Podcasts about serumkonzentration

Sat, 21 Jul 2012 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/15139/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/15139/1/Reischer_Nina.pdf Reischer, Nina ddc:590, ddc:500

Unter den Prognosefaktoren beim kolorektalen Karzinom hat das Tumorstaging den größten Stellenwert und dient der weiteren Therapieplanung. In den letzten Jahren wurden zunehmend auch Tumormarker hinsichtlich der prognostischen Aussagekraft untersucht, es existieren aber kaum Studien, die an großer Fallzahl mehrere Tumormarker im Vergleich zu den etablierten Prognosefaktoren multivariat evaluiert haben. In der vorliegenden Arbeit wurden die Tumormarker CEA, CA 19-9, CA 242, CA 72-4, CYFRA 21-1, hCGß, S100 und HGF hinsichtlich ihrer prognostischen Wertigkeit beim kolorektalen Karzinom analysiert. Die präoperativen Tumormarkerwerte von CEA und CA 19-9 lagen bei 1089 Patienten (Kollektiv I) vor. Bei einem Teil dieser Patienten (n=450) waren Restproben vorhanden, so dass retrospektiv zusätzlich die Tumormarker CA 242, CA 72-4, CYFRA 21-1, hCGß, S100 und HGF analysiert werden konnten (Kollektiv II). Es zeigte sich bei allen Tumormarkern eine höhere Freisetzung mit zunehmender Tumorinfiltrationstiefe. Bei CEA und CA 19-9 wurde außerdem ein signifikanter Zusammenhang zwischen der Serumkonzentration und dem Lymphknotenstatus festgestellt. Bezüglich der Korrelation der Tumormarker untereinander wurde der höchste Koeffizient für CA 19-9 und CA 242 errechnet (rs=0.79). Basierend auf den aktuellen Empfehlungen für adjuvante Therapien beim kolorektalen Karzinom wurde eine Unterteilung in Prognosegruppen vorgenommen: In der günstigen Prognosegruppe (GPG) befanden sich Patienten mit einem Kolonkarzinom Stadium I-II oder Rektumkarzinom Stadium I, in der ungünstigen Prognosegruppe (UPG) befanden sich Patienten mit einem Kolonkarzinom Stadium III oder einem Rektumkarzinom Stadium II oder III. In Anlehnung an eine Studie von Harrison et al wurden zusätzlich alle Patienten mit einem Kolonkarzinom ohne Lymphknotenbefall gesondert betrachtet. Ziel unserer Studie war es zu untersuchen, ob durch Berücksichtigung von Tumormarkern innerhalb der Prognosegruppen eine detailliertere prognostische Einschätzung mit entsprechender therapeutischer Konsequenz erfolgen kann. Dabei war unser primäres Zielkriterium das rezidivfreie Intervall, zusätzlich untersuchten wir das tumorbedingte Gesamtüberleben. 161 In der statistischen Auswertung wurde zunächst überprüft, ob eine lineare Abhängigkeit zwischen der Serumkonzentration der Tumormarker und dem Rezidivrisiko besteht. Eine solche Linearität konnte nur für CEA gezeigt werden, es ging daher in logarithmierter Form in die multivariate Analyse ein. Bei den übrigen Tumormarkern musste ein Cut-Off gesucht werden, wobei in der vorliegenden Arbeit weder die herstellerüblichen Cut-Off-Werte verwendet wurden, noch nach dem für das Kollektiv optimalen Cut-Off gesucht wurde. Vielmehr wurde versucht, mittels Bootstrapverfahren reproduzierbare Cut-Offs zu ermitteln. Nach unseren Ergebnissen ist CEA zu Recht als Kategorie I Prognosemarker klassifiziert worden. Dies konnte an großer Fallzahl und unter Berücksichtigung verschiedener anderer Tumormarker bestätigt werden. Auch in der Gruppe der Patienten mit einer günstigen Prognose sowie der N0-Kolontumoren erwies sich CEA als unabhängiger Prognosefaktor. Die Patienten dieser Gruppen erhalten laut dem aktuellen Konsensus keine adjuvante Therapie. Basierend auf den Ergebnissen dieser Arbeit sollte CEA jedoch in den Leitlinien der American Society of Clinical Oncology als prognostisch relevanter Parameter berücksichtigt werden und auch in die Therapieplanung mit eingehen. In der multivariaten