Podcasts about permeabilit

Ja… ähem… ich habe zu viele der »neuen« Weihnachtsfilme auf Netflix angeschaut. love is in Sie Er. Wenn Du mir einen riesigen Gefallen tun möchtest, und mir helfen magst, Person B ohne diesen beschwerlichen Umweg zu finden, teile doch bitte diese Folge in Deinem Universum. Danke schon jetzt! — #Permeabilität #Podcast - Es geht um die Durchlässigkeit von Dingen, die irgendwie rein kamen - und irgendwo durch müssen. Überall, wo es Podcasts gibt und auf www.meakalcher.de Wenn es Dir mit mir gefällt, kannst Du mir jetzt einen Kaffee spendieren

Es war Möwenkirmes-Tag. Oder halt Sturm in Wilhelmshaven. #Permeabilität #Podcast - Es geht um die Durchlässigkeit von Dingen, die irgendwie rein kamen - und irgendwo durch müssen. Überall, wo es Podcasts gibt und auf www.meakalcher.de Wenn es Dir mit mir gefällt, kannst Du mir jetzt einen Kaffee spendieren

Ein Abend aus Blumen und Gold. Mixtape vom Abend findest Du hier. #Permeabilität #Podcast - Es geht um die Durchlässigkeit von Dingen, die irgendwie rein kamen - und irgendwo durch müssen. Überall, wo es Podcasts gibt und auf www.meakalcher.de

Schöne Sätze sind aus Worten. #Permeabilität #Podcast - Es geht um die Durchlässigkeit von Dingen, die irgendwie rein kamen - und irgendwo durch müssen. Überall, wo es Podcasts gibt und auf www.meakalcher.de

...liegt Zeugs. Solltest Du Interesse an Plastikschnellheftern, Krams und Zeugs haben, melde Dich gern bei mir. — #Permeabilität #Podcast - Es geht um die Durchlässigkeit von Dingen, die irgendwie rein kamen - und irgendwo durch müssen. Überall, wo es Podcasts gibt und auf www.meakalcher.de

Ich war abwesend. #Permeabilität #Podcast - Es geht um die Durchlässigkeit von Dingen, die irgendwie rein kamen - und irgendwo durch müssen. Überall, wo es Podcasts gibt und auf www.meakalcher.de

45. Playlist. — #Permeabilität #Podcast - Es geht um die Durchlässigkeit von Dingen, die irgendwie rein kamen - und irgendwo durch müssen. Überall, wo es Podcasts gibt und auf www.meakalcher.de

So weiter geht's. Permeabilität Staffel 2 beginnt heute. Nach dem Internetausfall kam die Idee, oder die Motivation, oder beides. Angesprochener Film: Antoinette dans les Cévennes Angesprochener Song: Générique von Matei Bratescot https://youtu.be/niIWkzFLqYo --- Staffel 2 - Per|me|a|bi|li|tät, die; Substantiv, feminin, Ü40. Es geht um die Durchlässigkeit von Dingen, die irgendwie rein kamen - und irgendwie durch müssen. www.meakalcher.de Instagram: @menschendinge

Treffender könnte eine Folgenbeschreibung kaum lauten: Ich suche Dich! Ich suche Verbündete für ein multimediales Spektakel, für die Umsetzung einer Projektidee. Was genau und worum es dreht, erfährst Du in meiner neusten Podcast-Folge. #Permeabilität #Alleinsamkeit #Alleinsein #Einsamkeit #Herzensthema Kontakt per Mail: post@meakalcher.de --- Per|me|a|bi|li|tät, die; Substantiv, feminin, Ü40. Es geht um die Durchlässigkeit von Dingen, die irgendwie rein kamen - und irgendwie durch müssen. www.meakalcher.de Instagram: @menschendinge

Nehmen wir mal an Du fragst mich, wie ich Dir meine Woche beschreiben könnte. Und nehmen wir weiterhin an, Dich interessiert meine Antwort. Dann könntest Du Dir jetzt 2 Minuten und 11 Sekunden lang meine Antwort in der neusten Permeabilität-Podcastfolge anhören. Zu hören, überall wo es Podcasts gibt. --- Per|me|a|bi|li|tät, die; Substantiv, feminin, Ü40. Es geht um die Durchlässigkeit von Dingen, die irgendwie rein kamen - und irgendwie durch müssen. www.meakalcher.de Instagram: @menschendinge

Nicht nur exogene Faktoren wie erhöhter Alkoholkonsum fordern die Leber. Auch die proteolytischen Bakterien im Darm und eine erhöhte Permeabilität des Darmepithels können die Leber an ihre Belastungsgrenze bringen. Das bakterielle Endotoxin ist dabei besonders problematisch: Es kann eine Metabolische Endotoxinämie auslösen, die bei anhaltender Endotoxinbelastung eine Fettleber induziert. Im Podcast zum Online-Seminar erklären Dr. Uwe Peters und Dr. Michael Schreiber die Vorgänge, die der endogenen Leberbelastung zugrunde liegen. Anhand von Fallbeispielen erläutern die Referenten die diagnostischen Möglichkeiten, die stille Belastung rechtzeitig aufzudecken; auf die therapeutischen Optionen gehen sie dabei ebenfalls ein.

Eine effektive Regulation der Gewebedurchblutung erfordert eine Koordination der Reaktion einzelner Gefäßzellen bzw. verschiedener Gefäßabschnitte. Der zur Koordination erforderliche interzelluläre Signalaustausch kann zumindest teilweise über Gap Junction-Kanäle erfolgen, die als interzelluläre Verbindungen den Austausch von elektrischen und chemischen Signalstoffen zwischen benachbarten Zellen ermöglichen. Dieser Austausch kann über die Modulation der Permeabilität von Gap Junction-Kanälen reguliert werden. Aus Untersuchungen an Modellzellen (HeLA-Zellen) war bereits bekannt dass NO eine solche Modulatorwirkung ausübt, wenn die Gap Junctions nur Connexin 37 (Cx37) enthalten während kein Effekt von NO auf Gap Junctions zu beobachtet war, wenn Gap Junctions aus Cx43 oder Cx40 gebildet wurden. Da Endothelzellen normalerweise alle drei Connexine exprimieren, sollte in der vorliegenden Arbeit untersucht werden, inwieweit NO in diesen Zellen überhaupt eine nachweisbare Wirkung auf die Gap Junction Permeabilität und damit auf den Signalaustausch entfaltet. Als Modell des Signalaustauschs wurde die Ausbreitung von Calciumwellen jeweils zwischen Endothelzellen oder glatten Muskelzellen allein oder zwischen beiden Zelltypen untersucht. Nach Auslösung von interzellulären Calciumwellen als Folge einer mechanischen Stimulation von einzelnen Zellen konnte zunächst gezeigt werden, dass die interzelluläre Ausbreitung von Calcium unter den gewählten Versuchsbedingungen über Gap Junctions-erfolgte. Im Gegensatz zum Modellsystem der HeLa Zellen, in denen nur Cx37 exprimiert war, zeigte NO in den Endothelzellen (humane Nabelschnur, alle drei Connexine exprimiert) abgesehen von einer geringradigen Verzögerung keinen Hemmeffekt auf die Gap Junction-abhängige Ausbreitung von Calcium-Signalen. Wurde jedoch Cx43 durch Behandlung mit siRNA herunterreguliert, führte NO auch in den Endothelzellen zu einer Hemmung der interzellulären Calciumwellenausbreitung. Auch in intakten Endothelzellen, die mit glatten Muskelzellen kokultiviert wurden, ließ sich bei genauerer Analyse ein Hemmeffekt von NO nachweisen. Dieser war jedoch auf die Zellbereiche beschränkt, in denen Endothelzellen und glatte Muskelzellen unmittelbar benachbart waren (myoendotheliale Junctions). In diesen myoendo-thelialen Gap Junctions, fanden wir auf der Endothelseite immunhistochemisch überwiegend Cx37 exprimiert. Aufgrund dieser präferentiellen Lokalisation von Cx37 scheint daher NO eine besondere Rolle bei der Modulation des Calciumaustauschs (und potentiell auch anderer Signalmoleküle wie IP3 oder cyclische Nukleotide) zu spielen. Die Kontrolle des Calciumaustauschs könnte funktionell eine calciumabhängige glattmuskuläre Kontraktion bei Endothelstimulation verhindern und somit die endothelabhängige Dilatation verstärken. Diese bisher unbekannte NO-Wirkung auf Cx37-exprimierende Gap Junctions könnte einen weiteren Mechanismus der Gefäßtonusregulation darstellen.

