zu können. Ein wichtiges Ziel der Modellbildung ist die numerische Simulation von Vorgängen, die als digitale Experimente sich zu einem eigenen Bereich der experimentellen Forschung entwickelt haben. Darüber hinaus ermöglicht das digitale Modell auch die optimale Planung von Experimenten, um bestimmte Fragestellungen möglichst gut untersuchen zu können. Die Umsetzung auf dem Computer erfolgt unter anderem mit Matlab, R (The R Project for Statistical Computing) und mit der spezialisierten und freien Software D2D - Data to Dynamics.Literatur und Zusatzinformationen M. Boehm, L. Adlung, M. Schilling, S. Roth, U. Klingmüller, W. Lehmann: Identification of Isoform-Specific Dynamics in Phosphorylation-Dependent STAT5 Dimerization by Quantitative Mass Spectrometry and Mathematical Modeling, Journal of Proteome Research, American Chemical Society, 2014. (PubMed) Studium der Systembiologie D2D-Software L. Adlung, C. Hopp, A. Köthe, N. Schnellbächer, O. Staufer: Tutorium Mathe für Biologen, Springer Spektrum, 2014. Science: NextGen Voices zur globalen wissenschaftlichen Zusammenarbeit- mit Lorenz Adlung Lorenz Adlung auf Twitter L. Adlung, et. al: Synbio meets Poetry, CreateSpace, 2013. Kollaborationspartner: U.a. Thomas Höfer, Heidelberg, Jens Timmer, Freiburg i. B., Fabian Theis, München Resonator-Podcast 015: DKFZ-Forscher Christof von Kalle Resonator-Podcast 014: Das DKFZ in Heidelberg Omega Tau-Podcast 069: Grundlagen der Zellbiologie Omega Tau-Podcast 072: Forschung in der Zellbiologie Konscience-Podcast 024, Kapitel 5: Das Hochlandgen aus "Wie kam das bloß durch die Ethikkommission?"

Postnatale Infektionen zählen zu den gefährlichsten Komplikationen in der Neonatologie und sind häufig schwierig zu diagnostizieren. Im Rahmen dieser Dissertation wurde der mikrozirkulatorische Blutfluss mittels Videomikroskop im Hinblick auf Veränderungen bei neonatalen Infektionen untersucht. Die Fragestellung entstand vor dem Hintergrund, dass Veränderungen der Mikrozirkulation einen wesentlichen pathophysiologischen Mechanismus bei Infektionen darstellen. Ziel war es, eine nicht invasive frühdiagnostische Methode zu evaluieren und auf seine Eignung als Screeningtest zu beurteilen. Es wurden 110 konsekutiv geborene reife und gesunde Neugeborene zwischen 1. und 3. Lebenstag einmalig mittels Sidestream Dark Field Imaging- einem Intravitalmikroskop- untersucht. Der Untersucher war hinsichtlich der klinischen Befunde der Kinder geblindet. Sidestream Dark Field Imaging kann durch die dünne keratinarme Haut des Neugeborenen die Mikrozirkulation in Echtzeit als Video auf den Laptop übertragen. Als Messort wurde die obere Ohrmuschel gewählt. Die Technik funktioniert mittels monochromatischem grünem Kaltlicht der Wellenlänge 530 nm. Dieses Spektrum wird vom Hämoglobin der Erythrozyten absorbiert und vom umliegenden Gewebe reflektiert und gestreut. Dabei umgeben konzentrisch angeordnete LEDs einen Lichtleiter, der die reflektierten Strahlen aufnimmt und auf einen Bildwandler überträgt. In der Folge entsteht eine Darstellung der Gefäße vor negativem Kontrast in 380facher Vergrößerung. Somit wird eine unmittelbare Beurteilung der lokalen Gewebsdurchblutung ermöglicht. Es erfolgten im Anschluss zwei Auswertungen der 3 besten Sequenzen pro Kind. Die erste Beurteilung unmittelbar nach Messung am Laptop als eine Art Bedside Test und die zweite nach Rekrutierung aller Kinder und Verblindung mittels einer vom Hersteller für das Videomikroskop entwickelten Software. Es wurden folgende Parameter erhoben: Beim Bedside Test wurde eine Gesamteindruck vergeben mit der Einteilung der Mikrozirkulation in normal, kontrollbedürftig und auffällig. Bei der verblindeten Auswertung wurde einerseits die Flussqualität in normal, stehend, zäh, intermittierend und beschleunigt unterteilt. Zudem wurde die Gefäßoberfläche anhand einer automatisierten Software berechnet. Von den 110 Neugeborenen hatten 29 ein CrP über 0,5mg/dl, davon hatten 10 ein CrP>2. 81 Kinder mit normalem CrP bzw. ohne Messung bei unauffälliger Klinik bildeten die Kontrollgruppe. Beim Bedside Test mit Aufteilung der Mikrozirkulation in normal/kontrollbedürftig/auffällig waren hochsignifikante Unterschiede beim Vergleich der Kontrollgruppe zur Gruppe mit CrP>2mg/dl zu verzeichnen mit einem deutlich erhöhten Anteil an kontrollbedürftigen Befunden. Bei der verblindeten Auswertung zeigten sich große Unterschiede in der Flußqualität zwischen den Gruppen. So zeigte sich ein hochsignifikant schnellerer Blutfluss bei Infektion. Die Gefäßoberfläche lag in der Infektionsgruppe signifikant unter der der Kontrollgruppe, abhängig vom CrP Wert. So war die Gefäßoberfläche bei einem CrP>2 sogar noch deutlicher erniedrigt. Zusammenfassend konnten mit SDF Imaging ein beschleunigter Blutfluss in der neonatalen Infektionssituation gezeigt werden. Zudem ist die Gefäßoberfläche bei Neugeboreneninfektion verkleinert. Somit könnte die Technik, nicht zuletzt wegen ihrer einfachen Handhabung, durchaus eine Rolle in der frühen Infektionsdiagnostik spielen, wobei die Evaluierung mit größerer Fallzahl erstrebenswert ist.