Analyse hat sich darüber hinaus beim Kollektiv I gezeigt, dass neben CEA auch CA 19-9 ein stadienunabhängiger Prognosefaktor ist, jedoch nur für die ungünstige Prognosegruppe. Innerhalb des Kollektivs II erreichten die Tumormarker CEA, CA 19-9, CA 242, CA 72-4, S100 und HGF Signifikanz. Die beiden neuen und wenig erforschten Tumormarker S100 und HGF waren starke unabhängige Prädiktoren in der günstigen Prognosegruppe dieser Auswertung, sogar stärker als CEA. Dieses Ergebnis muss durch prospektive große Studien bestätigt werden. Im Gegensatz zu S100 erreichte HGF auch in der ungünstigen Prognosegruppe Signifikanz, war aber bezüglich der prognostischen Aussagekraft dem CA 242 bzw. CA 19-9 unterlegen. Gerade im Rahmen kommender Therapiestudien, bei denen der Einfluss neuer Medikamente auf die Angiogenese untersucht wird, könnte HGF von grossem Interesse sein. Der Tumormarker CA 242 kann als äquivalenter Marker zum CA 19-9 gesehen werden, so dass die parallele Bestimmung beider Tumormarker primär nicht sinnvoll ist. CA 72-4 erreichte in der uni- und multivariaten Analyse nur für das Überleben innerhalb der ungünstigen Prognosegruppe Signifikanz. 162 Die beiden Tumormarker hCGß und CYFRA 21-1 zeigten in dieser Arbeit keinerlei prognostische Bedeutung. Um unsere Ergebnisse für die klinische Anwendung zusammenzufassen, wurde für alle prognostisch relevanten Faktoren ein Prognoseindex entwickelt und zwar zunächst anhand des großen Kollektivs I. In der günstigen Prognosegruppe beinhaltet dieser Score derzeit lediglich T und logCEA, in der ungünstigen Prognosegruppe T, N, Lokalisation des Primärtumors, logCEA und CA 19-9 (Cut-off 55 U/ml). Eine Einteilung der Patienten bezüglich dieser Prognose-Scores zeigt eine deutliche Überlappung der ursprünglichen Prognosegruppen im Bezug auf das rezidivfreie Intervall. Daraus geht eindeutig hervor, dass die Bestimmung und Bewertung beider Tumormarker, also von CEA und von CA 19-9, sinnvoll ist und eine sehr viel genauere Prognoseabschätzung ermöglicht.

Mastozytose und/oder erhöhte Mastzelltryptasekonzentrationen im Serum sind ein Risikofaktor für besonders schwere systemisch-allergische Stichereignisse bei Patienten mit vorliegender Hymenopterengiftallergie. Es wurde mehrfach publiziert, dass bei Patienten mit Mastozytose und Stichanaphylaxie eine Hymenopterengiftallergie nicht nachweisbar war. Daher wurde vermutet, dass diese Patienten eine „Pseudo-Allergie“ gegen Hymennopterengifte haben und es bei erhöhter Mastzellzahl zu einem toxischen Mediatorrelease kommt. Die Mastozytose ist mit einer erhöhten Konzentration der Mastzelltryptasekonzentration im Serum assoziiert. In der vorliegenden Arbeit wurden Patienten mit Vorgeschichte einer Stichanaphylaxie mit der Frage untersucht, wie häufig sich eine Allergie gegen das krankheitsursächliche Hymenopterengift nachweisen ließ. Bei fehlender Hymenopterengiftsensibilisierung wurde besonderes Augenmerk darauf gelegt, ob dies mit erhöhter Mastzelltryptasekonzentration im Serum und/oder Mastozytose (zusammenfassend als Mastzellerkrankung bezeichnet) verbunden war. Es erfolgte eine retrospektive konsekutive Erfassung einer Jahrgangskohorte von Patienten, die sich zur Abklärung einer vermuteten Insektengiftallergie in der Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Allergologie vorstellten. Dabei wurden 148 Patienten von 224 in die Auswertung eingeschlossen, bei denen sich eine Insekten¬giftallergie bestätigt hatte. Ausgeschlossen von der Auswertung wurden insgesamt 76 Patienten, da sich der Verdacht nicht bestätigen ließ oder sie die erforderlichen Tests zur Diagnosesicherung nicht hatten durchführen lassen. Ausgewertet wurden die anamnestischen Daten (Geschlecht, atopische