Obwohl die immunstimulatorischen Effekte viraler Nukleinsäursen, wie auch IFN -α und IFN-β, während Virusinfektionen eine wichtige Rolle spielen, ist wenig über ihre Funktion bei viraler Glomerulonephritis, wie beispielsweise HIV Nephropathie, bekannt. Virusinfektionen aktivieren, vor allem mittels IFN-α und IFN-β Produktion eine systemische antivirale Immunantwort. Es wurde gezeigt, dass diese inflammatorischen Zytokine einen pleiotropen immunmodulatorischen Effekt auf renale Mesangialzellen ausüben, was direkt zu glomerulären Krankheiten führt. Aber es ist bisher nicht bekannt, ob die viralen Nukleinsäuren und Typ I IFN einen Effekt auf die glomerulären Epithelzellen haben. (z.B. Podozyten und PECs). Um den Effekt von Nukleinsäuren auf Podozyten und PECs zu erforschen, stimulierten wir diese Zellen mit synthetischen dsDNA-(poly-dAdT) Komplexen mit lipofectamine, um eine virale Infektion zu imitieren. Wir haben herausgefunden, dass dsDNA stetig viele IFN-stimulierte Gene in Podozyten und PECs induziert. Desweitern haben wir herausgefunden, dass dsDNA die PECs Proliferation mindert und die CD24+/CD133+PECs Differenzierung zu ausgereiften Podozyten inhibiert. Um unsere Hypothese, dass deis aufgrund von der Sekretion von IFN-α und IFN-β passiert ist, zu bestätigen, haben wir den Effekt von diesen anitviralen Zytokinen auf PECs- und Podozyten-Homöostase etabliert. Wir haben herausgefunden, dass beide IFNs stetig Podozyten und PECs dazu anregen, stetig mehrere IFN-stimulierte Gene zu exprimieren. Trotzdem hat nur IFN-β das Podozytensterben induziert und die Permeabilität der Podozyten-Monolayer erhöht. In der Adriamycin-induzierter Nephropathie bei SCID Mäusen haben Injektionen mit IFN-α oder IFN-β die Proteinurie, den Makrophagen Influx und die Glomerulosklerose verstärkt. Trotzdem induziert nur IFN-β das mitotische Podozytensterben (katastrophale Mitose), welches zu einer reduzierten Podozytenanzahl führt. Wir haben führt, dass IFN-α einen Zellzyklusarrest in-vivo bei PECs induziert, der zur glomerulären Schädigung führt. Balb/c Mäuse, die Adriamycin gespritzt bekommen haben und täglich mit IFN-α und IFN-β behandelt wurden zeigten einen aggravierten Phänotyp mit vermehrter Proteinurie. Im Gegensatz zu dem, was an Studien in SCID Mausen gezeigt wurde, war der Effekt auf die Proteinurie nach IFN-α Behandlung prominenter bei Balb/c Mäusen, verglichen mit IFN-β. Deshalb haben Typ I IFNs einen deutlichen Effekt auf Podozyten und Parietalzellen. Zusammen fördern die Typ I IFNs die Glomerulosklerose durch verstärkten Untergang der Podozyten sowie durch Unterdrückung ihrer Regeneration aus Vorläuferzellen.

Eine Glomerulonephritis kann durch eine virale Infektion verschlechtert werden, sie kann aber auch erst durch diese entstehen. Die Erkennung der viralen Bestandteile erfolgt über Pathogenerkennungsrezeptoren, wie beispielweise Toll-like Rezeptoren und RIG-like Rezeptoren. Die Hypothese der vorliegenden experimentellen Arbeit war, dass die nierenspezifischen Podozyten Pathogenerkennungsrezeptoren besitzen, die pathogen-assoziierte molekulare Muster erkennen und daraus Zytokine und antivirale Typ-I Interferone produzieren. Hierbei könnten Podozyten zu der Entstehung bzw. Veschlechterung einer virusassoziierten Glomerulonephritis beitragen. Murine Podozyten exprimieren, mit Ausnahme des Toll-like Rezeptors 8, alle bis dato bekannten Toll-like Rezeptoren (TLR-1 bis -11) in verschiedener Ausprägung. Sie exprimieren außerdem die zytosolische Rezeptoren RIG-1, MDA-5, DAI sowie deren Adaptermolekül IPS-1. Die Aktivierung dieser Rezeptoren verursacht die Produktion von Zytokinen und Typ-I Interferonen. Um die intrazelluläre Aufnahme der Nukleinsäuren zu gewährleisten, wurden diese mit kationischen Lipiden komplexiert. Dieser Vorgang wurde durch Cytochalasin D, Chlorpromazin und Methyl-β-Cyclodextrin unterbrochen. Daraufhin ergeben sich die Phagozytose, die Clathrin-abhängige Endozytose und die Caveolae-vermittelte Endozytose als mögliche Transportmechanismen. Das Adaptorprotein MyD88 zeigte bei Podozyten keine Bedeutung für die Nukleinsäureaufnahme in die Zelle zu besitzen. Die Stimulation von Podozyten mit Typ-I Interferonen veranlasste die Produktion von großen Mengen an Interleukin-6 und führte zu einer starken Expression von Pathogenerkennungsrezeptoren sowie proinflammatorischen Zytokinen auf Transkriptionsebene. Eine autokrin-parakrine Aktivierung der Podozyten durch ausgeschüttete Typ-I Interferone konnten wir ausschließen. Weder die Durchlässigkeit für Albumin noch die Viabilität der Zellen wurde durch die Aktivierung von Pathogenerkennungsrezeptoren beeinflusst. Eine Funktionseinschränkung der Podozyten nach Stimulation der TLRs oder RLRs im Sinne eines direkten Einflusses auf die Permeabilität oder die Fußfortsatzzahl fand sich nicht, jedoch zeigten Podozyten eine vermehrte Zytokinproduktion, was zur glomerulären Entzündung bei viraler Glomerulonephritis beitragen könnte.

Sat, 11 Feb 2012 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/14124/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/14124/1/Eisser_Isabel_Barbara.pdf Eißer, Isabel Barbara

Die endotheliale Glykokalyx ist eine am Gefäßendothel verankerte Schicht aus Proteoglykanen, Glykosaminoglykanen und Glykoproteinen. Bekannt seit nahezu 70 Jahren, rückte die endotheliale Glykokalyx erst in den vergangenen Jahren zunehmend ins Interesse der Forschung. Sie hat eine bislang ungeklärte Rolle in der Pathophysiologie verschiedener Erkrankungen. Neben der vaskulären Barrierefunktion und als Vermittler Schubspannungs-induzierter Vasodilatation sind für Ihre Funktion die Interaktionen mit plasmatischen und zellulären Blutbestandteilen von höchster Bedeutung. Einer der Faktoren, die die Glykokalyx beeinflussen, ist das in den Vorhöfen des Herzens bei Volumenbelastung freigesetzte atriale natriuretische Peptid (ANP). Es führt als endokrine Antwort auf Hypervolämie zu einer Erhöhung der vaskulären Permeabilität über die Zerstörung der Glykokalyx („Shedding“). Daneben können Ischämie und Reperfusion, Entzündungsreaktionen, Sepsis und Atherosklerose die Glykokalyx schädigen. Die vorliegende Arbeit sollte klären, welche Effekte die verschiedenen Vertreter der Familie der natriuretischen Peptide auf die endotheliale Glykokalyx haben, und ob der Effekt von ANP durch Hemmung von Proteasen hemmbar ist.

