Podcasts about infiltraten

Die Herztransplantation stellt, trotz der großen Fortschritte in der Therapie terminaler Herzerkrankungen, häufig noch immer die letzte Therapieoption dieser Erkrankungen dar. Aufgrund des enormen Spendermangels sind geeignete Organe allerdings sehr knapp. Die xenogene Herztransplantation, im Speziellen die Transplantation von Schweineherzen an den Menschen, könnte dieses Problem lösen. Allerdings ist die Xenotransplantation noch weit von der klinischen Implementierung entfernt. Das Hauptproblem dabei stellt die Beherrschung der xenogenen Abstoßungsreaktion dar. Zwar kann die hyperakute Abstoßungsreaktion durch gentechnisch veränderte Spenderschweine inzwischen relativ gut beherrscht werden, bei der akut vaskulären (humoralen) Abstoßung hingegen ist dies noch nicht der Fall. Die pathophysiologischen Vorgänge während der xenogenen Abstoßungsreaktion sind noch nicht vollständig verstanden. Vorliegende Daten deuten aber auf eine ausgeprägte Koagulopathie mit einer Störung der Mikrozirkulation und Thrombosen im Rahmen der hyperakuten und akut humoralen Abstoßungsreaktion hin. Es ist unabdingbar notwendig die Mechanismen der xenogenen Abstoßungsreaktion genau zu kennen, damit man gezielt eingreifen kann. Um die zugrundeliegenden Mechanismen dieser Abstoßungsreaktion besser zu verstehen, war das Ziel dieser Arbeit ein neues Kleintiermodell zu etablieren, anhand dessen die Mikrozirkulation in vivo mittels Intravitalmikroskopie direkt am schlagenden Herzen sowohl quantitativ als auch qualitativ untersucht werden kann. Um dies zu erreichen wurden Herzen von Syrischen Goldhamstern heterotop an die Halsgefäße von Lewis-Ratten transplantiert. In drei Versuchsgruppen wurde nun die xenogene Abstoßungsreaktion untersucht. In Gruppe 1 wurde mittels Intravitalmikroskopie die subepikardiale Mikrozirkulation nach Reperfusion über dem rechten Ventrikel des Hamsterherzens untersucht. Die Ratten in Versuchsgruppe 2 wurden sieben Tage vor der xenogenen Herztransplantation mit Hamsterblut sensibilisiert, um die Bildung von xenoreaktiven Antikörpern zu induzieren und so eine hyperakute Abstoßung zu provozieren. Bei den Tieren aus Versuchsgruppe 3 wurde ohne vorherige Sensibilisierung nach der Transplantation das Operationsgebiet wieder verschlossen, um die Dynamik und Kinetik bis zur vollständigen Transplantatabstoßung zu untersuchen. In allen Versuchsgruppen wurden außerdem histologischen Analysen sowie Analysen des Blutbildes, Gerinnungsstatus und der Myokardmarker durchgeführt. Die in dieser Arbeit vorliegenden Daten zeigen, dass die Herzen der ersten und dritten Versuchsgruppe akut vaskulär (humoral) abgestoßen werden, bei einer durchschnittlichen Zeit bis zur vollständigen Abstoßung von 3,2 ± 0,2 Tagen. Die Hamsterherzen aus der zweiten Versuchsgruppe wurden hingegen nach vorheriger Sensibilisierung hyperakut in 14,8 ± 2,8 Sekunden vollständig abgestoßen. Die Analyse