Anamnese, Alter, Schweregrad der anamnestischen Stichreaktion, zeitlicher Abstand zum Stichereignis, Anzahl der Stichreaktionen) und die Ergebnisse der Allergietestung (Pricktestungen mit Hymenopterengift und häufigen Aeroallergenen), sowie die Bluttests auf spezifische IgE-Antikörper gegen das entsprechende Insektengift und die Mastzelltryptasekonzentration im Serum. Die anamnestischen Stichreaktionen waren in 18 % der Fälle leicht (Urtikaria, Quincke-Ödem), in 64 % mittelschwer und in 18 % schwer (anaphylaktischer Schock). Die Mastzelltryptasekonzentration im Serum hatte in unserer Studie eine 95ste Perzentile von 16,9 µg/l. Bei drei Patienten mit Insektengiftanaphylaxie wurde eine kutane Mastozytose diagnostiziert. Eine Mastzellerkrankung lag bei 14 der 148 (9,5 %) untersuchten Patienten vor, davon hatten 13 Patienten (8,8 %) eine über 11,4 µg/l erhöhte Serumkonzentration der Mastzelltryptase. Die untersuchten Patienten wurden anhand der Anamnese und allergologischen Testergebnisse in vier Gruppen eingeteilt. 29 von 148 Patienten hatten eine Bienengiftallergie, 94 Patienten eine Wespengiftallergie und 20 Patienten eine Bienen- und Wespengiftallergie. Bei fünf Patienten (3 %) mit anaphylaktischer Stichreaktion war eine Sensibilisierung gegen Hymenopterengift nicht nachweisbar, wobei alle min¬destens eine mittelschwere Reaktion (Schweregrad >2 nach Ring und Messmer) in der Vorgeschichte hatten. Die Bienen- oder Wespengift-allergischen Patienten reagierten alle im Hauttest gegen das krankheitsursächliche Insektengift. Spezifische IgE-Antikörper gegen das krankheitsursächliche Insektengift konnten im Falle der Bienengift-allergischen Patienten in 86 % und bei den Wespengift-allergischen Patienten in 87 % der Fälle nachgewiesen werden. Bei den Patienten mit kutaner Mastozytose konnte für zwei von drei Patienten kein Nachweis spezifischer IgE-Antikörper gegen Hymenopterengift erbracht werden, hingegen war die Hauttestreaktion bei allen Patienten positiv gegen das krankheitsursächliche Insektengift. Alle drei Patienten hatten in der Vorgeschichte jeweils eine schwere Stichreaktion. Bei den Patienten mit den über 20 µg/l erhöhten Mastzelltryptasekonzentrationen im Serum war in drei von vier Fällen ein Nachweis spezifischer IgE-Antikörper erbracht worden, hingegen war der Hauttest immer positiv für das krankheitsursächliche Insektengift. Zusammenfassend zeigte sich in dieser Auswertung kein Anhalt dafür, dass das Vorliegen einer Mastozytose oder einer erhöhten Mastzelltryptasekonzentration im Serum, bei gleichzeitigem Vorliegen einer Stichanaphylaxie, assoziiert ist mit einem fehlenden Nachweis einer Insektengiftsensibilisierung. Im Hinblick auf die Mastzelltryptasekonzentration im Serum hatte eine größere Anzahl von Patienten (8,8 %) einen über die 95ste Perzentile erhöhten Wert. Somit scheint bei Insektengiftanaphylaxie häufiger eine erhöhte Mastzelltryptasekonzentration im Serum vorhanden zu sein. Es liegt bei Mastozytosepatienten mit schweren Stichreaktionen offensichtlich keine „Pseudo-Allergie“ vor, sondern eine echte Allergie. Es ist davon auszugehen, dass die veröffentlichten Fälle einen „Publikations-Bias“ darstellen. Bei systematischen Untersuchungen an einem größeren Kollektiv lässt sich ein pauschaler Zusammenhang zwischen „Testnegativität“ bei Hymenopterengiftallergie und Mastzellerkrankung nicht nachweisen. Die Diagnostik einer Insektengiftallergie war bei der vorliegenden Untersuchung im Falle einer Mastzellerkrankung (Mastozytose und/oder erhöhte Mastozytosekonzentration) nicht regelhaft erschwert. Gerade bei diesen Patienten ist eine Hyposensibilisierungsbehandlung sehr bedeutsam und kann erst dann eingeleitet werden, wenn ein Sensibilisierungsnachweis vorliegt.