Thu, 27 Jan 2011 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12609/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12609/1/Pfaffendorf_Matthias_M_T.pdf Pfaffendorf

Basierend auf den Ergebnissen klinischer Studien müssen bakterielle Infektionen als Trigger akuter Ösophagusvarizenblutungen bei Patienten mit Leberzirrhose angenommen werden. Hierfür werden Permeabilitätsstörungen der Darmwand als Folge der portalen Hypertonie verantwortlich gemacht, die eine Einschwemmung pathogener Darmkeime in die portale Zirkulation begünstigen. Kupffer'sche Sternzellen (KS), die residenten Makrophagen der Leber, kommen nicht nur als größte sondern auch als erste Makrophagenpopulation des menschlichen Körpers mit pathogenen Darmbakterien in Kontakt. Durch bakterielle Bestandteile wie Endotoxine oder die in der Zellwand von Bakterien und Pilzen verankerten β-Glucane, werden KS aktiviert und produzieren in der Folge verschiedene Vasokonstriktoren, die den portalen Druck massiv erhöhen. Die von aktivierten KS gebildeten Vasokonstriktoren sind deshalb als potenzielle Mediatoren einer Infekt- getriggerten Varizenblutung anzusehen. Von großem klinischen Interesse ist deshalb die Identifizierung der verantwortlichen Vasokonstriktoren als Basis für die Entwicklung pharmakologischer Strategien zur Prävention Infekt- getriggerter Varizenblutungen. Bislang konnte die Beteiligung des Cyclooxygenase- Weges und insbesondere die Bildung von Thromboxan A2 (TXA2) an der portalen Druckerhöhung durch aktivierte KS nachgewiesen werden. Allerdings konnte im Tierexperiment durch den Einsatz von Cyclooxygenase- Inhibitoren und TXA2 -Antagonisten der portale Druckanstieg nach KS Aktivierung nur um 50% reduziert werden, weshalb die Beteiligung weiterer Vasokonstriktoren angenommen werden muss. Die Identifizierung der bislang unbekannten Vasokonstriktoren als wesentliches Ziel der vorliegenden Arbeit erscheint nicht zuletzt auch deshalb von besonderem klinischen Interesse, da sich eine pharmakologische Hemmung der bislang identifizierten Cyclooxygenase- bzw. TXA2- abhängigen Wege der Vasokonstriktion bei Patienten mit Leberzirrhose wegen der Gefahr schwerwiegender Nebenwirkungen verbietet. In der vorliegenden Arbeit sollte deshalb die Rolle vasokonstriktorischer Cysteinyl-Leukotriene (Cys-LT) bei der portalen Druckerhöhung durch aktivierte KS untersucht werden. Die Experimente wurden am Modell der isoliert perfundierten Rattenleber durchgeführt. Zusammenfassend führen die Ergebnisse zu einem neuen Konzept der portalen Hypertension durch β-Glucane unter Beteiligung aktivierter KS, TXA2 und Cys-LT. Ferner zeigen diese Ergebnisse erstmals eine bislang nicht beschriebene Vernetzung von Prostaglandin- und Cys-LT- Signalwegen unter der Kontrolle von TXA2- und Cys-LT1-Rezeptoren. Für die portale Druckerhöhung nach KS-Aktivierung muss ein durch TXA2 mediierter Mechanismus der Cys-LT –Bildung mit nachfolgender CysLT1–Rezeptorstimulation angenommen werden. 5-Lipoxygenase- Inhibitoren wie MK 886, die die Synthese von Prostanoiden nicht beeinflussen, sind dabei als besonders aussichtsreiche Kandidaten zur pharmakologischen Prävention der Infekt- getriggerten portalen Hypertension zu erachten.

Das Untersuchungsgebiet liegt an der französisch-schweizerischen Grenze. Es erstreckt sich in Nord-Süd-Richtung von 45°45'N nach 47°30'N und in Ost-West-Richtung von 5°30'E nach 7°00'E. Dabei umfasst es das Französische Juragebirge sowie Teile der angrenzenden Molas-se, der Subalpinen Ketten sowie der Französischen Voralpen. Grundlage für die Beckenanalyse war die detaillierte Auswertung von 89 Erdöltiefbohrungen und die geochemische Untersuchungen von Bohrlochproben potentieller Erdölmuttergesteine. Die Ergebnisse aus den Bohrlochprotokollen und den geochemischen Untersuchungen wur-den in eine Bohrlochdatenbank aufgenommen. Zusätzlich wurden Literaturdaten zur geologi-schen Geschichte, paläogeographische Karten, Wärmeflusskarten und Bohrlochmessungen verwendet. Die Organisation dieser sehr vielfältigen und heterogenen Datenbasis erfolgte in einem paläogeographischen Informationssystem. Erst die Verwendung dieses PaläoGIS er-möglichte die detaillierte und über das gesamte Untersuchungsgebiet einheitliche Rekonstruk-tion der geologischen Ereignisse, die die Grundlage für die Modellierung der Subsidenz und der thermischen Geschichte bildete. Das PaläoGIS enthält somit alle Daten des konzeptionel-len Modells für die Durchführung der Beckenanalyse. In einem weiteren Schritt wurden Bohrlochkorrelationen (chronostratigraphische und litho-fazielle Profile) erstellt. Diese vermitteln ein Bild der für die vorliegende Arbeit relevanten Gesteinseinheiten zur Zeit der Ablagerung und heute. Im Anschluss daran erfolgte eine Rekonstruktion der Subsidenzgeschichte. Das konzeptionel-le Modell für die Subsidenzanalyse setzt sich in erster Linie aus der Lithostratigraphie und der Chronostratigraphie der zu untersuchenden Einheiten zusammen. Da die Auswertung der Bohrlochprotokolle zum großen Teil nur lithostratigraphische Informationen ergab, mussten in einem zweiten Schritt diese lokalen lithostratigraphischen Einheiten in ein global gültiges, chronostratigraphisches Zeitgerüst eingeordnet werden. Daneben bilden eustatische Meeres-spiegelschwankungen, paläobathymetrische Daten sowie Dichte und Porosität der beteiligten Gesteine wichtige Bestandteile des konzeptionellen Modells. Wichtigstes Ergebnis der Subsi-denzanalyse sind die Subsidenzkurven, die den rein tektonischen Anteil der Subsidenz dar-stellen. Dieser tektonische Anteil der Subsidenz wird durch Korrektur der Gesamtsubsidenz um den Einfluss der sedimentären Subsidenz gewonnen, wobei Kompaktion, eustatischen Meeresspiegelschwankungen und Paläobathymetrie berücksichtigt werden (Backstripping-Verfahren). Diese Subsidenzkurven stellen wiederum den wichtigsten Eingangsparameter für die Model-lierung der thermischen Geschichte dar. Weitere wichtige Parameter für die numerische Mo-dellierung der thermischen Geschichte sind der Wärmefluss an der Erdoberfläche und an der Basis der Lithosphäre, Paläo-Oberflächentemperaturen sowie Wärmeleitfähigkeit und spezi-fische Wärmekapazität der beteiligten geologischen Einheiten. Ergebnis der thermischen Mo-dellierung ist u.a. die Maturität bestimmter Zielhorizonte. Die Kalibrierung des thermischen Modells erfolgt indirekt über im Labor ermittelte, geochemische Maturitätsparameter (Werte der Vitrinit-Reflexion, Tmax-Parameter). Porosität und Permeabilität, die wichtigsten Eigenschaften eines Speichergesteins, wurden für den Horizont des Buntsandsteins aus geophysikalischen Bohrlochmessungen berechnet. Die Permeabilität wurde hierbei mit Hilfe des Tongehalts abgeschätzt. Die flächenhafte Interpolation der zunächst punktuell vorliegenden Ergebnisse aus Geoche-mie, Subsidenzanalyse und thermischer Modellierung erfolgte mit Hilfe geostatistischer Ver-fahren (Variogramm-Analyse, Kriging, Kreuzvalidierung). Auf Basis all dieser oben aufgeführten Untersuchungsergebnisse wurde ein Modell für die Genese von Kohlenwasserstoffen im Arbeitsgebiet erstellt. Neben reifen Muttergesteinen (Permokarbon), einem wirtschaftlichen Speichergestein (Buntsandstein) und vorhandenem Deckgestein (Muschelkalk) existieren auch Fallenstrukturen (permokarbonischer Blockschol-lenbau, synsedimentäre Abschiebungen der Trias und des Lias), deren Bildung dem Beginn der Migration vorausgeht. Somit sind alle theoretischen Voraussetzungen für die Existenz von Kohlenwasserstofflagerstätten gegeben. Offen bleibt die Frage, wo permokarbonische Mut-tergesteine von genügender Mächtigkeit tatsächlich abgelagert wurden sowie die genaue Lage der Fallenstrukturen. Dies bleibt als Aufgabe für weitere Explorationstätigkeiten, die am aus-sichtsreichsten in den Gebieten erscheinen, in denen permische Gräben lokalisiert sind.