der Mikrozirkulation mittels Intraviralmikroskopie zeigte einen Anstieg des Blutflusses in den Spenderherzen, welcher als reaktive Hyperämie nach Reperfusion zu deuten ist. Des Weiteren ist eine sehr hohe endotheliale Leakage auffällig, die für eine bereits sehr frühe Endothelaktivierung im Rahmen der akut humoralen Abstoßung spricht. Bezüglich der Zell-Endothel-Interaktion könnte weder bei den Leukozyten noch bei den Thrombozyten eine signifikante Veränderung zwischen 30 und 90 Minuten nach Reperfusion gefunden werden. Gleichwohl wurden aber ein Anstieg der Interaktion der Leukozyten mit dem Gefäßendothel sowie einen Abfall der Thrombozyten-Endothel-Interaktion gefunden, welche ebenfalls für eine Endothelzellaktivierung im Rahmen der ablaufenden akuten Abstoßungsreaktion sprechen. Auch die Blutwerte bestätigten die Annahmen über die ablaufende Abstoßungsreaktion. So waren in allen Gruppen die sog. Myokardmarker deutliche erhöht, was für einen myokardialen Schaden sowohl durch das operative Trauma, als auch durch die Abstoßungsreaktion spricht. Des Weiteren wurde in Versuchsgruppe 2, also der Gruppe die das Hamsterherz nach ca. 3 Tagen akut vaskulär (humoral) abgestoßen hat, ein deutlicher Anstieg des Leukozytenwertes sowie eine Verlängerung des Quick-Wertes gefunden, was unter anderem für eine starke Stimulation des Immunsystems und eine Koagulopathie im Rahmen der akut xenogenen Transplantatabstoßung spricht. Ebenso deckten sich die Histologien der drei Versuchsgruppen mit diesen Annahmen und den Ergebnissen anderer Forschungsgruppen zu diesem Thema. Die Herzen, die die akut vaskuläre (humorale) Abstoßungsreaktion unterliefen, zeigten bereits 90 Minuten nach Reperfusion (Versuchsgruppe 1) erste Anzeichen der Transplantatabstoßung, wie beginnende Nekrosen und Einblutungen. Nach vollständiger Transplantatabstoßung (Versuchsgruppe 3) waren hingegen flächenhafte Nekrosen sowie Hämorrhagien und perivaskulär Infiltrate mononuklearer Zellen vorhanden. Die hyperakut abgestoßenen Hamsterherzen (Versuchsgruppe 2) zeigten im Vergleich zu den akut abgestoßenen Herzen ein ähnliches, wenn auch weniger ausgeprägtes Bild der Transplantatzerstörung mit Nekrosen, Hämorrhagien und Infiltraten mononuklearer Zellen. Thrombotische Gefäßverschlüsse konnten sowohl bei den hyperakut als auch bei den akut vaskulär (humoral) abgestoßenen Herzen vereinzelt gefunden werden. Zusammenfassend konnte erstmals die mikrovaskulären Mechanismen und die Koagulopathie während der akut vaskulären (humoralen) Abstoßungsreaktion sowohl qualitativ als auch quantitativ ausgewertet werden. Hierbei deckten sich die Ergebnisse dieser Arbeit mit den Daten anderer Forschungsgruppen weitestgehend. Somit wurde dieses Kleintiermodell erfolgreich etabliert. Insbesondere eignet sich dieses Modell zur Erforschung verschiedenster Strategien zur Verhinderung der xenogenen Abstoßungsreaktion und deren mikrovaskulären Einflüsse.