Eine genetische Komponente in der Ätiologie der Schizophrenie gilt durch genetische epidemiologische Studien als gesichert. In dieser Arbeit wurde eine Reihe von Kandidatengenstudien im Fall-Kontroll-Design durchgeführt. Basierend auf den zahlreichen Hinweisen auf eine Beteiligung des Immunsystems an der Ätiogenese und Pathophysiologie der Schizophrenie und speziell basierend auf der Hypothese zur Imbalance des Th1/Th2-Gleichgewichtes bei schizophrenen Patienten wählten wir als Kandidatengene solche aus, die für Zytokine kodieren, denen eine herausragende Rolle in der Th1/Th2-Balance und/oder in der antiviralen Abwehrreaktion des Körpers zukommt. Zudem untersuchten wir das für das Adhäsionsmolekül ICAM-1 kodierende Gen, nachdem eigene Voruntersuchungen auf eine veränderte Expression dieses Adhäsionsmoleküls bei schizophrenen Patienten hingewiesen hatten. In diesem Zusammenhang bestimmten wir erneut die sICAM-1 Serumkonzentration in einer Subgruppe von 70 schizophrenen Patienten und 129 gesunden Kontrollen und untersuchten die mögliche Assoziation mit dem ICAM-1 Genotyp. Insgesamt wurden 263 schizophrene Patienten und 275 gesunde Kontrollpersonen hinsichtlich der folgenden Kandidatengene untersucht: • IL-2 T-G SNP auf Position –330 in der Promotorregion (Chromosom 4q26-q27); IL-2 ist ein typisches Th1-Zytokin. • IL-6 G-A SNP auf Position –174 in der Promotorregion (Chromosom 7p21); IL-6 ist ein typisches Th2-Zytokin. • TNF-alpha G-A SNP auf Position –308 in der Promotorregion (Chromosom 6p21.3); TNF-alpha ist maßgeblich an der antiviralen Immunabwehr beteiligt. • ICAM-1 G-A auf Position 241 und A-G auf Position 469 in der kodierenden Region des Gens (Chromosom 19p13.3-p13.2); ICAM-1 ist wie oben beschrieben ein Adhäsionsmolekül. Bei der Untersuchung des T330G SNP des IL-2 Gens zeigte sich ein signifikant häufigeres Auftreten des homozygoten T-Allels bei schizophrenen Patienten als bei gesunden Kontrollpersonen (²=8,016; df=2; p=0,018). Die Untersuchung des G174A SNP in der Promotorregion des für IL-6 kodierenden Gens, des G308A Polymorphismus des TNF-α Gens, des A241G SNP sowie des A469G SNP des ICAM-1 Gens erbrachten keine signifikanten Unterschiede. Der Befund zum IL-2 –330 T-G SNP bestätigt die Hypothese, dass Polymorphismen in Genen die für Immunfaktoren kodieren, mit Schizophrenie assoziiert sind. Zudem sprechen die Ergebnisse zum TNF-alpha -308 G-A SNP und zum ICAM-1 241 G-A SNP für unterschiedliche (immun-)genetische Risikofaktoren bei männlichen und weiblichen schizophrenen Patienten. Unsere bereits publizierten Vorbefunde von erniedrigten Serumkonzentrationen von sICAM-1 bei schizophrenen Patienten ließen sich bestätigen. Zudem konnten wir unsere Arbeitshypothese, dass die erniedrigten sICAM-1 Konzentrationen bei schizophrenen Patienten auf einer genetischen Disposition im ICAM-1 Gen beruhen, nicht bestätigen. Es müssen also andere Faktoren, wie zum Beispiel ein krankheits-assoziierter Faktor bei schizophrenen Patienten, die erniedrigten Konzentrationen verursachen. In diesem Zusammenhang könnte das Überwiegen der Th2-artigen Immunabwehr die Ursache für die reduzierten sICAM-1 Konzentrationen bei Schizophrenie darstellen Die signifikant erniedrigte sICAM-1 Serumkonzentration bei gesunden Kontrollen, die das polymorphe A-Allel aufweisen, geben einen ersten Hinweis auf die Funktionalität des Polymorphismus

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.