Die konventionelle Herzbypassoperation mit Herz-Lungen-Maschine (HLM) ist immer noch der am häufigsten durchgeführte kardiochirurgische Eingriff. Dieser gilt als sicher und effektiv. Die Verwendung der HLM, der kardiopulmonale Bypass, kann jedoch beim Patienten eine komplexe pathophysiologische Reaktion auslösen. Hierbei kann es zu einer generalisierten Entzündungsreaktion mit der Freisetzung proinflammatorischer Mediatoren kommen, die eine massive Verschlechterung der mikrovaskulären Perfusion und Erhöhung der Permeabilität hervorrufen können. Bei einigen Patienten kann der verstärkte Flüssigkeitsaustritt („capillary leakage syndrome”) aus dem intravasalen Raum in das Intersitium zu einer ausgeprägten Ödembildung im Gewebe und in Organen führen. Mögliche Folgen sind kardiozirkulatorische und pulmonale Dysfunktionen, einschließlich einer erhöhten Morbiditäts- und Mortalitätsrate der Patienten. Bei Herzbypassoperationen am schlagenden Herzen, ohne Verwendung der HLM, scheint es zu einer weniger stark ausgeprägten Entzündungsreaktion, einer verminderten Freisetzung von Zytokinen und einer geringeren Expression von Adhäsionsmolekülen zu kommen. Die Folge ist ein besserer klinischer Verlauf und eine niedrigere perioperative Komplikationsrate im Vergleich zu Patienten, bei denen ein Eingriff mit HLM durchgeführt wird. Obwohl bereits bekannt ist, dass Patienten, die mit HLM operiert werden, eine signifikant höhere Flüssigkeitsbilanz aufweisen, konnte bisher noch nicht nachgewiesen werden, dass es bei Herzbypassoperationen mit HLM zu einer stärkeren Flüssigkeitsfiltration kommt als bei Patienten, bei denen der gleiche Eingriff ohne HLM durchgeführt wird. Ziel der Studie war es daher, die Auswirkungen der Herz-Lungen-Maschine auf die mikrovaskuläre Perfusion und Permeabilität zu erfassen, den möglichen mikrovaskulären Schaden mit konsekutivem Flüssigkeitsaustritt ins Interstitium zu quantifizieren und hinsichtlich dessen Korrelation mit Entzündungsparametern zu überprüfen. Zusätzlich sollte in Erfahrung gebracht werden, ob die Entzündungsreaktion, der mikrovaskuläre Schaden und die konsekutive Ödembildung nach koronarer Bypassoperation mit Herz-Lungen-Maschine stärker ausgeprägt ist als bei Patienten, die ohne HLM operiert werden. Die venöse Kompressionsplethysmographie (VKP) ist eine nicht-invasive Untersuchungsmethode, mit der es möglich ist, mikrovaskuläre Parameter zu bestimmten. Mit Hilfe von speziellen Blutdruckmanschetten wird am Oberschenkel der Patienten eine venöse Abflußstauung erzeugt, die zu einer Volumenzunahme der distalen Extremität führt. Diese Volumenänderung wird mit hochsensitiven Sensoren kontinuierlich erfasst und mittels Computer aufgezeichnet. Eine computergestützte „Off-line“-Analyse erlaubt die Berechnung der mikrovaskulären Flüssigkeitsfiltrationskapazität (FFK), die die Permeabilität der Kapillaren im Untersuchungsgebiet wiedergibt. Außerdem kann der isovolumetrische venöse Druck (Pvi), der das Gleichgewicht zwischen den hydrostatischen und den kolloidosmotischen Kräften widerspiegelt, und der arterielle Blutfluss (Qa) in den Extremitäten berechnet werden. In die hier vorliegende prospektive, klinische Studie wurden insgesamt 38 Patienten, die sich einer elektiven Herzbypassoperation unterziehen mussten, eingeschlossen. Von diesen wurden 25 Patienten mit (on-pump) und 13 Patienten ohne Herz-Lungen-Maschine (off-pump), am schlagenden Herzen operiert. Beide Gruppen waren hinsichtlich des Alters und Geschlechts der Patienten, des Ausmaßes der koronaren Herzkrankheit, der linksventrikulären Ejektionsfraktion und der präoperativen Klinik vergleichbar. Die Patienten der On-pump-Gruppe erhielten signifikant mehr koronare Bypässe, das chirurgische Trauma, der operative Zugangsweg zum Herzen, erfolgte aber bei allen Patienten mittels medianer Sternotomie und auch die durchschnittliche Operationsdauer und Anästhesiezeit unterschied sich in beiden Gruppen nicht. Die Messungen der venösen Kompressionsplethysmographie erfolgten am Abend vor der Operation auf der herzchirurgischen Normalstation (T1), eine Stunde nach der Operation auf der herzchirurgischen Intensivstation (T2) und am 5. postoperativen Tag (T3). Gleichzeitig wurde den Patienten Blut entnommen, um die Konzentrationen der Zytokine Interleukin-6 (IL-6) und Tumornekrosefaktor-α (TNF-α) im Serum und die Expression der Adhäsionsmoleküle (Beta-2-Integrine (CD18/CD11b) und L-Selektine (CD62L)) auf der Oberfläche polymorphkerniger neutrophiler Leukozyten (PMNL) zu bestimmen, aus denen sich das Ausmaß der Entzündungsreaktion abschätzen lässt. Es konnte gezeigt werden, dass in der On-pump-Gruppe die Flüssigkeitsfiltrationskapazität (FFK) postoperativ signifikant zunimmt und am 5. postoperativen Tag immer noch signifikant erhöht ist. Die postoperative Zunahme der FFK korrelierte dabei signifikant positiv mit der Aortenklemmzeit und der Dauer des kardiopulmonalen Bypasses. Der isovolumetrische venöse Druck (Pvi) zeigte eine Tendenz zum postoperativen Anstieg. Dieser Anstieg verfehlte zwar knapp das Signifikanzniveau, korrelierte jedoch ebenfalls signifikant positiv mit der Aortenklemmzeit. In der On-pump-Gruppe wurde zusätzlich eine signifikante Zunahme der Konzentrationen von IL-6 und TNF-α im Serum postoperativ beobachtet. Auch die Expression der Adhäsionsmoleküle CD18/CD11b in der On-pump-Gruppe zeigte eine Tendenz zur postoperativen Zunahme. Diese Zunahme verfehlte zwar knapp das Signifikanzniveau, war jedoch verglichen mit der Off-pump-Gruppe signifikant stärker ausgeprägt und korrelierte signifikant positiv mit der Dauer des kardiopulmonalen Bypasses und mit der Erhöhung der FFK. In der Off-pump-Gruppe konnten dagegen keine Veränderungen hinsichtlich der Flüssigkeitsfiltrationskapazität, des isovolumetrischen venösen Druckes, der TNF-a-Serumkonzentration und der Adhäsionsmolekülexpression postoperativ gefunden werden. Nur die IL-6-Serumkonzentration nahm ähnlich wie in der On-pump-Gruppe postoperativ signifikant zu. Zwischen den beiden Gruppen konnten hinsichtlich des arteriellen Blutflusses (Qa), des kolloidosmotischen Druckes (KOD), der IL-6-Serumkonzentration, der Expression des L-Selektins CD62L, der Flüssigkeitsbilanz, der Herzfrequenz und des mittleren arteriellen Blutdruckes keine signifikanten Unterschiede beobachtet werden. Es bestanden ebenfalls keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Dauer der postoperativen maschinellen Beatmung, des postoperativen Aufenthalts auf der Intensivstation und im Krankenhaus und der perioperativen Komplikationsrate. Die in der vorliegenden Studie beobachtete signifikante Zunahme der Flüssigkeitsfiltrationskapazität (FFK) bei Patienten der On-pump-Gruppe könnte durch verschiedene Ursachen ausgelöst worden sein. Am wahrscheinlichsten scheint hierbei eine generalisierte inflammatorische Reaktion, bedingt durch den Einsatz der Herz-Lungen-Maschine zu sein, da die Erhöhung der FFK signifikant positiv mit der tendenziell erhöhten Expression der Adhäsionsmoleküle CD18/CD11b korreliert. Sowohl TNF-α als auch CD18/CD11b, die beide während des kardiopulmonalen Bypasses verstärkt freigesetzt werden, können direkt bzw. indirekt, über Granulozyten vermittelt, die Permeabilität erhöhen. Für diese Hypothese spricht außerdem, dass die postoperative Erhöhung der FFK signifikant positiv mit der Aortenklemmzeit und der Dauer des kardiopulmonalen Bypasses korreliert. Eine andere mögliche Ursache für die Erhöhung der FFK könnte aber auch eine allgemeine Entzündungsreaktion auf ein chirurgisches Trauma, eine so genannte „postoperative stress response“ sein. Gegen diese Vermutung spricht aber, dass in der Off-pump-Gruppe kein FFK-Anstieg, keine vermehrte Freisetzung von TNF-α und keine gesteigerte Expression von CD18/CD11b beobachtet wurde, obwohl auch bei dieser Patientengruppe der operative Zugangsweg mittels medianer Sternotomie erfolgte und das Ausmaß des chirurgischen Traumas vergleichbar erscheint. Außerdem könnten Veränderungen der einzelnen Starlingkräfte, wie beispielsweise ein Abfall des kolloidosmotischen Druckes (KOD), für eine Erhöhung der FFK verantwortlich sein. Da der KOD aber in beiden Gruppen postoperativ signifikant vergleichbar abfällt und sich keine Korrelation zwischen den Veränderungen des KOD und der FFK findet, ist zu schließen, dass der Abfall des KOD nicht für den beobachteten Anstieg der FFK in der On-pump-Gruppe verantwortlich ist. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Herz-Lungen-Maschine wohl im wesentlichen die Erhöhung der mikrovaskulären Permeabilität bedingt, indem sie eine Aktivierung des Immunsystems auslöst, in deren Verlauf Mediatoren freigesetzt werden, die einen mikrovaskulären Schaden verursachen. Die venöse Kompressionsplethysmographie (VKP) ist eine nicht-invasive Untersuchungsmethode zur Beurteilung der Mikrozirkulation, die eine frühzeitigere Diagnose einer gesteigerten mikrovaskulären Permeabilität ermöglicht, was besonders bei kritisch kranken Patienten hilfreich ist. Außerdem könnten Patienten, die ein erhöhtes Risiko haben, nach kardiopulmonalem Bypass ein „capillary leakage syndrome“ zu entwickeln, mit der VKP identifiziert und überwacht werden.