In einem Fütterungsversuch mit einer Gesamtdauer von 133 Tagen (6-Phasenmast) sollten unterschiedliche Mischungsanteile an RES im Alleinfutter für Puten hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Mastleistung, den Schlachtkörperwert und die Gesundheit der Tiere im Vergleich zu einer Kontrollgruppe untersucht werden. Insgesamt wurden 360 männliche B.U.T.6 Mastputen (Eintagsküken) in 4 Gruppen mit je 6 Wiederholungen unterteilt (Kontrolle: 0 % RES, RES-1: 0 bis 10 % RES; RES-2: 0 bis 15 % RES; RES-3: 5 bis 20 % RES). Der Glucosinolatgehalt des verwendeten RES betrug 7,69 µMol/g. Während des Versuches traten nur geringe Verluste auf (Aufzuchtphasen: 3,61 %, Mastphasen: 1,85 %). Ein Fütterungseffekt war hierbei nicht zu erkennen. Während der gesamten Mast zeigten die Puten eine hohe Futteraufnahme. Gerichtete Effekte konnten auch hier nicht beobachtet werden. Das erreichte Mastendgewicht lag zwischen 21,8 kg und 22,2 kg am Ende der 19. Lebenswoche, ohne signifikante Unterschiede zwischen den Fütterungsgruppen. Allerdings hatten die Tiere der Gruppe RES-3, verglichen mit den anderen Gruppen, geringere Schlachtkörper- und Keulengewichte. Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Fütterungsgruppen in den Leber-, Herz- und Schilddrüsenproportionen. Die am Ende der Mast ermittelte Fußballengesundheit (Pododermatitis) war insgesamt unbefriedigend. Die vorliegende Studie belegt, dass eine Fütterung von bis zu 15 % RES (beginnend mit 5 % in Phase 2) mit durchschnittlichen Glucosinolatwerten (7,69 µMol/g) keine negativen Effekte auf die Mastleistung, den Schlachtkörperwert sowie den Gesundheitsstatus und das Pododermatitisgeschehen ausübt. Außerdem waren die Puten, die bis zu 15 % RES im Alleinfutter erhielten den übrigen Fütterungsgruppen wirtschaftlich überlegen. Aufgrund des bekannten strumigenen Effektes der im Raps enthaltenen Glucosinolate wurden im Zuge der Schlachtkörperbeprobung die Schilddrüsen der jeweiligen Puten entnommen und histologisch untersucht. Auch die Schilddrüsen, einer nicht für die Publikation vorgesehenen internen Kontrollgruppe (IS), welche unter denselben Bedingungen wie die Puten des Fütterungsversuches gehalten wurde, aber ein industriell hergestelltes Alleinfuttermittel erhielt (RES Gehalte: P-1 = 0 %, P-2 = 0 %, P-3 = 5 %, P-4 = 5 %, P-5 = 7 %, P-6 = 8 %), wurden analysiert. Somit wurden insgesamt 56 Schilddrüsenpaare für die histologische Auswertung formalinfixiert, in Paraffin eingebettet und mittels Hämatoxylin-Eosin (H.E.) gefärbt. Mehr als die Hälfte aller Schilddrüsen wies ein hohes Vorkommen an lymphozytären Infiltraten auf. Die lymphozytäre Thyreoiditis wurde in fünf Kategorien unterteilt (Grad 0-4). Aufgrund dieser Befunde wurden zwölf Schilddrüsenpaare (jeweils 3 Tiere pro Grad 1-4) immunhistologisch auf CD3 (T-Zell-Marker) und Pax-5 (B-Zell-Marker) untersucht. Unabhängig von der Fütterungsgruppe zeigten 14 % aller Tiere, eine mittel- bis hochgradige lymphozytäre Thyreoiditis (Grad 3 und 4) mit Ausbildung zahlreicher Keimzentren in den Infiltraten. Das histologische Bild der schweren Thyreoiditis ist vereinbar mit der autoimmunen Hashimoto Thyreoiditis des Menschen. Der Großteil der Infiltrate konnte als CD3-positive T-Lymphozyten angesprochen werden. B-Lymphozyten fanden sich vor allem in den Keimzentren. Auch dieses Bild ähnelt der histologischen Darstellung einer Hashimoto Thyreoditis beim Menschen sowie bei Versuchstieren mit spontan auftretender Autoimmunthyreoiditis (WICK et al., 1974). Da dieses Krankheitsbild bei Mastputen weitgehend unbekannt ist und einige in der Mastputenhaltung häufig auftretenden Krankheitserscheinungen, mit noch nicht gänzlich geklärter Ätiologie, starke Parallelen zu den Symptomen einer Hashimoto Erkrankung des Menschen aufweisen (Cardiovaskuläre Probleme, Hautveränderungen), bedarf es weiterer Studien zur Klärung dieses Verdachts.