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein chronisches Modell zur minimal-invasiven Organperfusionsmessung am Kaninchen vorzustellen. Hierzu musste als Voraussetzung für die chronischen Messungen die Implantation eines Portkathetersystems in den linken Ventrikel etabliert werden. Mit Hilfe der Portkatheter wurde der regionale Blutfluss zu verschiedenen Zeitpunkten bei gesunden Kontrolltieren und in einer Pilotstudie bei Tieren mit experimentell induzierter Peritonitis bestimmt. Die Messung der Perfusion erfolgte mit fluoreszenzmarkierten Mikrosphären (Latexkugeln mit 15 mm Durchmesser). Aus der Anzahl der im präkapillären Stromgebiet arretierten Mikrosphären kann der regionale Blutfluss in verschiedenen Organen qualitativ und, bei gleichzeitiger Gewinnung einer Referenzprobe, quantitativ in ml pro g Organgewebe pro Minute erfasst werden. Die Implantation des Portsystems wurde unter perioperativer Antibiotikaprophylaxe bei weiblichen weißen Neuseeland-Kaninchen (n = 30, 3,8 ± 0,3 kg KG) in Medetomidin/Ketamin-Anästhesie durchgeführt. Speziell entwickelte Portkatheter wurden über die Arteria carotis communis mit der Katheterspitze in den linken Ventrikel eingeführt. Perioperativ erfolgte die kontinuierliche intraarterielle Blutdruckmessung sowie eine Bestimmung der Herzfrequenz und der Sauerstoffsättigung. Prä- und postoperativ wurden Blutproben zur Bestimmung der S100-b-Serumkonzentration als Marker einer cerebralen Ischämie entnommen. Nach einem Erholungszeitraum von 2 bis 4 Wochen wurden zwei Versuchsgruppen untersucht. Zunächst wurde bei einer Versuchsgruppe (n = 16, 3,7 ± 0,4kg) zu sieben Zeitpunkten (0, 2, 24, 26, 48, 72 und 96 Stunden nach Versuchsbeginn, t1 – t7) je eine Mikrosphäreninjektion durchgeführt. Bei einer zweiten Versuchsgruppe, der Peritonitisgruppe (n = 4, 3,5 ± 0,4kg) wurde zu den gleichen Zeitpunkten unter den gleichen Narkosen bzw. Sedierungen je eine Mikrosphäreninjektion durchgeführt, darüber hinaus wurde zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 eine „cecal ligation and puncture“ zur Auslösung einer kotigen Peritonitis mit nachfolgender septischer Allgemeinerkrankung durchgeführt, welche dann zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 revidiert, die Bauchhöhle gespült und der Peritonitisherd saniert wurde. Die Anlage der linksintraventrikulär inserierten Portkatheter war bei 29/30 (97%) Tieren innerhalb von 71 ± 9 Minuten problemlos möglich. Weder intra- noch postoperativ kam es zu signifikanten, katheterassoziierten Rhythmusstörungen, Blutdruckabfällen (MAP präop. 73 ± 2 mmHg vs. postop. 71 ± 2) oder Hypoxieereignissen (SaO2 präop. 84 ± 2% vs. postop. 95 ± 2). Durch eine speziell modifizierte mikrochirurgische Technik war das Einbringen des Katheters im Bereich der Vorderwand der Arteria carotis communis unter Aufrechterhaltung der Durchgängigkeit des Gefäßes und somit unter Erhalt der zerebralen Perfusion möglich. So war klinisch bei keinem der Tiere eine postoperative zerebrale Ischämie nachweisbar. Die S100-b-Serumkonzentration zeigte postoperativ keinen signifikanten Anstieg (präop. 