Thu, 7 Apr 2005 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/3516/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/3516/1/Eiser_Tim.pdf Eiser, Tim ddc:610, ddc:600, Medizinische Fakultät

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.

Den überwiegend in den Mitochondrien lokalisierten Membranproteinen der Bcl-2-Familie wird eine besonders kritische Bedeutung beim Schutz der Zelle gegen den apoptotischen Zelltod beigemessen. Der genaue Wirkungsmechanismus dieser Proteine ist bis dato unbekannt. Sie sind aber in der Lage, in der mitochondrialen Membran Kanäle zu bilden und dadurch den funktionellen Veränderungen in den Mitochondrien im Verlauf der Apoptose sowie ihrer Schwellung entgegenzuwirken. Eine Störung des mitochondrialen Elektronentransports und die Öffnung der sogenannten „permeability transition“-Pore sind als frühe Ereignisse im Verlauf des apoptotischen Zelltodes bekannt. Der Entkoppler mitochondrialer Atmung und Phosphorylierung, FCCP, verursacht durch eine Erhöhung der Permeabilität der inneren mitochondrialen Membran für Protonen ähnliche Störungen der mitochondrialen Funktion. Ziel dieser Arbeit war es, den Effekt des mitochondrialen Entkopplers FCCP alleine oder in Kombination mit bekannten Apoptoseinduktoren, wie dem Proteinkinase C-Inhibitor Che und dem Serin/Threonin-Proteinkinasehemmer Sts zu untersuchen. Desweiteren sollten biochemische Mechanismen aufgeklärt werden, die der Modulation der Apoptose durch FCCP in Leukämiezellinien des lymphatischen (CCRF-CEM) und myeloischen (HL-60) Ursprungs zugrunde liegen. Der Effekt mitochondrialer Entkoppler auf die durch Che und Sts induzierte Apoptose sollte ausserdem mit der Wirkung bekannter Modulatoren des programmierten Zelltodes wie Caspasehemmer zVAD und Ca2+Mg2+-Endonuklease-Inhibitor ATA in gleichem Modellsystem verglichen werden, um weitere Hinweise über die Stärke und Dauer der apoptosemodulierenden Wirkung von FCCP zu erhalten. Die durchgeführten in vitro Zellkulturuntersuchungen zeigten, dass eine Inkubation der CCRF-CEM- und HL-60-Zellen mit FCCP dosisabhängig den verzögerten Zelltod in beiden Leukämiezellinien induzierte. Im FCS-haltigen Zellkulturmedium wurde in beiden Zellinien eine Apoptose nach 18-stündiger Behandlung mit 4 µM FCCP in 25% der Population beobachtet. 50% der HL-60-Zellen und 85% der CCRF-CEM-Zellen waren apoptotisch oder tot, wenn 20 µM FCCP über einen Zeitraum von 18 Stunden eingesetzt wurden. Ein FCS-Entzug resultierte in der Sensibilisierung der CCRF-CEM- und HL-60-Zellinien gegenüber FCCP: mehr als die Hälfte der Population in beiden Leukämiezellinien waren bereits 12 Studen nach Behandlungsbeginn mit FCCP apoptotisch bzw. tot. Die im Westernblot demonstrierte Caspase-3-abhängige proteolytische Spaltung von PARP, sowie die Reduktion des intrazellulären CPP-32-Spiegels (Procaspase-3) zeigte sich bereits 6 Stunden nach Behandlungsbeginn mit FCCP, statt, verglichen mit 24 Stunden unter normalen Inkubationsbedingungen. Im Verlauf der durch FCCP induzierten Apoptose konnten wir mittels konventioneller DNA-Agarose-Gelelektrophorese keine oligonukleosomale DNA-Fragmentierung (180-200 bp) nachweisen, mit Hilfe der pulsed field-Gelelektrophorese wurden lediglich große DNA-Fragmente (15-40 kbp) aufgezeigt. Nach zweistündiger Inkubation mit 10 µM Che bzw. achtstündiger Behandlung mit 300 nM Sts starben 90% CCRF-CEM-Zellen, während 60% der HL-60-Zellen nach zweistündiger Einwirkung von Che apoptotisch bzw. tot waren. Überraschenderweise war die proteolytische Spaltung von PARP nach Behandlung beider Zellinien mit einer niedrigeren Konzentration von Che (10 µM) ausgeprägter als mit der höheren Konzentration des Proteinkinase C-Hemmers (20 µM), obwohl die Anzahl der toten Zellen direkt proportional zur eingesetzten Che-Konzentration war. Die Zugabe von FCCP bzw. von Caspasen-Inhibitor zVAD verzögerten den durch Che und Sts induzierten apoptotischen Zelltod: 20-40% mehr Zellen überlebten innerhalb der ersten sechs Stunden der Inkubation, wenn 4-20 µM FCCP zum Inkubationsmedium zugegeben wurden, während nur 15-20% mehr Zellen bei Zugabe von 50 µM zVAD am Leben blieben. Der protektive Effekt von zVAD und ATA war jedoch nur vorübergehend: sechs Stunden nach Behandlungsbeginn mit Che oder Sts gab es keinen statistisch signifikanten Unterschied im Überleben der Zellen. Die Vorbehandlung mit ATA verhinderte komplett eine Apoptose in beiden Zellinien, so daß diese mindestens einige Tage nach Behandlungsbeginn mit Serin/Threonin-Proteinkinase-Hemmern intakt blieben. Alle eingesetzten Modulatoren hemmten das Auftreten der durch Che bzw. Sts ausgelösten biochemischen Zeichen der Apoptose, wie oligonukleosomale DNA-Degradation, Abfall der PARP-Aktivität und Aktivierung der Caspase-3. Eine 3-stündige Inkubation der CCRF-CEM- und HL-60-Zellen mit 10 µM Che führte in beiden Zellinien zu einem deutlichen Abfall der intrazellulären NAD+-, NADH-, NADPH- und ATP-Konzentrationen. Insbesondere in der CCRF-CEM-Zellinie