Der Diabetes mellitus ist mit einer Anzahl von über 171 Millionen erkrankten Menschen weltweit eine der größten metabolischen Volkserkrankungen. Die immer höhere werdende Zahl von Schwangeren mit Gestationsdiabetes lässt die Frage aufkommen, welche Konsequenzen für Schwangerschaft und Neugeborenen bestehen. Ziel dieser Arbeit war es, anhand von einem erkrankten Probandenkollektiv sowie einer gesunden Referenzgruppe den Einfluss der Glukosestoffwechselstörung auf den Fettsäuremetabolismus von werdender Mutter über die Plazenta zum Ungeborenen bzw. Neugeborenen näher zu charakterisieren. Konkret sollte die Frage beantwortet werden, ob Unterschiede in der plazentaren mRNA-Expression von Fettsäuretransportproteinen bei Schwangeren mit Diabetes mellitus bestehen. In die Studie konnten 11 schwangere Probandinnen mit Diabetes mellitus eingeschlossen werden. Weiterhin konnten als Referenzgruppen 10 gesunde Schwangere gewonnen werden. Alle Probandinnen waren Patientinnen der Klinik und Poliklinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe Innenstadt (Klinikum der Ludwig-Maximilians- Universität München; Direktor Prof. Dr. med. Klaus Friese). Die Probandinnen nahmen 12 Stunden vor einem geplanten Kaiserschnitt eine definierte Menge 13C-markierte Docosahexaensäure, Arachidonsäure und Ölsäure zu sich. Zum Zeitpunkt der Sectio wurde venöses Blut der werdenden Mutter, Nabelschnurvenen und –arterienblut sowie Plazentagewebe gewonnen. Die gewonnen Proben wurden bis zur weiteren Bearbeitung tiefgefroren konserviert. Die durchgeführten Versuche wurde alle mit den Methoden der Real-Time PCR, Immunhistochemie, Gaschromatographie und Massenspektrometrie gemessen. Die Real-Time PCRs wurden mit Primern für die Fettsäuretransportproteine der FATP-Familie FATP-1, FATP-4 und FATP-6, des Fettsäurebindungsproteins FABPpm, der Fettsäuretranslokase FAT/CD36 und des Adipozyten-Fettsäurebindungsproteins aFABP sowie der Fettsäuredesaturasen FADS-1 und FADS-2 und der Fettsäurelipasen hEL und hLPL durchgeführt. Immunhistochemisch wurde Plazentagewebe mit Antikörpern gegen FATP-1 und FATP-4 gefärbt. Mittels Gaschromatographie wurden die Fettsäureverteilungen in den verschiedenen Fettsäurekompartimenten Phospholipide, Triglyzeride, Cholesterinester und freie Fettsäuren im Blutplasma und Plazentagewebe bestimmt. Zusätzlich wurden Fettsäureanteile in der Phosphatidylcholin- und Phosphatidylethanolaminfraktion in Erythrozyten gemessen. Außerdem konnten mit Hilfe der Massenspektrometrie die Anteile der 13C-markierten Fettsäuren detektiert werden. Die mittels Real-Time PCR gemessene mRNA-Expression von Fettsäuretransportproteinen FATP-1, FATP-4 und FATP-6, FABPpm, FAT/CD36, aFABP, von den Fettsäuredesaturasen FADS-1 und FADS-2 und von den Fettsäurelipasen hEL und hLPL zeigten in beiden untersuchten Probandenkollektiven keine signifikanten Unterschiede. Auch der immunhistochemische Lokalisationsnachweis von FATP-1 und FATP-4 im Synzytiothrophoblasten und Kapillarendothel war für beide Gruppen gleich. Bezüglich der Tracer-Fettsäureverteilung in beiden untersuchten Gruppen zeigte sich eine signifikant niedrigere 13C-AA Anreicherung in der GDM-Gruppe. In Hinblick auf die Fettsäureverteilung von nicht-tracermarkierten Fettsäuren zeigten sich in der GDM- Gruppe signifikant höhere PUFA-Anteile in der Phospholipidfraktion des Nabelschnurvenenblutplasmas verglichen mit Nabelschnurarterienblutplasma. Die für diese Arbeit erhobenen Daten zeigen, dass auf mRNA-Ebene keine Regulationsprozesse zu bestehen scheinen, die zu einer unterschiedlichen Verteilung von Fettsäuren von der Schwangeren auf den Neonatus führen. Auch die Darstellung mittels Immunhistochemie von FATP-1 und FATP-4 zeigt, dass diese Fettsäuretransportproteine in beiden untersuchten Gruppen gleich lokalisiert sind. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass Regulationsprozesse zu einem späteren Zeitpunkt aktiv werden, der jedoch in dieser Arbeit nicht untersucht wurde. Bezüglich der 13C-Fettsäureanreicherung ist zu vermuten, dass die niedrigeren 13C-AA-Anteile in der GDM-Gruppe dadurch zustande gekommen sein könnten, dass die Diabetikerinnen und ihre Neugeborenen aufgrund einer höheren inflammatorischen Grundaktivität im Metabolismus mehr 13C-AA direkt utilisieren und diese nach 12 Stunden nicht mehr in Blut und Plazenta messbar sind. Eine mögliche Erklärung für die Tatsache, dass in der GDM-Gruppe mehr PUFAs im Nabelschnurvenenblut als im Nabelschnurarterienblut aufzufinden waren, könnte sein, dass Neugeborene diabeteskranker Mütter mehr PUFAs benötigen und diese sofort aus dem venösen Nabelschnurblut in ihren Metabolismus utilisieren, sodass signifikant niedrigere Anteile im zurückfließenden Nabelschnurarterienblut vorzufinden sind. Weitere Untersuchungen hierzu müssen Aufschluss darüber geben, inwieweit diese Wissen zu interpretieren ist und ob sich hieraus Konsequenzen für die Schwangerschaft von Diabetikerinnen ergeben.

Thu, 10 Jul 2014 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/17604/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/17604/1/Reichelt_Christian.pdf Reichelt, Christian

Unsere Forschungsgruppe hat eine neue, sensitive und robuste Methode entwickelt, um selektiv die Fettsäuren der Glycerophospholipidfraktion im Plasma zu bestimmen, welche nur wenig vom postprandialen Status des Probanden beeinflusst werden. Bei diesem neuen Verfahren wird die konventionelle Lipidextraktion und deren Auftrennung durch eine methanolische Ausfällung der Proteine mit zusätzlicher Ausfällung von Triglyceriden und Cholesterinestern ersetzt. In Kombination mit basenkatalysierter Synthese von Methylestern bei Raumtemperatur wird die ausschließliche Umesterung der Glycerophopholipid (GPL) Fettsäuren gesichert. In der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass sich dieses Verfahren nicht einfach von Plasma auf Erythrozyten übertragen lässt, sodass es notwendig war, die Anwendbarkeit der Plasma-GPL Methode auf Erythrozyten zu überprüfen, zu optimieren und zu validieren, bevor sie in klinischen Studien Anwendung finden kann. Im Rahmen dieser Untersuchung bestimmten wir auch den Omega-3-Index und verglichen diese mit in der Literatur beschriebenen Werten. Außerdem haben wir eine robuste Methode für die Analyse von Wangenschleimhaut Glycerophopholipid (GPL) gebundenen Fettsäuren entwickelt, welche nur wenig Probenmaterial benötigt und einfach anzuwenden ist. Die genannten Methoden zur Extraktion von GPL wurden im Rahmen einer klinischen Interventionsstudie evaluiert. Dabei wurden vor allem der Docosahexanensäure(DHA)-Anstieg im zeitlichen Verlauf der Studie zwischen den verschiedenen Kompartimenten Plasma, Erythrozyten und Wangenschleimhautzellen verglichen und Korrelationen berechnet, um eine Aussage darüber treffen zu können, welcher Biomarker, welche Änderungen widerspiegelt und wie geeignet die Analyse von GPL der Fettsäuren im Vergleich zu langjährig etablierten Markern, wie Gesamt-Phospholipide ist.

Im Rahmen des Münchener ENU-Mausmutagenese-Projekts wurde durch chemische Mutagenese die dominante mutante Mauslinie MVD013 erzeugt. Die Linie wurde an Hand einer erhöhten Zahl und eines verringerten Volumens der Erythrozyten etabliert. Außerdem zeigten einzelne ältere mutante Tiere dieser Linie zusätzliche pathologische Veränderungen wie Darmtumoren und Megakolon. Ziel der Arbeit war es, Untersuchungen zur Identifizierung der ursächlichen Mutation in der Mauslinie MVD013 durchzuführen und die pathologischen Auswirkungen zu charakterisieren, um so ihre Eignung als Tiermodell für Polycythämie und Tumorerkrankungen zu evaluieren. Mittels der durchgeführten Grob- und Feinkartierungen wurde die Lage der ursächlichen Mutation auf Chromosom 5, 59,3-89,7 Mb eingegrenzt. Durch Sequenzanalyse der Kandidatengene Kit, Pdgfra und Kdr konnte keine Mutation im kodierenden Bereich dieser Gene nachgewiesen werden. Die mutante Mauslinie MVD013 wurde im Jahr 2008 im Primärscreen der Deutsche Mausklinik untersucht. Zusammen mit den zusätzlichen sekundären Untersuchungen wurde eine umfassende Phänotypbeschreibung der Mauslinie MVD013 erstellt. Die hämatologische Analyse zeigt ein der humanen Polycythämia vera entsprechendes Blutbild, mit leichter Abweichung vom typischen PV Befund in Richtung Thrombozytopenie. Die klinisch-chemischen Untersuchungen ergaben deutlich erniedrigte Glukosespiegel und Eisenkonzentrationen im Plasma der mutanten Tiere. Die Ergebnisse der Analyse zusätzlicher Parameter des Eisenstoffwechsels und die Ergebnissen des intraperitonealen Glukosetoleranztests deuten auf einen erhöhten Eisen- und Glukoseverbrauch bei mutanten Tieren hin. Anhand der Analyse der Blutgasparameter und der Erythropoetinkonzentration im Serum wurde das Vorliegen einer sekundären Erythrozytose ausgeschlossen. Die Untersuchungen der hämatopoetischen Vorläuferzellen geben einen Hinweis auf myelosuppressive Prozesse im Knochenmark der gealterten mutanten Tiere, was mit Symptomen der humanen Post-Polycythämia vera Myelofibrosis vergleichbar ist. Die mutanten Tiere der Linie MVD013 entwickeln gastrointestinale Stromatumoren in Magen und Darm sowie eine Dilatation (Megaceacum) im Bereich des Blinddarms. Somit kann die dominant mutante Mauslinie MVD013 als ein vielversprechendes Mausmodell für Polycythämia vera, gastrointestinale Stromatumoren und pathologische Veränderungen mit Störungen der Darmperistaltik dienen.