1,6 ± 0,4 ng/dl vs. postop. 1,8 ± 0,4). Das Ausgangsgewicht der Tiere wurde innerhalb weniger Tage wieder erreicht. Durch Sektion wurde die korrekte Katheterlage bei 26/29 Tieren (90%). In der Kontrollgruppe konnte gezeigt werden, dass minimal-invasive Messungen der Perfusion gut toleriert werden. Es war keine Beeinflussung des Blutflusses durch die Mikrosphäreninjektionen und die damit verbundenen notwendigen Narkosen bzw. Sedierungen zu beobachten. Die Perfusion der paarigen Organe Lunge, Gehirn und Niere war im Rechts-Links-Vergleich nicht unterschiedlich. Auch die Analyse der Werte über den gesamten Zeitraum zeigte eine gleichmäßige und nicht signifikant unterschiedliche Perfusion. So betrug die Durchblutung beispielsweise im Gehirn zum Zeitpunkt t1 rechts 1,11 ± 0,31 ml/g/min, links 1,25 ± 0,34, zum Zeitpunkt t7 rechts 0,97 ± 0,44 ml/g/min, links 1,04 ± 0,52, in der Niere bei t1 1,33 ± 0,21 ml/g/min (rechts) vs. 1,53 ± 0,23 (links), bei t7 1,11 ± 0,23 ml/g/min (rechts) vs. 1,05 ± 0,22 ml/g/min (links). Bei der Peritonitisgruppe ließ sich zunächst im Rechts-Links-Vergleich zu den einzelnen Zeitpunkten eine gute Korrelation der Perfusion nachweisen, so dass die vorliegenden Werte reliabel erschienen. In der Lunge war die Durchblutung bei t2 rechts 0,59 ± 0,19 ml/g/min, links 0,66 ± 0,20. Im Vergleich mit der Kontrollgruppe zeigte sich bei stabiler Hämodynamik ein signifikanter Abfall der Durchblutung der von dem septischen Geschehen betroffenen Organe (Niere, Leber, Magen, Lunge), welche sich zum Versuchsende nur langsam wieder erholte. Die Perfusion des Magens fiel zum Beispiel von anfänglich (t1) 0,63 ± 0,14 ml/g/min auf 0,35 ± 0,12 (t3) ab. Die Muskeldurchblutung war jedoch über den gesamten Zeitraum vergleichbar (z.B. t1 0.04 ± 0,01 ml/g/min vs. t4 0,06 ± 0,02). Die hier beschriebene Technik erlaubt somit erstmals die minimal-invasive Messung der Organperfusion beim leicht sedierten Versuchstier über mehrere Tage. Dadurch wird zum einen das bisher erforderliche erhebliche operative Trauma einer intrakardialen Injektion bzw. einer Thorakotomie vermieden und zum anderen die Notwendigkeit einer repetitiven Allgemeinanästhesie. Somit wird die Belastung für die Tiere sowie die unerwünschte Beeinflussung der Untersuchungsergebnisse durch die erwähnten Prozeduren vermindert. Die Insertion des Portkatheters unter der Aufrechterhaltung der zerebralen Perfusion trägt zur Verminderung des Risikos zerebraler Ischämien und kardiozirkulatorischer Dysregulationen bei. Die in diesem Modell notwendige Applikation von Sedativa hatte in der Kontrollgruppe per se keinen Einfluss auf die Organdurchblutung. Bei der experimentell induzierten Peritonitis fand sich eine Umverteilung der Perfusion zu Ungunsten der von der Sepsis betroffenen Organe bei stabiler Makrohämodynamik. Die repetitive Messung des regionalen Blutflusses kann in Zukunft für chronische Untersuchungen zur Perfusionsänderung, z.B. bei der Wundheilung oder in Sepsismodellen, eingesetzt werden.