stand die Senkung des intrazellulären Gehaltes an Pyridinnukleotiden im Vordergrund, in den myeloischen HL-60-Zellen war die ATP-Depletion ausgeprägter. Während FCCP oder zVAD den Abfall der Energie- und Redoxäquivalente lediglich partiell verhinderten, war ATA in der Lage, die Depletion von NAD+, NADH, NADPH und ATP komplett zu inhibieren. Da FCCP und zVAD lediglich die mit der Apoptose assoziierten biochemischen Phänomene, wie die Aktivierung der Caspase-3 oder der Ca2+-Mg2+-Endonuklease und nicht die Depletion der Energie- und Redoxäquivalente in Leukämiezellen aufhoben, waren die durch die Einwirkung von Che aufgetretenen Störungen des Energiestoffwechsels ein möglicher Grund, weshalb die protektive Wirkung von FCCP und zVAD nur vorübergehend war.

Die Anpassung der Gewebsdurchblutung an die unterschiedlichen Bedarfssituationen, setzt ein koordiniertes Verhalten der Gefäße im mikrovaskulären Gefäßnetz voraus. Diese Koordination der vasomotorischen Reaktionen im mikrovaskulären Gefäßsystem, ist möglicherweise auf die interzelluläre Kommunikation der Endothelzellen angewiesen. Die Endothelzellen und glattten Muskelzellen der Blutgefäße sind über Gap Junctions gekoppelt, auch eine myoendotheliale Kopplung wird diskutiert. Dadurch können Signale in Form von Ionen (und damit Änderungen des Membranpotentials) oder kleinen Moleküle über solche interzellulären Kanäle entlang der Endothelzellschicht weitergegeben werden. Völlig unbekannt ist aber, ob die Permeabilität dieser endothelialen Gap Junctions reguliert wird. Deshalb wurde in dieser Arbeit untersucht, ob vom Endothel gebildete lokal wirksame Gewebshormone (Autakoide, wie NO und Prostacyclin) die Durchlässigkeit der Gap Junctions beeinflussen. Hierzu wurde in konfluenten Kulturen von humanen umbilikalvenösen Endothelzellen (n=190) die Ausbreitung der Farbstoffe Carboxyfluoresein und Calcein nach Injektion in eine einzelne Endothelzelle in die benachbarten Endothelzellen untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß der injizierte Farbstoff tatsächlich nur über interzelluläre Kanäle von einer Zelle zur nächsten gelangt. Diese Kanäle werden von Connexinen gebildet, denn ein Peptid, das das Aneinanderdocken der Connexine verhindert, reduzierte die Ausbreitung des fluoreszierenden Farbstoffs. Daher kann mit dieser Methode tatsächlich die Kopplung der Zellen über Gap Junctions untersucht werden. Die erhobenen Daten zeigen, daß die Anzahl der fluoreszierenden Zellen nach Hemmung der NO-Synthase mit Nw-nitro-L-Arginin (L-NA, 30µmol/L) um bis zu 29% zunahm, während die anschließende erneute Freisetzung von NO durch zwei differente NO-Donoren (SNAP bzw. SNP, 1 µmol/L) die Zahl der fluoreszierenden Zellen wieder auf den Ausgangswert reduzierte oder sogar unterhalb den, der unbehandelten Kontrollzellen senkte. Diese durch NO hervorgerufene Wirkung blieb in Anwesenheit des Hemmstoffes der löslichen Guanylatcyclase ODQ (10 µmol/L) oder der Radikalfänger Tiron und Superoxiddismutase unverändert. Dies weist daraufhin, daß es sich bei dieser durch NO hervorgerufenen Hemmung um einen direkten Effekt von NO handelt, der weder über die Bildung von cGMP noch über eine gesteigerte Peroxynitritproduktion vermittelt wird. Auch eine Hyperpolarisation der Endothelzellen durch den Aktivator von KATP-Kanälen HOE234 (1 µmol/L) hatte keinen Einfluß auf die Kopplung der Zellen. Im Gegensatz dazu hatte NO in Anwesenheit der Hemmstoffe der Tyrosinphosphatase Orthovanadat (100 µmol/L) und Phenylarsinoxid (1 µmol/L) keinen Einfluß mehr auf die endotheliale Kommunikation via Gap Junctions. Dagegen führte die Behandlung der Zellen mit dem Tyrosinkinase Inhibitor Genistein (100 µmol/L) zu einer deutlichen Reduktion der endothelialen Kopplung (-14%), die mit der Wirkung von NO vergleichbar war. Daraus läßt sich schließen, daß die durch NO hervorgerufene Wirkung auf die interzelulläre Kommunikation über eine Verminderung der Tyrosinphosphorylierung vermittelt zu werden scheint. Außerdem zeigen diese Daten, daß Prostacyclin die endotheliale Kopplung signifikant steigert, und das diese Wirkung über das gebildete cAMP vermittelt wird. Denn nicht nur das Prostacyclin Analogon Iloprost (1 µmol/L), sondern auch der Aktivator der Adenylatcyclase Forskolin (30 µmol/L), verbesserte die Ausbreitung des Farbstoffes signifikant . Schließlich zeigen die Ergebnisse auch, daß die beiden vom Endothel gebildeten Substanzen sich gegenseitig in ihrer Wirkung auf die endothelialen Gap Junctions beeinflussen können. Die erhobenen Daten zeigen erstmals eine Rolle von NO und Prostacyclin in der Regulation der Permeabilität endothelialer Gap Junctions. Diese Regulationsmöglichkeit und die Auswirkungen einer vermehrten oder verminderten Kopplung der Endothelzellen wirft zahlreiche neue Fragestellungen auf z. B. hinsichtlich der Pathophysiologie der coronaren Herzkrankheit oder auch des arteriellen Hypertonus und bietet damit auch die Möglichkeit zur Entwicklung neuer Therapiemöglichkeiten.