Die Mikroanatomie der Milz ist in manchen Details und ihren Funktionsabläufen noch immer unverstanden. Anhand histologischer, histochemischer, immunhistochemischer und elektronenmikroskopischer Präparate wurde die Milz des Menschen von Erwachsenen und Kleinkindern untersucht. Im Vordergrund des Interesses standen die kontraktilen Strukturen der Milz und die Suche nach Hinweisen auf die Vertiefung der Frage, wie die immotilen Erythrozyten vom Interzellularraum der Pulpastränge über die Sinuswände ins Sinuslumen, d.h. vom offenen in den geschlossenen Blutkreislauf, gelangen. Welcher „Motor“ treibt den Weitertransport der Erythrozyten an? - Es stellte sich heraus, dass sich in sämtlichen Kompartimenten der Milz kontraktile Strukturen nachweisen ließen. Zellen mit glattmuskulären Eigenschaften (Aktin+, Myosin II+, Elektronenmikroskopie) wurden reichlich in Kapsel und Trabekelwerk, fibroblastische Retikulumzellen (Aktin+, Myosin II+) in der roten Pulpa, Myofibroblasten in der weißen Pulpa, sowie in den glatten Muskelzellen sowohl der arteriellen Blutgefäße als auch der Trabekel- und Pulpavenen (Elektronenmikroskopie) aufgefunden. Bei all den eben genannten kontraktilen Zellen handelt es sich um mesodermale Zellen mit jeweils mehreren Funktionen, zu denen auch die Kontraktilität gehört. Darüber hinaus ist das Sinusendothel Aktin- und Myosin II-positiv. Als „Motor“ der Fortbewegung der Erythrozyten kommen daher Kapsel, Trabekelwerk und Stroma in Frage. Außerdem natürlich der Blutstrom, der sich durch den Arteriolendruck in die rote Pulpa ergießt. Als Weiteres wird angenommen, dass zwischen den Endothelzellen der Milzsinus aktiv Schlitze für die Erythrozytenpassage gebildet werden. Dies wird anhand der nachgewiesenen Mikrofilamentbündel in Form von Stressfasern (Aktin+, Myosin II+, Elektronenmikroskopie) und der Tatsache, dass in dieser Studie elektronenmikroskopisch keine offenen Poren im Sinusendothelverband beobachtet wurden, begründet. Darüber hinaus wurden beim Vergleich von Erwachsenen- und Kleinkindermilz deutliche Unterschiede hinsichtlich der weißen Pulpa beobachtet. Beim Kleinkind fand sich im Gegensatz zum Erwachsenen eine erhöhte Aktivität in den Milzfollikeln (viele Sekundärfollikel, vermehrt Makrophagen (CD-68, CD-74)), das dem Immunsystemaufbau in den frühen Lebensjahren entspricht. Außerdem wurden beim Kleinkind vermehrt Pinselarteriolen und Hülsenkapillaren angetroffen. Des Weiteren scheinen erhebliche individuelle Unterschiede in Bezug auf die histologische Struktur von roter und weißer Pulpa vorzuliegen.

Die hyperakute Abstossung stellt die unmittelbarste Hürde für die Leber-Xenotransplantation dar. Das Ziel dieser Arbeit war es die Bedeutung verschiedener Zellpopulationen für die Bildung von freien Radikalen während der hyperakuten Abstossung der xenotransplantierten Leber zu untersuchen. Wir befassten uns mit der Frage ob es einen Zusammenhang zwischen der FR-Freisetzung und der hyperakuten Abstossung gibt und welche Zellpopulationen hauptverantwortlich für den oxidativen Schaden während der hyperakuten Abstossung sind. In einem etablierten Xenoperfusions-System wurden Rattenlebern mit Perfusaten bestehend aus gezielt-isolierten Zellgruppen reperfundiert. Hierbei evaluierten wir ein Leukozytenfiltersystem und wendeten zur Thrombozytengewinnung ein validiertes Separations/Zentrifugationsprotokoll an. Sowohl die physiologische Zusammensetzung der Perfusate, als auch die physiologische Funktion der Zellen konnten durch Coulter Counter, P-Selektin Flowzytometrie und histologische Untersuchungen gewährleistet werden. Zur Erfassung der FR-Produktion, wurden die Lipidperoxidation, NO Abbauprodukte anhand der Griess–Reaktion, Peroxynitrikonzentration und der antioxidative Status mittels Glutathionkonzentration analysiert. Durch die Verwendung dieser Messmethoden, ließen sich freie Radikale nicht direkt messen und mögliche Zwischenprodukte oder Reaktionsschritte nicht vollständig erfassen, aber die Bestimmung derer stabilen Endprodukte bot uns die Möglichkeit auch ohne Hinzufügen von Chemikalien in das Perfusionssystem ein umfassendes Bild des oxidativen Stresses zu erfassen. Die Organfunktion wurde mittels der Galleproduktion und der Freisetzung von Leberenzyme kontrolliert. Der Potaldruck war ein wichtiger Messparameter für die Makrohämodynamik. Nach Ende der Perfusion wurden Gewebeproben zur histologischen Aufarbeitung mit der HE-, Esterase- und Komplementfärbung zum Nachweis der hyperakuten Abstossungsreaktion entnommen. Folgende Ergebnisse konnten wir zusammenfassend aus unseren Daten gewinnen: In unserem Modell der perfundierten Rattenleber gab es einen signifikanten Unterschied bezüglich der Freisetzung von ROS/RNS zwischen der isogenen und xenogenen Reperfusion mit Vollblut. In den xenogen perfundierten Gruppen hatten wir trotz Zeichen einer Komplementaktivierung, d.h. einer hyperakuten Abstossung, in den Versuchsgruppen mit geringen FR-Konzentrationen eine Reduktion der Leberschäden beobachtet. Wir konnten daraus folgern, die ROS-Bildung im engen Zusammenhang mit der Leberfunktion, dem Zellschaden und der hyperakuten Abstoßungsreaktion stand. Wir konnten in unserem Modell nun erstmals zeigen, dass die Aktivierung des Komplementsystems nur bei gleichzeitiger Anwesenheit von Leukozyten zur Freisetzung von radikalen Stickstoff- und Sauerstoffspezies führt, die dann wiederum die Schädigung des Gewebes und die Dysfunktion des Transplantates verursachen. Es gab signifikante Unterschiede zwischen den untersuchten Zellpopulationen hinsichtlich der Freisetzung von FR in unserem Xenotransplantations-Modell. Unsere Daten weisen darauf hin, dass in der Frühphase der hyperakuten Abstossung weder Erythrozyten noch Thrombozyten oder Hepatozyten eine große Rolle in der Freisetzung von FR spielen. Es ließen sich in den Erythrozyten-und Thrombozytengruppen keine signifikanten Unterschiede zur isogen perfundierten Kontrollgruppe finden. Hauptsächlich für den oxidativen Schaden - also Freisetzung von ROS und RNS - verantwortlich waren in unserem Modell die Leukozyten und in einem geringeren Maße die Kupfferzellen, aber nur in Kombination mit den Leukozyten. Die Leukozytendepletion durch die Filtration wirkte am protektivsten auf die Organfunktion, wogegen die Depletion von KC, nur die ROS-Freisetzung reduzierte, aber keinen protektiven Einfluss auf den Grad der hyperakute Abstossung und Organschädigung hatte. Die Anwesenheit von KC dagegen scheinen NO abzufangen und wirken bezüglich RNS protektiv. Unsere Daten tragen zu dem Verständnis der frühen Vorgänge und insbesondere der Rolle der Freien Radikale während der hyperakuten Abstossung in der Xenotransplantation der Leber bei. Eine Inhibierung oder Modulation der ROS-Freisetzung könnte eine viel versprechende Basis für einen therapeutischen Ansatz der hyperakuten Abstossung darstellen. Inwieweit eine gezielte pharmakologische Hemmung der Leukozytenaktivität und der Einsatz von FR spezifischen Scavengern zu einer Verminderung der hyperakuten Abstoßung von Xenotransplantaten bewirken können, bleibt Inhalt künftiger Untersuchungen.