Unmethylierte bakterielle DNA, die reich an CG Sequenzen ist stimuliert das angeborene Immunsystem. Die Vermittlung dieser Wirkung erfolgt über den Toll-like Rezeptor 9. Reine CG Sequenzen sind im Organismus nicht stabil, da sie sehr rasch von den körpereigenen Nukleasen abgebaut werden. Mit synthetisch hergestellten Oligodeoxyribonukleotiden, sogenannten CpG-ODNs, kann eine Nukleaseresistenz erzielt werden und der immunstimulatorische Effekt nachgeahmt werden. Weiterhin wirken sich CpG-ODNs positiv auf den Verlauf von bakteriellen Infektionen, Tumoren und Prioninfektionen aus. Man weiß, dass eine Aktivierung des Immunsystems durch einmalige Gabe von CpG-ODNs nur über einen kurzen Zeitraum stattfindet. Die CpG-ODNs führen im Organismus innerhalb von Minuten zu einem mRNA Anstieg und innerhalb von Stunden zu einer kurzfristigen Zytokinsekretion und IgM Produktion, werden dann aber rasch abgebaut, so dass der immunstimulatorische Effekt in der Regel nur kurz anhält. Um CpG-ODN als Therapeutikum besser nutzen zu können liegt der Wunsch nahe, die Wirkung von CpG-ODN zu verlängern. Eine mögliche Strategie ist hierbei eine repetitive Applikation. Ziel dieser Arbeit war, den immunstimulatorischen Effekt von repetitiver CpG-ODN-Gabe besser zu verstehen und mit der Repetition die Wirkung zu verlängern. Damit könnte CpG-ODN als Therapeutikum bei bakteriellen Infektionen, Tumoren und bei Prionerkrankungen wirkungsvoll eingesetzt werden. In dieser Arbeit wurden jeweils 12 Gruppen zu je 5 Mäusen gebildet, wobei die jeweiligen Gruppen an 5, 7 oder 21 aufeinanderfolgenden Tagen jeweils eine CpG-ODN, NaCl oder Neg-ODN Applikation i.p. erhielten. Die Mäuse wurden anschließend an Tag 7 oder 28 während bzw. nach der Behandlung getötet. So erhielt man folgende Gruppen: 5x-CpG-ODN, NaCl oder Neg-ODN behandelte, an Tag 7 getötete Mäuse 5x-CpG-ODN, NaCl oder Neg-ODN behandelte, an Tag 28 getötete Mäuse 7x-CpG-ODN, NaCl oder Neg-ODN behandelte, an Tag 7 getötete Mäuse 21x-CpG-ODN, NaCl oder Neg-ODN behandelte, an Tag 28 getötete Mäuse Im Verlauf der Arbeit, die die immunmodulatorische Wirkung auf das Gehirn und die Leber der Maus untersucht, konnten zusammenfassend folgende Ergebnisse herausgearbeitet werden, die mittels Real time PCR und Immunhistologie gewonnen wurden. Im Gehirn führt CpG-ODN zu einer mindestens einwöchigen Hochregulierung der mRNA von TNFα. Des Weiteren kommt es zu einer mindestens zweitägigen C1q und IFNg Hochregulierung. Eine IL-12p40 Hochregulierung findet nur ca. 18 Stunden statt, während eine STAT3 Hochregulierung nicht nachweisbar ist. In der histologischen Betrachtung finden sich in der HE Färbung keine pathologischen Veränderungen der Hirnarchitektur und in einer immunhistologischen Färbung mit CD 11b und GFAP bindenden Antikörpern keine Unterschiede zwischen den CpG-ODN, NaCl oder Neg-ODN behandelten Tieren. In der Leber findet sich eine signifikante Hochregulierung von IL-12p40 über mindestens drei Wochen und eine C1q, TNFα und IFNg Hochregulierung von mindestens einer Woche. Histologisch finden sich in der HE Färbung massive Leukozyteninfiltrate über mindestens zwei Tage. In der Immunhistologie sieht man an den Infiltraten beteiligte aktivierte Makrophagen, T und B-Lymphozyten, jeweils dargestellt mit CD 11b, CD 8 und B220 bindenden Antikörpern. Es zeigte sich, dass eine repetitive CpG-ODN-Gabe eine verlängerte stimulatorische Wirkung auf das Immunsystem ausübt, was Voraussetzung für den Einsatz