Die zentrale Rolle der Mikrozirkulation in der Pathogenese und Pathophysiologie von chronischen und akuten Krankheitsbildern ist allgemein akzeptiert und Gegenstand vieler tierexperimenteller und klinischer Untersuchungen. Störungen der Organperfusion führen hierbei häufig zu Veränderungen der mikrovaskulären Gefäßpermeabilität. Auf zellulärer Ebene, aber auch makroskopisch sichtbar, entstehen Ödeme, die die Gewebeperfusion verschlechtern können. Messungen der Permeabilitätsänderungen sind am Patienten häufig aufgrund der Invasivität der Untersuchungsmethoden nicht möglich. Andererseits steigt mit der Weiterentwicklung der operativen und Intensivmedizin der Bedarf an Methoden zur Früherkennung und zum Monitoring von mikrozirkulatorischen Perfusionsstörungen. Nicht invasive Messverfahren, die Veränderungen der endothelialen Integrität frühzeitig erfassen, könnten die Diagnose und Therapie von Krankheiten verbessern. Wir entwickelten in unserer Forschungsgruppe in Zusammenarbeit mit der DOMED Medizintechnik und dem mikrozirkulatorischen Labor des Imperial College in London einen neuen venösen Kompressionsplethysmographen (filtrass 2001) zur nicht invasiven Messung von mikrozirkulatorischen Parametern wie Flüssigkeitsfiltrationskapazität, isovolumetrischem venösen Druck, vaskulärer Compliance, venösem Druck und arteriellen Blutfluss. Dazu wird mit einer Blutdruckmanschette der venöse Druck in einer Extremität stufenweise erhöht, und die resultierende Volumenänderung distal der Manschette mit einem hochsensitiven Dehnungsmessstreifen erfasst. Eine „off-line“-Analyse dieser Volumenänderung ermöglicht die Berechnung der Flüssigkeitsfiltrationskapazität, einem Maß der Gefäßpermeabilität und des isovolumetrischen venösen Drucks, der das Gleichgewicht der STARLING-Kräfte und des Lymphflusses in der Extremität widerspiegelt. In der vorliegenden Arbeit wurde die Funktionsweise von filtrass zunächst vorgestellt und dieser neue Plethysmographen validiert. filtrass wurde hierbei mit einem herkömmlichen, von unserer Arbeitsgruppe seit mehreren Jahren verwendeten, quecksilbergefüllten Plethysmographen („Mercury in rubber Strain Gauge“ = MSG) verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass filtrass eine höhere Reproduzierbarkeit des Messsignals aufwies. Die mittlere Standardabweichung wiederholter gleichförmiger Dehnungen während der Kalibrationen an einem Modellbein lag bei filtrass mit 3,4 µm [2-25µm] deutlich unter den Werten des MSG-Plethysmographen 36,2 µm [8-160 µm]. Bei insgesamt 240 Kalibrationen der beiden Plethysmographen an Unterschenkeln von sieben Probanden zeigte auch hier der filtrass-Plethysmograph niedrigere Abweichungen der wiederholten Messungen (56 µm [29-109 µm] vs. 132 µm [37-251µm]). Zudem wurde eine nicht-lineare Beziehung zwischen Dehnung des Quecksilber-gefüllten Messstreifens und der resultierenden Spannungsänderung beobachtet. Vergleichende Untersuchungen an jungen gesunden Probanden zeigten signifikante Unterschiede der Werte der Gefäßpermeabilität der beiden Geräten. Mit MSG wurden die Flüssigkeitsfiltrationskapazität mit 4,6 ± 2,0 x 10-3 ml 100 ml-1 min-1 mmHg-1 (= FFKU) signifikant (P

Bei schizophrenen Patienten sind immunologische Veränderungen nachweisbar, die auf eine Aktivierung des Immunsystems hinweisen und die seit langem diskutierte Hypothese stützen, dass das Immunsystem in der Pathogenese der Schizophrenie involviert ist. Es gibt Anhaltspunkte, die die Annahme eines inflammatorischen - sei es infektiös oder autoimmunologisch getriggerten - Prozesses im Gehirn schizophrener Patienten stützen, der zu einer erhöhten Permeabilität der Blut-Hirnschranke führt und für die psychopathologische Symptomatik verantwortlich gemacht wird. In dieser Arbeit wurden mittels Dreifarben-Durchflusszytometrie (FACS-Analyse) Lymphozyten-Subpopulationen von 31 schizophrenen Patienten bestimmt und sowohl mit Befunden gesunder Kontrollpersonen, als auch desselben Patienten vor und nach Neuroleptikabehandlung verglichen. Gemessen wurde die Expression einer Auswahl von Oberflächenantigenen, die den Aktivierungszustand des Immunsystems anzeigen bzw. mit autoimmunologischen Prozessen in Verbindung gebracht werden. Dadurch war es möglich allgemeine immunologische Veränderungen des peripheren Immunsystems schizophrener Patienten zu erfassen und diese auch im Verlauf der Therapie mit Neuroleptika, sowie in Korrelation mit psychopathologischem Befund und Prognose zu betrachten. Die in dieser Arbeit gezeigten Ergebnisse stützen die Hypothese, dass bei schizophrenen Patienten eine Aktivierung des Immunsystems vorliegt. So fand sich bei Schizophrenen nach Behandlung im Vergleich zu Kontrollen eine Erhöhung der CD4-positiven T-Zellen – ein Befund, der auch bei Autoimmunerkrankungen gesehen wird und dort für die chronische Stimulation von B-Lymphozyten verantwortlich gemacht wird. Zusätzlich wurden Patientengruppen anhand des psychopathologischen Verlaufes und des Therapieerfolgs gebildet. Ein Zusammenhang bestand zwischen dem Ansprechen auf Therapie und CD8-positiven T-Lymphozyten: Die Patientengruppe mit niedrigerem Anteil von CD8+- Zellen, also weniger Suppressorzellen, zeigte ein schlechteres Ansprechen. Ein weiteres Aktivierungszeichen des zellulären Immunsystems ist die Expression des CD45RO-Moleküls anstelle von CD45RA auf CD4-positiven Lymphozyten. Auch hier konnte bei schizophrenen Patienten ein erhöhter Anteil von CD4+/CD45RO+- (Gedächtnis-) Zellen, insbesondere nach Behandlung, beobachtet werden, wobei wiederum Patienten mit schlechterem Ansprechen auf Therapie stärkere Veränderungen zeigen. Unterstrichen wird dieser Befund durch die parallele Zunahme der Expression des Adhäsionsmoleküls CD58 und CD60 bei Schizophrenen unter Behandlung, sowie zusätzlich bei schlechter Therapieantwort. Eine Expression dieser Moleküle weist auf die Fähigkeit zur transepithelialen Migration der Zellen, auf eine weitere Immunaktivierung und Stimulation von B-Zellen hin. Ebenfalls ähnlich wie bei Autoimmunerkrankungen wurde in der hier untersuchten Patientengruppe eine erhöhte Expression von HLA-DR gefunden. Dies, wie auch eine geringe Zahl von CD4+/45RA+-Lymphozyten, die als Suppressor-Inducer-Zellen bekannt sind, kann als fehlende Suppression von Autoimmunreaktionen interpretiert werden. Darüberhinaus scheint ein schlechtes Outcome der Patienten mit insgesamt erhöhter immunologischer Aktivität assoziiert zu sein. Die Ergebnisse im Bezug auf CD5+/19+- Zellen und NK-Zellen runden das Bild einer Modulation immunologischer Mechanismen im Verlauf einer schizophrenen Störung und durch neuroleptische Therapie ab. In der Literatur beschriebene Störungen der Blut-Hirnschranke und Reaktionen des hirneigenen Immunsystems weisen auf eine Interaktion von peripherem und zentralem Immunsystem im Rahmen der Erkrankung hin. In der akuten Phase der Schizophrenie scheint dabei die Aktivierung des Th2-Systems im Vordergrund zu stehen. Im Verlauf der neuroleptischen Behandlung findet dann ein Wechsel zum Th1-System statt. Veränderungen im Zytokinsystem sind von besonderem Interesse, da diesen Botenstoffen eine Vermittlerrolle zwischen Immunsystem und Nervensystem zukommt und so ein Einfluss auf neurometabolische Vorgänge erklärbar ist. Die in dieser Arbeit beobachteten Veränderungen unter Neuroleptikatherapie sprechen für einen immunmodulatorischen Wirkmechanismus dieser Substanzen. Für die Substanz Clozapin sind beispielsweise derartige Effekte bekannt. Bei der Schizophrenie handelt es sich um eine heterogene Krankheitsentität, für die es zahlreiche Erklärungsmodelle gibt. Die hier erhobenen Befunde stehen in Einklang mit Ergebnissen anderer Studien und können diese zum Teil bestätigen und ergänzen. Allerdings finden sich in der Literatur diskrepante und umstrittene Befunde bezüglich der zellulären und humoralen Veränderungen des Immunsystems, die die Komplexität des Krankheitsbildes deutlich machen und vielleicht als Ausdruck ätiologischer Unterschiede angesehen werden können.