Es handelt sich um eine bizentrische, retrospektive Studie am Institut für Klinische Chemie am Klinikum Großhadern, München und an der Asklepioslungenfachklinik Gauting. Anhand von insgesamt 2749 Patienten wurde univariat und multivariat analysiert, inwieweit die Tumormarker CEA, CYFRA 21-1, NSE und ProGRP und zusätzlich die Routinelaborparameter eine Hilfestellung sowohl in der Diagnostik und Differentialdiagnostik eines Lungenrundherdes (benigne Lungenerkrankung, primäres Lungenkarzinom, Lungenmetastasen), als auch bei der Stadiumeinteilung und der histologischen Differenzierung (NSCLC mit Untergruppen oder SCLC) eines Lungenkarzinoms geben können. Alle vier Tumormarker differenzieren signifikant zwischen malignen und benignen Lungenerkrankungen, wobei CYFRA 21-1 das beste Sensitivität/Spezifitätverhältnis zeigte (AUC=0,777 in Großhadern, AUC=0,830 in Gauting), während CEA und ProGRP mit 8-13% Sensitivität die besten Marker bei 100% iger Spezifität waren. Zusätzlich konnten andere Laborparameter (Leukozyten, Erythrozyten, Hämoglobin, Thrombozyten, LDH, Glucose, CRP)signifikant zwischen benignem und malignem Lungenrundherd unterscheiden. Die Wertlagen von CEA, CYFRA 21-1 und NSE stiegen signifikant mit dem Tumorstadium an. Für die Differenzierung in NSCLC und SCLC waren NSE (AUC=0,802 in Großhadern, AUC=0,829 in Gauting)und ProGRP (AUC=0,759 in Großhadern, AUC=0,851 in Gauting)am hilfreichsten. Der Median für CEA lag in der Gruppe mit Adenokarzinomen am höchsten (Median: Großhadern 4,6 ng/ml, Gauting 7,9 ng/ml), für CYFRA 21-1 in der Gruppe mit Plattenepithelkarzinomen (Median: Großhadern 3,0 ng/ml, Gauting 5,3 ng/ml). Durch den multivariaten Einsatz der Tumormarker und eventuell zusätzlicher Routinelaborparameter wird eine additive Aussagekraft sowohl für die Differenzierung zwischen malignen und benignen Lungenerkrankungen als auch für die histologische Differenzierung in NSCLC und SCLC erlangt.

Hämatologische Nebenwirkungen zählen zu den häufigsten und bedeutendsten Nebenwirkungen der Chemotherapie und werden traditionell durch die Substitution von Blutbestandteilen therapiert. Da die Anzahl therapiebedürftiger Tumorpatienten allgemein zunimmt, ist in der Hämato-Onkologie mit einer steigenden Nachfrage an Blut- und Blutkomponenten zur Behandlung der chemotheraieassoziierten Nebenwirkungen zu rechnen. Begrenzte Verfügbarkeit, Risiken und Kosten der allogenen Bluttransfusion machen es auf der anderen Seite dringend notwendig, Blut- und Blutkomponenten möglichst rational einzusetzen. Um die Allokation der vorhandenen Ressourcen auch in Zukunft weiter zu optimieren, wird mehr Transparenz in Hinblick auf Einsatz und Kosten der allogenen Bluttransfusion im klinischen Alltag benötigt. Ziel dieser Arbeit war es, den Einsatz von Blutkomponenten bei Patienten mit chemotherapiebedingten hämatologischen Nebenwirkungen hinsichtlich Behandlungsmustern, Ressourcenverbrauch und Kosten zu analysieren und beispielhaft die Gesamtbehandlungskosten von Fällen mit besonders hohen transfusionsassoziierten Kosten der DRG-Vergütung gegenüberzustellen. Hierzu wurden die Häufigkeit hämatologischer Nebenwirkungen sowie die Transfusionspraxis und der Einsatz von Alternativen zur Bluttransfusion an Patienten mit NSCLC und malignen Lymphomen untersucht und für einige Behandlungsfälle exemplarisch Ressourcenverbrauch, Kosten und DRG-Erlös ermittelt. Die Datenerhebung fand im Rahmen einer prospektiven, longitudinalen Beobachtungsstudie mit konsekutivem Patienteneinschluss statt. Art und Schweregrade der hämatologischen Nebenwirkungen wurden prospektiv erhoben. Demographische und klinische Charakteristika zu Tumorerkrankung, Therapie, Behandlungsverlauf und Management der hämatologischen Nebenwirkungen sowie der Ressourcenverbrauch für die Subgruppen mit hohem Verbrauch an Blutkomponenten wurden aus der Patientenakte erfasst. In 67 der 633 untersuchten Chemotherapiezyklen wurden insgesamt 310 Erythrozyten-, Thrombozyten- und Plasmakonzentrateinheiten transfundiert. Damit benötigten 51 von 189 beobachtete Fälle (30%) zumindest einmal im Verlauf ihrer Erst- oder Zweitlinienbehandlung eine allogene Bluttransfusion. Sowohl in Bezug auf die Häufigkeit als auch auf die absolute Anzahl der transfundierten Einheiten stand bei den untersuchten Patienten die Transfusion von Erythrozytenkonzentraten im Vordergrund. 49 Patienten (26%) erhielten während 64 Zyklen insgesamt 210 Erythrozytenkonzentrate. Die Transfusion von Thrombozytenkonzentraten und GFP war mit 4% und 2% der Patienten erwartungsgemäß weit weniger häufig, führte jedoch zu einem Verbrauch in der Größenordnung von je 50 Transfusionseinheiten. Bis auf einen Anteil von 7% handelte es sich bei den eingesetzten Blutkomponenten ausschließlich um Standardpräparate. Dem Einsatz von Erythropoese stimulierenden Faktoren zur Reduktion des Transfusionsbedarfs an Erythrozytenkonzentraten scheint im Bereich der onkologischen Krankenhausversorgung keine große Bedeutung zuzukommen. Erythropoetische Wachstumsfaktoren wurden nur während sechs der 633 untersuchten Zyklen eingesetzt, in einem Zyklus zusätzlich zur Erythrozytentransfusion. Mit Hilfe von Subgruppenanalysen konnte gezeigt werden, dass sich der Einsatz von Blutkomponenten vor allem auf Zyklen mit schwerer Zytopenie (NCI CTCAE v3.0 Grad 3/4) und Zyklen mit Sepsis konzentrierte. Etwa 40% der Erythrozytenkonzentrate und fast 100% der Thrombozyten- und Plasmakonzentrate wurden in Zyklen mit Zytopenie Grad 3/4 transfundiert. Diese hatten einen Anteil von 33% an der Gesamtzahl der Chemotherapiezyklen. Für die Häufung war sowohl eine Steigerung der Transfusionshäufigkeit als auch der Transfusionsmenge in den betroffen Zyklen verantwortlich. Am häufigsten kam es in Zyklen mit Anämie Grad 3 zur Transfusion von Blutkomponenten (80% der Zyklen). Die durchschnittliche Transfusionsmenge war vor allem in den Zyklen mit Anämie und Thrombozytopenie Grad 3/4 deutlich erhöht und lag bei etwa 10 Transfusionseinheiten. In den vier Sepsiszyklen, die am Klinikum rechts der Isar behandelt wurden (1% der Gesamtzyklenzahl), wurden 35% der während der Studie eingesetzten Transfusionseinheiten verbraucht. Die durchschnittliche Transfusionsmenge war beinahe sechsmal so hoch wie die durchschnittliche Transfusionsmenge im Gesamtkollektiv (26,8 vs. 4,6 Einheiten). Bezogen auf alle Patienten, die mindestens eine Bluttransfusion erhielten, entstanden im Zusammenhang mit der Bluttransfusion aus der Perspektive des Krankenhauses Kosten in Höhe von durchschnittlich etwa €630 pro Patient. Am höchsten waren mit durchschnittlich €1.830 pro Patient die Kosten der Thrombozytentransfusion. Die transfusinonsassoziierten Kosten schwankten zwischen den Patienten sehr stark und betrugen im Median etwa €150 pro Patient. Bei zwei Patienten bestand im Zusammenhang mit einer Sepsis ein besonders hoher Transfusionsverbrauch mit assoziierten Kosten, die mehr als 30fach höher als die medianen Kosten waren. Die Analyse der Gesamtbehandlungskosten aller Sepsisfälle ergab nicht nur hohe transfusionsassoziierte Kosten, sondern insgesamt hohe Behandlungskosten in dieser Patientengruppe (Min.-Max.: €7.750-67.470). Kostentreiber waren in allen Episoden die Leistungen der Abteilungen gefolgt von den Arzneimittelkosten. Die Transfusionskosten hatten einen Anteil von 0-20% an den Gesamtbehandlungskosten der Sepsisbehandlung (Min.-Max.: €0-11.000). Die Heterogenität, die sich für die vier Sepsisfälle in Bezug auf Ressourcenverbrauch und Kosten zeigte, spiegelte sich in der DRG-Eingruppierung bzw. Vergütung insofern wider, dass vier verschiedene Fallpauschalen mit sehr unterschiedlicher Bewertungsrelation (3,035 bis 15,037) zur Abrechnung kamen. Durch den abgerechneten Erlös wurden dem Krankenhaus in zwei der betrachteten vier Sepsisfälle die durch das Sepsismanagement entstandenen Kosten vollständig erstattet. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit machen deutlich, dass die Gesamtzahl der transfundierten Einheiten auch in Patientengruppen, die nicht mit myeloablativer Dosisintensität therapiert werden, durchaus relevant ist. Die Kosten der Bluttransfusion zeigten sich sehr variabel, waren in einzelnen Fällen jedoch sehr hoch. Für die Fälle mit den höchsten transfusionsassoziierten Kosten schien der DRG-Erlös nicht immer den Aufwand und die Behandlungskosten abzudecken, wobei die Transfusionskosten in diesen Fällen nur einen Anteil von etwa 10% der Gesamtkosten ausmachten.