als Therapeutikum ist. Besonders bemerkenswert ist die Tatsache, dass man durch periphere Gabe von CpG-ODN im Gehirn eine Immunstimulierung erreichen kann. Diese könnte im Rahmen einer Therapie von Prionerkrankungen, anderen Gehirninfektionen, Morbus Alzheimer oder Gehirntumoren Anwendung finden. Allerdings sind noch weitere Studien nötig, um Risiken wie Hepatotoxizität oder Autoimmunität besser abschätzen zu können und den Mechanismus zu erforschen, wie durch periphere Gabe von CpG-ODN eine immunologische Gehirnaktivierung erreichen wird. Eine wichtige Frage für die Zukunft ist hierbei, ob die Wirkung von CpG-ODN direkt auf die Gehirnzellen wirkt oder ob es einen second messenger gibt, der die Blut-Hirn-Schranke überwindet.

Im Rahmen dieser Arbeit wurden alle von 1997 bis 2002 durchgeführten brochoalveolären Lavagen (BAL) im Dr. von Haunerschen Kinderspital ausgewertet. Es wurde ein Überblick über die Patienten gewonnen, die eine BAL bekommen hatten und Unterschiede in der Zytologie bei verschiedenen Krankheitsgruppen herausgearbeitet. Hierbei zeigte sich, dass anhand der Anzahl der Makrophagen keine Unterscheidung zwischen den Unterkategorien möglich ist. Unterschiede im relativen Anteils der eosinophilen, neutrophilen Granulozyten und der Lymphozyten fanden sich zwischen verschiedenen Unterkategorien. Die Neutrophilen und Eosinophilen weisen eine positive Korrelation zueinander auf. Unabhängig hiervon sind die Lymphozyten. Die neutrophilen Granulozyten sind sowohl absolut als auch relativ bei einem Teil der Patienten im Vergleich zur Kontrollgruppe deutlich erhöht. Die Unterkategorie Pneumonie weist die höchsten Werte an Granulozyten auf. Obwohl dieser Befund primär plausibel ist, gibt es keine Vergleichswerte in der Literatur, da die Zellprofile von Kindern mit Pneumonie bisher noch nicht beschrieben wurden. Die Prozentzahl der Lymphozyten ist in der Unterkategorie chronische Bronchitis gegenüber der Kontrollgruppe erhöht. Aufgrund des marginalen Unterschieds erscheint dies aber klinisch wenig relevant. In den Unterkategorien Asthma und chronische Bronchitis sind in der 1. Fraktion tendenziell höhere Werte für Neutrophile als im Pool der Lavage vorhanden. Inwieweit Eosinophile bei Asthmatikern erhöht sind, ist nicht unumstritten. In dieser Untersuchung sind die Eosinophilen in den Unterkategorien Asthma und chronische Bronchitis nur gering, aber statistisch signifikant erhöht. Die Unterkategorien Asthma und chronische Bronchitis unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Zellprofile in der BAL nicht signifikant voneinander. In dieser Gruppe ist ein Anstieg der Eosinophilen mit dem Alter auffällig. Die Weiterverarbeitung der BALF kann einen erheblichen Einfluss auf die Ergebnisse der Zytologie haben. Daher sollte die BAL und auch die Aufarbeitung und Auswertung standardisiert nach den Richtlinien der ERS Task force durchgeführt werden, um vergleichbare Werte zu erhalten. Obwohl mit der BAL selektiv Erreger aus der Lunge isoliert werden können, ist in der Pädiatrie der Stellenwert bei Infiltraten nicht klar. Eine frühzeitigere Indikationsstellung könnte mehr Informationen liefern, eine quantitative mikrobiologische Analyse ist essentiell. Bei interstitiellen Lungenerkrankungen stellt die BAL ein wichtiges diagnostisches Werkzeug dar. Die Bedeutung ist im Einzelfall unterschiedlich. Dies wurde an einigen ausgewählten Patienten mit selteneren pulmonologischen Erkrankungen exemplarisch gezeigt.