Oxidiertes “Low density Lipoprotein“ (LDL) trägt durch Aktivierung von vaskulären End othelzellen und Thrombozyten zum Fortschreiten der Atherosklerose bei. Da die durch milde oxidiertes LDL (mox-LDL) aktivierten Signalwege in Endothelzellen und Thrombozyten bisher nur unzureichend charakterisiert waren, wurden sie in dieser Arbeit näher untersucht. Weiterhin wurde ausgehend von der Beobachtung, daß es bei milder Oxidation von LDL zur Bildung von Lysophosphatidsäure (LPA) kommt, und daß LPA die spezifische Thrombozyten- aktivierende Substanz im milde oxidierten LDL ist, in dieser Arbeit in in vitro Modellen untersucht, ob LPA und das strukturell und funktionell verwandte Lysophospholipid Sphingosin- 1-Phosphat (S1P) Signalwege regulieren, die zur pathologischen Aktivierung von Thrombozyten und Endothelzellen beitragen. Als Modellsysteme wurden unter anderem die endotheliale Permeabilität und der Plättchen-“shape change“ herangezogen. Es konnte gezeigt werden, daß milde oxidiertes LDL und LPA sowohl in Endothelzellen als auch in Thrombozyten - über Membran-gebundene LPA-Rezeptoren - die GTPase Rho und deren Effektor- Molekül Rho-Kinase aktivieren. Rho-Kinase hemmt die Myosin Leichtketten Phosphatase, wodurch es zum Anstieg der Myosin Leichtketten Phosphorylierung kommt. Myosin Leichtketten Phosphorylierung führt (i) zur Kontraktion von Endothelzellen, die wiederum einen Anstieg der endothelialen Permeabilität auslöst, und (ii) zur Formveränderung (shape change) von Thrombozyten, dem ersten Anzeichen der Plättchen-Aktivierung. Das Lysophospholipid S1P dagegen induziert in Endothelzellen sequentiell (1) Rho/Rho-Kinase abhängige Myosin Leichtketten Phosphatase-Inaktivierung, Myosin Leichtketten Phosphorylierung und Endothelzellkontraktion, (2) Rac abhängige Myosin Leichtketten Phosphatase-Aktivierung, Ausbildung von “membrane ruffles“ und Endothelzellausbreitung und (3) erneute Rho/Rho- Kinase abhängige Myosin Leichtketten Phosphatase-Inaktivierung und Endothelzellkontraktion. Das durch S1P regulierte Wechselspiel zwischen Rho- und Rac-Aktivität und die dadurch regulierten Sequenzen von Zellkontraktion und -ausbreitung sind wahrscheinlich für die Endothelzellmigration im Rahmen von Angiogenese und Wundreparatur von Bedeutung. Den Lysophospholipiden könnte also eine wichtige Rolle in der Pathogenese der Atherosklerose und in der Regulation von Angiogenese und Wundreparatur zukommen. Die pharmakologische Hemmung des Rho/Rho-Kinase Signalweges könnte möglicherweise einen neuen Ansatzpunkt zur Behandlung der Atherosklerose darstellen.

Ziel der Arbeit war es, die molekularen Mechanismen zu erforschen, durch die das Pasteurella multocida Toxin zu einer Aktivierung von Endothelzellen mit anschließender Störung der Barrierefunktion des Endothels führt. Dafür wurden humane Endothelzellen (HUVEC) verwendet, die für Permeabilitätsmessungen auf Porenmembranen bis zur Entstehung eines dichten Monolayers kultiviert wurden. Als Maß für die endotheliale Permeabilität wurde die Durchlässigkeit des endothelialen Monolayers für Meerrettichperoxidase verwendet. Zur Sichtbarmachung des endothelialen Zytoskeletts wurden die Zellen mit Rhodamin Phalloidin gefärbt und im Fluoreszenzmikroskop analysiert. Mit Hilfe spezifischer Hemmstoffe, die teilweise in die Zellen mikroinjiziert wurden, sowie der biochemischen Messung von Enzymaktivitäten bzw. Phosphorylierung, erhielten wir folgenden Ergebnisse: 1. Das Pasteurella multocida Toxin führt zu einer Erhöhung der Permeabilität des endothelialen Monolayers über einen Rho-GTPase-abhängigen Signalweg. 2. Die Stimulierung der Endothelzellen mit dem Pasteurella multocida Toxin führt zur massiven Bildung von Aktinstreßfasern, die von Rho, seinem Zielprotein der Rho-Kinase als auch von der MLC-Phosphatase abhängig sind. Diese morphologischen Veränderungen stellen vermutlich die Basis für die Erhöhung der endothelialen Permeabilität dar. 3. Pasteurella mulocida Toxin führt über Rho und mit großer Wahrscheinlichkeit auch über die Rho-Kinase zu einer Inaktivierung der MLCPhosphatase mit anschließender Erhöhung der MLC-Phosphorylierung. Als Ergebnis unserer Arbeiten ergibt sich ein Signalweg, in dessen Zentrum die GTPase Rho steht und dessen Details noch einmal in der Abbildung 7-1 zusammengefaßt werden.