Retrospectively almost 14,000 erythrocytes glutathione peroxidase (eGSHPx) activities of cattle from the clinic for ruminants of the Ludwig Maximilian University of Munich were geographically mapped. The eGSHPx is the most important indirect marker for the selenium supply of mammals. There are significant eGSHPx activity differences between the singular years. This might be conditional upon the different weather and therefore different forage plant growth and inclusion of selenium into the plant tissues. Furthermore there are significant differences between the age-groups and sexes: the most considerable difference existed in the age-group of the heifers and young bulls (100 until 720 days). The female animals performed considerably worse than their male contemporaries. In contrast, dairy cows performed better than the adult bulls. The postcode eGSHPx medians were worked out from the farm eGSHPx medians. The map primarily contains the region of South Bavaria (administrative districts of Swabia, Upper Bavaria, and Lower Bavaria) in Germany. From the map it can be seen that the selenium supply in the Northern Pre-Alps (as far as Munich) is marginally adequate whereas the selenium supply in the Bavarian Tertiary Hill Country (to the north of Munich until the Danube River) is adequate. Only 0.59 % of the postcodes eGSHPx medians were deficient (< 60 U eGSHPx/g Hb), 1.53 % low-marginal (≤ 100 U eGSHPx/g Hb) and 2.59 % marginal (≤ 130 U eGSHPx/g Hb). There were no significant linear correlations between the eGSHPx activity and other laboratory parameters. Furthermore the findings of the clinical examination undertaken on admission of cattle with an eGSHPx activity under 200 U/g Hb from farms with a median above 200 U/g Hb were analysed retrospectively. Two age groups with several eGSHPx groups were constituted that were each composed half of selenium deficients and half of control animals: “Calves younger than 100 days“ (< 200 U/g Hb: n = 200; ≤ 130 U/g Hb: n = 334; ≤ 100 U/g Hb: n = 220; < 60 U/g Hb: n = 84) and “cattle 100 days and older“ (< 200 U/g Hb: n = 226; ≤ 130 U/g Hb: n = 110; ≤ 100 U/g Hb: n = 70). This procedure should guarantee that these animals did not have a primary or nutritive selenium deficiency (belief: whole live stock affected by selenium deficiency) but a secondary selenium deficiency conditional upon the pathology. Significant results arose in the group of the “calves younger than 100 days“ in the parameters “posture“ (p = 0.0137 and 0.0355), “nutritional condition“ (p = 0.0148), and “intestine/abomasum“ (p = 0.0327). Some significant results arose from the age group of “cattle 100 days and older”, namely of the parameters “runting” (p = 0.0036, 0.0358, and 0.0203), “infectious diseases” (malignant catarrhal fever, bovine virus diarrhoea/mucosal disease, listeriosis, and paratuberculosis) (p = 0.0043), and “viral diseases” (malignant catarrhal fever and bovine virus diarrhoea/mucosal disease) (p = 0.0378). This indicates that only severe and protracted diseases lead to secondary selenium deficiency whereas acute diseases can be rebelled by primarily selenium sufficient cattle without sinking into deficiency at once. The selenium deficient calves’ significantly worse “posture” is probably attributable to the general physical frailty due to selenium deficiency.

Die Fähigkeit der meisten aktiven Pyridinium-4-Aldoxime, wie Obidoxim und Trimedoxime, zur Reaktivierung phosphorylierter Acetylcholinesterase (AChE) ist noch nicht vollständig untersucht, da es zur unvermeidbaren Bildung von Phosphoryloximen (POX) kommt, diese sind ihrerseits extrem potente Inhibitoren der AChE. Vermutet wird das Vorliegen eines topochemischen Gleichgewichts am aktiven Zentrum, wobei das eben reaktivierte Enzym sofort durch POX wieder re-inhibiert wird. In der folgenden Arbeit wurden Dimethylphosphoryl-, Diethylphosphoryl- und Diisopropylphosphoryl-Obidoxime Verbindungen synthetisiert und isoliert. Ihre Hemmkonstanten gegenüber der AChE humaner Erythrozyten waren um den Faktor 2250, 480 und 600 höher, als die Entsprechenden von Paraoxon-methyl, Paraoxon-ethyl und Diisopropylfluorophosphat. Alle drei POX-Verbindungen wurden durch humane Paraoxonase 1 (PON1) hydrolysiert, dabei war das Alloenzym PON1 192Q um den Faktor 50 aktiver als PON1 192R. Das Verhältnis der Hydrolysegeschwindigkeiten mit Obidoxime als Produkt war 1:6:0,03 für die jeweiligen POX-Verbindungen. Die Geschwindigkeit des nicht-enzymatischen Zerfalls mit Obidoxime-Mononitril als Produkt war bei allen POX-Verbindungen ähnlich und zeigte eine hohe Temperaturabhängigkeit (Aktivierungsenergie 83 kJ/mol), während die enzymatische Hydrolyse weniger Energie benötigte (16 kJ/mol); aus diesem Grund wurde zur Bestimmung der POX-Hydrolase-Aktivität eine Reaktionstemperatur von 20 °C gewählt. Das Auftragen der POX-Hydrolase gegenüber der salz-stimulierten Paraoxonase-Aktivität zeigte besonders deutliche die Differenzierung der PON1 Q192R Alloenzyme. Eine Erklärung dafür könnte die abstoßende Wechselwirkung zwischen der Ladung des quarternären Stickstoffatoms des protonierten Argininrestes und dem bisquarternären POX liefern. Hieraus kann man schlussfolgern, dass der pharmakogenetisch relevante PON1 Q192R Polymorphismus eine weitere Ursache für die große Variabilität der Wirksamkeit Obidoxim-behandelter Patienten ist.