Bei geschwächter Abwehrlage wird die Morbidität und Mortalität wesentlich von pulmonalen Komplikationen mitbestimmt. Ein Ziel dieser Arbeit war es, die Zusammensetzung und Funktion des pulmonalen Surfactants unter diesen Bedingungen zu untersuchen. Dazu wur-den die bronchoalveolären Lavageflüssigkeiten von Kindern mit malignen Erkrankungen, Immunsuppression, pulmonalen Infiltraten und therapieresistentem Fieber mit denen von pulmonal gesunden Kindern verglichen. Die SP-A-Konzentration war in der Patientengruppe deutlich erhöht, seine Funktion schien jedoch kaum verändert. Während auch die Werte für das SP-C und die kleinen Surfactant-Aggregate bei den Patienten deutlich erhöht waren, gab es kaum Unterschiede bei SP-B, SP-D, den großen Surfactant-Aggregaten und der Oberflächenaktivität. Diese Daten lassen eine adaptiv gesteigerte lokale Abwehr und ein System zur Erhaltung der Oberflächenaktivität unter den beschriebenen klinischen Bedingungen vermuten. Das zweite Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer Methode zur Visualisierung von humanem SP-C mittels Immundetektion nach Dünnschichtchromatographie und Gelelektro-phorese. Eine quantitative Darstellung des SP-C in Lavageflüssigkeiten war mit keinem der beiden Verfahren möglich, eine empfindliche semiquantitative Detektion von rekombinan-tem SP-C mittels Dünnschichtchromatographie konnte jedoch erreicht werden. Ein weiteres Ziel war es, die Lavageproteine von pulmonal gesunden Kindern und Patienten gemäß ihrem Molekulargewicht und ihrem isoelektrischen Punkt zweidimensional darzustel-len, zu vergleichen und die besonders bei Kindern sehr begrenzten Mengen an Lavageflüs-sigkeit besser nutzbar zu machen. Folgende signifikante Änderungen wurden beobachtet: Bei den Patienten war das a1-Antitrypsin vermehrt, der Anteil an Ig-bindendem Faktor, Transthyretin und Cystatin S schien jedoch vermindert zu sein. Im Bereich der kleinen sauren Proteine behinderte der relativ hohe Anteil an Immunglobulinketten die Separation und Identifikation einzelner Proteine. Diese Daten zeigen, dass es bei Kindern mit malig-nen Erkrankungen, Immunsuppression, pulmonalen Infiltraten und therapieresistentem Fieber deutliche Veränderungen in der Zusammensetzung der bronchoalveolären Lavage-flüssigkeit gibt. Eine Vorfraktionierung der Proben könnte für die Identifikation der einzelnen Proteine ebenso hilfreich sein wie die Verwendung eines eng begrenzten pH-Bereiches bei der isoelektrischen Fokussierung. Diese Arbeit charakterisiert funktionelle und biochemische Aspekte des pulmonalen Sur-factantsystems bei Kindern mit malignen Erkrankungen, Immunsuppression, pulmonalen Infiltraten und therapieresistentem Fieber.