Zelllinienentscheidungen in der Hämatopoese werden eingeleitet und sind abhängig von der Aktivierung von Transkriptionsfaktoren. Es ist allerdings bisher nicht geklärt, ob die initiale Aktivierung früher hämatopoetischer Transkriptionsfaktoren durch bisher unbekannte extrinsische Signale oder durch ein zellinternes autonomes Programm erfolgt. Notch Rezeptoren sind evolutionär hoch konservierte Transmembranrezeptoren, die an der Regulation von Zelllinienentscheidungen, Differenzierung und Proliferation in verschiedenen embryonalen und adulten Geweben beteiligt sind. Die Expression von Notch Rezeptoren auf hämatopoetischen Zellen und der dazugehörigen Liganden wie Jagged1 auf Knochenmarksstromazellen deutet auf eine Bedeutung von Notch in der Regulation der Hämatopoese. Vor Kurzem konnte die Induktion der myeloischen Differenzierung von hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen durch Notch nachgewiesen werden. Die molekularen Mechanismen dieses Prozesses sind dabei noch völlig unklar. Darin Einblick zu gewinnen wurde im Rahmen dieser Doktorarbeit durch die Suche nach Zielgenen von Notch in der Myelopoese versucht. Dazu wurden die multipotente myeloische Stammzelllinie FDCP-mix und die granulozytäre Vorläuferzelllinie 32D mit einem durch Tamoxifen aktivierbarem Notch als Zellsysteme gewählt. In dieser Arbeit durchgeführte zytokingesteuerte Differenzierungskinetiken konnten bestätigen, dass die verwendeten FDCP-mix Zellen während ihrer Differenzierung in reife Granulozyten, Makrophagen und Erythrozyten auf RNA-Ebene charakteristische Regulationen von wichtigen myeloischen Transkriptionsfaktoren, Zytokinrezeptoren sowie differenzierungsabhängigen Funktionsproteinen durchlaufen. Sie stellen somit ein optimales Zellsystem zur Analyse von Notch-Zielgenen in der Myelopoese dar. Mit dem Tamoxifen induzierbaren System der Notchaktivierung wurden zuerst bekannte, zentrale Regulationsfaktoren der Myelopoese auf eine Induktion durch Notch im Northern Blot untersucht. Dabei stellte sich als entscheidendes Ergebnis sowohl in 32D als auch FDCP-mix Zellen die direkte, spezifische Induktion des frühen myeloischen Transkriptionsfaktors PU.1 heraus, von dem bekannt ist, dass er myeloische Differenzierung initiiert. Außerdem kam es zu einer indirekten Hochregulation des M-CSF-Rezeptors, der als wichtiges Zielgen von PU.1 bekannt ist. Diese Ergebnisse zeigen, dass ein extrinsisches Signal, im Organismus durch den Jagged / Notch Signalweg vermittelt, zu einer Aktivierung eines frühen hämatopoetischen Transkriptionsfaktors führt, welcher Zelllinienentscheidungen in der Hämatopoese bestimmt. In Zusammenschau mit den biologischen Wirkungen von Notch in der Hämatopoese weist dies darauf hin, dass extrinsische Mechanismen eine wichtige Rolle in der Regulation der Hämatopoese spielen dürften. Durch ein neu zu etablierendes cDNA-Filter (cDNA-Microarray) Screening-Verfahren konnten dann als weitere wichtige Zielgene von Notch in der Hämatopoese u.a. der Interferon Regulatory Factor-1 (IRF-1), der Interleukin1-Rezeptor-Antagonist (IL1RA), der Tumornekrosefaktor-Rezeptor 2 (TNFR2), sowie c-myc und myb identifiziert werden.

Ziel dieser Arbeit war es zu bestimmen ob durch systemische Gabe von Sulfiten, welche als Nahrungsmitteladditiva weit verbreitet vorkommen, bzw. Sulfiten in Kombination mit den Antioxidantien d-alpha-Tocopherol und Ascorbinsäure bzw. alleiniger Antioxidantien- oder alleiniger Placebogabe, die phototoxische Lyse der Erythrozyten und die Lichtempfindlichkeit des jeweiligen Individuums modifiziert werden kann. Je zehn Probanden nahmen über 8 Tage täglich 2x200 mg Natriumdisulfit und Placebokapseln bzw. 2x200 mg Natriumdisulfit, 2x1000 mg Ascorbinsäure und 2x500 IE d-alpha Tocopherol bzw. 2x1000 mg Ascorbinsäure, 2x500 IE d-alpha Tocopherol und Placebokapseln oder nur Placebokapseln ein. Vor (Tag 0) und an Tag 8 dieser Einnahme wurde den Probanden Blut für die Bestimmung der Antioxidantienkonzentrationen und einen Photohämolysetest entnommen. Der Photohämolysetest, bei dem Fenofibrat als photoxische Substanz verwendet wurde, basiert auf der photoxisch induzierten Lyse von Erythrozyten durch die Bestrahlung. Diese erfolgte bei dieser Untersuchung mit UVA- und UVB-reicher Strahlung. Weiter wurde die minimale Erythemdosis (MED) für UVB-reiche Strahlung sowie die UVB-induzierte Steigerung des Blutflusses laserdopplerflowmetrisch an Tag 0 und Tag 8 bestimmt. Nach alleiniger Einnahme von Sulfit zeigte sich im Vergleich zu den Ausgangswerten an Tag 8 die Antioxidantienkonzentration im Serum weitgehend unverändert. Es zeigte sich keine signifikante Änderung der Photohämolyse im UVA-Bereich. Die UVB-induzierte Photohämolyse verringerte sich, im Sinne einer photoprotektiven Wirkung über einen weiten Dosis-Bereich. Die MED zeigte keine deutliche Veränderung. Die Bestrahlungs-induzierte Steigerung des Hautblutflusses war in einigen bestrahlten Arealen nach Sulfiteinnahme signifikant abgefallen. Nach gleichzeitiger Gabe von Antioxidantien und Sulfit stiegen die Serumkonzentrationen von Ascorbinsäure und d-alpha-Tocopherol signifikant an. Im Vergleich zu den Ausgangswerten kam es zur Verminderung der Photohämolyse im UVA-Bereich. Im UVB-Bereich zeigte sich nur eine geringe Verminderung der Photohämolyse. Die MED blieb weitgehend unverändert. Die UV-induzierte Steigerung des Hautblutflusses verminderte sich signifikant. Die ausschließliche Einnahme von Antioxidantien führte zu einem signifikanten Anstieg der Ascorbinsäure- und d-alpha-Tocopherolkonzentrationen im Serum. Im Fenofibrat-abhängigen Photohämolysetest zeigte sich ein protektiver Effekt sowohl gegenüber UVA- als auch gegenüber UVB Bestrahlung mit einem signifikanten Abfall des Medians der Photohämolyse. Die MED stieg nur gering an. Die UV-induzierte Steigerung des Hautblutflusses war signifikant reduziert. Bei alleiniger Placeboeinnahme zeigte sich keine signifikante Änderung der o.g. Parameter. Eine phototoxische Wirkung von Sulfiten nach systemischer Gabe konnte in unseren Unteruchungen nicht sicher verifiziert werden. Einer lediglich unterschwelligen Phototoxizität im UVB-Bereich müßte durch weitere Untersuchungen nachgegangen werden, ebenso einer möglicherweise photoprotektiven Wirkung, die sich beim Photohämolysetest im UVA-Bereich und in einer Verminderung des Medians der UV-induzierten Steigerung des Hautblutflusses nach Sulfiteinnahme zeigte.

Die moderne Ära der Herzchirurgie begann mit der Einführung der Herz- Lungen- Maschine in den frühen 50er Jahren. Die grundlegenden Veränderungen, welche durch die Anwendung der HLM initialisiert werden, sind Veränderung des pulsatilen Blutflusses, Exposition des Blutes an unphysiologische Oberflächenstrukturen und Scherkräfte, sowie Auslösung einer überschiessenden systemischen inflammatorischen Reaktion. Diese Veränderungen haben nicht nur makrohämodynamische Auswirkungen, sondern beeinflussen auch die Mikrozirkulation. Zum Monitoring der Mikrozirkulation wurde von unserer Arbeitsgruppe OPS imaging, eine neue Technik, welche mit polarisiertem Licht und Epi- Illumination ohne Einsatz von Fluoreszenzfarbstoffen arbeitet, eingesetzt. Im Mittelpunkt unseres Interesses stand die Frage nach Anwendbarkeit und Praktikabilität, sowie Sicherheit und diagnostischem Potential von OPS imaging. Da wir insbesondere nach Eingriffen im Kreislaufstillstand tiefgreifende mikrozirkulatorische Veränderungen erwarteten, unterteilten wir die Studiengruppe in 27 Patienten mit koronarer Bypassoperation bzw. Herzklappenersatz ohne Kreislaufstillstand (Gruppe 1) und in 5 Patienten mit Operationen im Kreislaufstillstand (Gruppe 2). In tiefer Hypothermie (28- 16∞C) und im Kreislaufstillstand werden Operationen von Aneurysmen des Aortenbogens operiert. Es wurden erythrozytäre Fliessgeschwindigkeit (Vel), venolärer Gefässdurchmesser (Dia) und Funktionelle Kapillardichte (FCD) zu 4 bzw. 5 verschiedenen Zeitpunkten bestimmt. Mittels OPS imaging konnten die ersten Mikrozirkulationsbilder der veränderten Perfusion unter Herz- Kreislaufstillstand und extrakorporaler Zirkulation erhoben werden. Wir konnten zeigen, dass die Mikrozirkulation während Eingriffen an der HLM aufrecht erhalten wird. In Gruppe 1 stieg die Vel lediglich in der späten Phase der HLM signifikant an. Bei Eingriffen im Kreislaufstillstand (Gruppe 2) zeigte sich ein signifikanten Abfall der Vel während der gesamten Messperiode unter extrakorporaler Zirkulation. Eine dramatische Reduktion der Vel um 74,6 % wurde in T after CA beobachtet. Da nach Beendigung der HLM Ausgangswerte erreicht wurden, ist anzunehmen, dass die nutritive Blutversorgung nach HLM und Kreislaufstillstand wieder hergestellt werden kann. Da während unkomplizierter HLM lediglich moderate Veränderungen der Vel, bei Eingriffen im Kreislaufstillstand aber eine signifikante Verminderung der Vel auftraten, müssen verschiedene Ursachen diskutiert werden. Eine entscheidende Rolle spielt die tiefe Hypothermie in Gruppe 2 mit Senkung der Körpertemperatur auf durchschnittlich 16,5∞C während des Stillstandes. In der Phase der Wiedererwärmung konnte eine rasche Erholung auf Initialwerte beobachtet werden. Auch die signifikante Verminderung des mittleren arteriellen Drucks während der HLM in beiden Gruppen, ausgeprägter jedoch in Gruppe 2 hat Einflüsse auf die Mikrozirkulation. Der Druckabfall mit Beginn der extrakorporalen Zirkulation wird durch eine Verminderung des systemischen Gefässwiderstands, bedingt durch eine erniedrigte Blutviskosität infolge Hämodilution, Dilution zirkulierender Katecholamine und temporärer Hypoxämie, verursacht. Die Hämodilution war in beiden Gruppen ausgeprägt. Die Abnahme der Hb-Konzentration betrug in Gruppe 1 –33 % und in Gruppe 2 –39 % (in T2). Es zeigte sich weder in Gruppe 1, noch Gruppe 2 eine signifikanten Veränderung des postkapillären Venolendurchmessers. Die FCD, als Indikator für den nutritiven Blutfluss war in Gruppe 1 unverändert. In Gruppe 2 mit Eingriffen im Kreislaufstillstand konnte ein signifikanter Abfall der FCD innerhalb 10 Minuten nach Beendigung des Kreislaufstillstandes auf 23 %, verglichen zum Ausgangswert beobachtet werden. Da die FCD in beiden Gruppen nach Beendigung der HLM Ausgangswerte zeigte, ist anzunehmen, dass die nutritive Blutversorgung sowohl nach unkomplizierter HLM, als auch nach Eingriffen im Kreislaufstillstand wieder hergestellt werden kann. Wir konnten in Übereinstimmung mit anderen Gruppen zeigen, dass durch die HLM eine systemische Entzündungsreaktion mit Leukozytenaktivierung und Expression von Adhäsionsmolekülen ausgelöst wird. In 8 Patienten der Gruppe 1 wurden die aktivierten Leukozyten und die Adhäsionsmoleküle CD 18 und CD 62L bestimmt. Die aktivierten Leukozyten wiesen in der späten Phase der HLM einen 3- fachen und eine Stunde nach Reperfusion einen 6,6- fachen Anstieg verglichen zum Ausgangswert auf. Die Adhäsionsmoleküle CD 62L zeigten keine signifikanten Veränderungen. CD 18 stieg in der späten Phase der Reperfusion um 31 % an. Auch in Gruppe 2 konnten wir Hinweise für einen Ischämie- Reperfusionsschaden finden. Wir konnten ein Laktatanstieg in T3 und T4 und ein Gewebeödem als indirekter Hinweis auf eine erhöhte Permeabilität der Endothelbarriere mit „capillary leak“ Syndrom erkennen. Durch die Veränderung des Blutflusses während HLM und die erhöhte Rigidität der Erythrozyten beobachteten wir vor allem innerhalb 10 Minuten nach Reperfusion eine Heterogenität der Perfusion, eine Verminderung der Vel mit Bildung von Mikroaggregaten und eine reduzierte FCD. Diese Verminderung der FCD wird auch als postischämisches „no reflow“ Phänomen bezeichnet. Zusammenfassend ist festzustellen, dass wir mit OPS imaging Mikrozirkulationsstörungen, hervorgerufen durch HLM und Kreislaufstillstand nachweisen konnten. Veränderungen im Sinne einer systemischen inflammatorischen Reaktion und eines Ischämie- Reperfusionsschadens konnten mittels OPS imaging visualisiert werden.

Bisher wird in der Literatur keine standardisierte tierexperimentelle Methode beschrieben, mit der in der Frühphase der Knochenheilung ausreichend interfragmentäres Gewebevolumen für die histologische, biochemische oder immunocytochemische Analyse gewonnen werden kann. Es wird ein entsprechend variiertes Distanzosteosynthesemodell vorgestellt, das aus dem Frakturbereich der Kaninchentibia ausreichend Gewebe für differenzierte Analysen liefert. Mit guter Vaskularität, hoher Knochenappositionsrate sowie schneller Zellproliferation und –differenzierung scheint der Kaninchenknochen für relativ begrenzte Untersuchungszeiträume und für Fragestellungen zur Frühphase der Knochenheilung besonders geeignet. Untersuchungen an diesem Modell zum qualitativen und quantitativen Nachweis unterschiedlicher Zellen im interfragmentären Raum zu verschiedenen Zeitpunkten der Frakturheilung werden beschrieben, besondes berücksichtigt dabei neuropeptidpositive Nervenfasern, vor allem das Calcitonin gene-related peptide (CGRP). Daten und Fakten zu Vorkommen, Verteilung, Struktur, Sequenz und Biochemie des Peptids, wie sie die aktuelle internationale Literatur dokumentiert, ergänzen den experimentellen Teil der Arbeit. An der Tibia von insgesamt 30 Tieren wurde – in einem standardisierten operativen Verfahren – ein definierter interfragmentärer Raum geschaffen. Nach Ablauf des vorgesehenen Beobachtungszeitraumes erfolgte die Tötung der Tiere vor Entnahme des jeweiligen Präparates. Nach Freilegen der Osteosynthese wurde im interfragmentären Raum ein definiertes 3mm dickes zylinderförmiges Segment entnommen und fixiert; außerdem wurden jeweils osteotomienah und –fern zwei weitere Gewebeproben aus dem Markraum der Tibia isoliert. Die anschließenden Untersuchungen im gewonnenen Material umfaßten mikroskopische Analysen der Morphologie von Hämatom, Fibringerüst, Granulationsgewebe während unterschiedlicher Phasen der Frakturheilung, die immunocytochemische Darstellung neuropeptidpositiver Fasern und mikroskopische qualitative und quantitative Analysen neuropeptidpositiver Fasern zu den gewählten Zeitpunkten. Bei den nach 5 Tagen getöteten Tieren fanden sich in den untersuchten Präparaten vor allem ein konsolidiertes Frakturhämatom. Ein feines Fibrinnetz war in den Randgebieten des interfragmentären Raumes zu sehen. Gefäßlakunen, Kapillaren und Mineralisationsinseln waren nicht erkennbar. In der zweiten Tiergruppe konnte gezeigt werden, daß nach 10 Tagen der Abbau schollig zerfallener Erythrozyten durch Phagozyten weiter vorangeschritten war; Der Zellgehalt verringerte sich insgesamt zugunsten einer beginnenden Faserbildung. Das Fibrinnetz hatte weiter zugenommen und zeigte vereinzelt Septen; Am 15. Tag postop. war das Fibrinnetz nicht mehr erkennbar, stattdessen neu entstandenes Bindegewebe, Gefäßstrukturen und vereinzelte Mineralisations-inseln. Perivaskulär, an den Gefäßsinusoiden und begleitend zu Precursorzell-ansammlungen ließen sich frühestens am 10. und spätestens am 15. Tag nach der Osteotomie mit Hilfe immunocytochemischer Verfahren neuropeptidpositive Fasern nachweisen. In diesen Untersuchungen konnte CGRP im Gegensatz zu bisher durchgeführten Versuchen unterschiedlicher Autoren erstmals schon in der Frühphase der Frakturheilung nachweisen werden. Dies ist von besonderer Bedeutung, da die Innnervation des Knochens ein hochentwickeltes regulatorisches Element repräsentiert, das sowohl lokale Anforderungen registriert wie auch durch Freisetzung aktiver Neuropeptide den gesamten Knochenstoffwechsel unmittelbar beeinflußt. Wie aus früheren Studien hervorgeht, sind Neuropeptide dort zahlreich vorhanden, wo hohe Knochenstoffwechselraten zu verzeichnen sind. Außerdem sind sie häufig in unmittelbarer Nähe von Blutgefäßen konzentriert. Die Beobachtung, daß CGRP während der frühen Frakturheilung hauptsächlich in der Nähe von Blutgefäßen auftritt, legt den Schluß nahe, daß es durch seine bekannten vasodilatierenden Eigenschaften den Blutfluß in die verletzte Region verstärkt und so die Knochenheilung unterstützt. Experimentelle Untersuchungen zeigen, daß neurale Einflüsse auf den Knochen von Neuropeptiden vermittelt werden. Wie alle regulativen Proteine und Faktoren agieren Neuropeptide über Second-messenger-Systeme und können auch in niedrigen Konzentrationen das Remodeling beeinflussen. Durch ihre sensorische Funktion nehmen Nervenfasern mechanische Ansprüche wahr und setzen im weiteren Verlauf Neuropeptide frei. Sie sind in der Lage, die Lücke zwischen systemischen und primär lokalen regulativen Elementen zu füllen. Grundsätzlich ist die Selbstheilung des Knochens durch die Größe des Defekts limitiert. Meist sind chirugische Interventionen nötig und die unterschiedlichsten Hilfsmittel unumgänglich. In jüngster Zeit sind v.a. Knochenersatzmaterialien von zunehmender Bedeutung. Ihre Zukunft scheint in der Entwicklung osteoinduktiver Implantate zu liegen. Auch unter diesem Aspekt gewinnt unser Distanzosteosynthesemodell besondere Bedeutung. Der große interfragmentäre Raum bietet optimale Bedingungen für gezielte Untersuchungen, die zur Weiterentwicklung von Knochen-ersatzmaterialien führen können.

In dieser Arbeit werden Anwendungen der Kraftspektroskopie zur Erforschung und Anwendung von nicht-kovalenten biologischen Bindungen vorgestellt. Analysiert wurde die Bindungsstärke einzelner Rezeptor-Ligand Bindungen und die Wechselwirkung von Zellmonolayern. Als Anwendung der molekularen Erkennung wird die Lokalisation von Zellen auf Grund ihrer spezifischen Wechselwirkung vorgestellt. Durch den Vergleich der Bindungskräfte mehrerer Rezeptoren zu einem Liganden lassen sich Aussagen über die biologische Wirkung und Aufgabe einer Rezeptor-Ligand Bindung treffen. Die Analyse der Trennkurven von biologisch relevanten Zell/Zellmonolayer- oder großflächigen Zell/Protein-Kontakten ergeben Einblicke in zeitliche Abläufe und involvierte Proteine bei der Zelladhäsion. • Dynamische Kraftspektroskopie mit drei verschiedenen Lektinen und zwei Liganden zeigten, daß die jeweilige Bindungskraft in dem experimentell zugänglichen Bereich der Ladungsrate über 3 Größenordnungen (100-10000 pN/sec) eine lineare Abhängigkeit vom Logarithmus der Ladungsrate aufweist. Zusätzlich sind die einzelnen Rezeptor-Ligand Systeme auf Grund ihrer Bindungsstärke bei Ladungsraten größer als 700 pN/sec eindeutig zu unterscheiden. Die Bindungsstärke, die für das schwächste Paar 34 pN und für das stärkste 58 pN bei 3000 pN/sec Ladungsrate beträgt, läßt sich in Relation zur biologischen Wirkung setzen. • Mit Monte Carlo und Wahrscheinlichkeitsdichte Simulationen konnte wegen der experimentell gemessenen linearen Abhängigkeit der Bindungskraft vom natürlichen Logarithmus der Ladungsrate die Breite oder Reichweite des Bindungspotentials der jeweiligen Rezeptor-Ligand Bindung bestimmt werden (4-10 Å). Die für die verschiedenen Bindungen durchgeführten Simulationen zeigten, daß die berechnete Breite des Potentials reziprok mit der gemessenen Dynamik der Bindungsstärke korreliert. • Am Beispiel von Uterusepithel- und Trophoblastzellen wurde gezeigt, daß mit dem Kraftmikroskop die Bindungsfähigkeit von Zellen gemessen werden kann. Experimente mit verschiedenen Modelloberflächen und die Variation der Kontaktzeit machten deutlich, daß die Präsenz von Rezeptoren für Zelladhäsionsproteine, wie z.B. Integrine für Fibronektin, in der apikalen Membran und Kontaktzeiten länger als 20 min die notwendige Voraussetzung für stabile interzelluläre Kontakte zwischen Epithelzellen sind. Für kürzere Kontaktzeiten ist ein Modell mit nicht vernetzten, membrangebundenen Bindungspartnern und deren möglicher viskoser Anbindung an die Zelle erstellt worden. • In einem gemischten Zellmonolayer aus Erythrozyten der Blutgruppe A und O, sind die Zellen der Gruppe A, auf Grund der spezifischen Wechselwirkung mit dem funktionalisierten Kraftsensor, mit einer Affinitätsabbildung lokalisiert worden. Die spezifische Lokalisation von Liganden an lebenden Zellen mit dem Kraftmikroskop ist demnach mit dieser Technik möglich.

Bei einem bisher gesunden 17jährigen Griechen trat akut eine Gelbverfärbung der Skleren und der Haut auf. Zudem war er auffallend blaß bei sonst unauffälligem körperlichem Untersuchungsbefund. Er berichtete ferner über Müdigkeit und Schwäche. Die klinisch-chemische Untersuchung ergab einen Hämoglobinspiegel von 9,6 g/dl, eine Lactatdehydrogenase-Aktivität von 335 U/l, eine Gesamtbilirubinkonzentration von 3,2 mg/dl (direkt 0,7 mg/dl, indirekt 2,5 mg/dl) und eine Haptoglobinkonzentration von 48,8 mg/dl. Danach wurde eine hämolytische Anämie vermutet; es stellte sich durch gezieltes Nachfragen heraus, daß der Patient 3 und 2 Tage vor Auftreten des Ikterus zum ersten Mal in seinem Leben etwa 300 g »dicke Bohnen« gegessen hatte, die in der Literatur als Sau- oder Pferdebohnen (Vicia faba) bezeichnet werden. Der biochemische Nachweis des Fehlens der Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase-Aktivität in den Erythrozyten sicherte die Diagnose Favismus. Die Lactatdehydrogenase-Aktivität und der Bilirubinspiegel fielen unter rein symptomatischer Therapie innerhalb einer Woche in den Normbereich ab, der Hämoglobinspiegel lag nach 4 Wochen wieder bei 15,7 g/dl.