Das Endometrium stellt ein komplexes Gewebe dar, das sehr genauen Kontrollmechanismen unterliegt. Die zyklischen Veränderungen und damit auch die Vorbereitung auf die Implantation einer Blastozyste werden durch verschiedene Faktoren reguliert. Hierzu gehören endokrine Mechanismen, vermittelt durch die Steroidhormone Östradiol und Progesteron, die Abstimmung des Immunsystems und die Anpassung der Gefäßversorgung. So spielen sowohl eine Vielzahl an Zytokinen als auch Wachstumsfaktoren, wie zum Beispiel VEGF, eine entscheidende Rolle. Das Ziel unserer Untersuchung war eine genauere Betrachtung der Regulationsmechanismen im endometrialen Zellverband anhand von Zellkulturen, durch Immunhistochemie sowie durch Analyse des Uterussekretes. IL-6, ein gut bekanntes Phospho-Glykoprotein, wird im endometrialen Gewebe sowohl von Epithel- als auch von Stromzellen produziert. IL-6 erfüllt im menschlichen Organismus vielfältige Funktionen. Eine entscheidende Rolle scheint ihm bei Entstehung und Erhalt einer frühen Schwangerschaft zuzukommen. IL-6 zeigt ein typisches Verteilungsmuster im Menstruationszyklus mit niedrigen Spiegeln in der Proliferationsphase und einem deutlichen Anstieg in der Sekretionsphase. Bei den zyklischen Veränderungen des Endometriums ist die Revaskularisierung des Gewebes und deren Regulation durch VEGF ein entscheidender Prozess. VEGF existiert in fünf Isoformen, die durch alternatives Spleißen der mRNA entstehen. Es kann sowohl in Stroma- wie auch in Epithelzellen nachgewiesen werden. Im Vergleich zur Proliferationsphase tritt VEGF ebenso wie IL-6 verstärkt in der Sekretionsphase auf. Dieses Verhalten konnte von uns mit Hilfe der Immunhistochemie bestätigt werden. Im Uterussekret steigt die VEGF-Konzentration im Verlauf des Zyklus an. Diese Tatsachen legen eine Regulation von IL-6 und VEGF durch die Steroidhormone 17ß-Östradiol und Progesteron nahe. Das Verhalten von Interleukin-6 in Bezug auf die Stimulation durch die Steroidhormone 17ß-Östradiol und Progesteron wird in der Literatur widersprüchlich dargestellt. So wird zum einen die Erhöhung der IL-6-Konzentration in endometrialen Stroma- und Epithelzellen beschrieben, zum anderen deren Abfall. In den von uns angelegten Versuchen konnte keine statistisch signifikante Änderung von IL-6 durch Östradiol oder Progesteron festgestellt werden. Einige vorhergehende Studien legten die Regulation von VEGF durch Östradiol und Progesteron nahe. Jedoch scheint es keinen direkten Weg der Regulation durch diese Faktoren zu geben. Östrogen verstärkte den mitogenen Effekt von parallel applizierten Wachstumsfaktoren, Progesteron inhibierte diesen. In endometrialen Stroma- und Epithelzellkulturen wurde die Stimulation von VEGF durch Östrogen von anderen Autoren nachgewiesen. Diese Stimulation konnte von uns nicht bestätigt werden. Es stellt sich die Frage, ob eine indirekte Beeinflussung von VEGF durch andere auto- beziehungsweise parakrine Mechanismen vorliegt. Unser Ziel war es nun, die Regulation von IL-6 und VEGF durch andere Faktoren, wie beispielsweise Zytokine, zu untersuchen. IL-1ß erweist sich in diesem Zusammenhang als relevant. Es zeigt ein zyklisches Verhalten im Endometrium mit hohen Spiegeln in der Sekretionsphase zur Zeit der Implantation. Gleichzeitig steigt auch seine Serumkonzentration an. IL-1ß stimuliert IL-6 in endometrialen Stromazellkulturen, nicht jedoch in Epithelzellen. Eine Stimulation von VEGF durch IL-1ß konnte von uns nicht festgestellt werden. Ein weiterer bedeutender Faktor, der von uns genauer untersucht werden sollte, war LIF. LIF erfüllt breite biologische Funktionen, was die Vielzahl an Zielzellen im menschlichen Organismus verdeutlicht. Auch im Endometrium spielt LIF vor allem bei der Implantation eine entscheidende Rolle. Die von uns untersuchte Regulation von VEGF und IL-6 durch LIF erbrachte kein signifikant positives Ergebnis. So konnte eine Stimulation durch LIF weder in Stroma- noch in Epithelzellkulturen nachgewiesen werden. Des weiteren analysierten wir die Regulation von VEGF durch IL-6. Auch hier zeigte sich weder in den Stroma- noch in den Epithelzellkulturen eine statistisch erfassbare Veränderung. Unter verringerter Sauerstoffversorgung finden im Zellverband bestimmte Veränderungen statt, die eine optimale Anpassung an die veränderten Umweltbedingungen ermöglichen. Die Hypoxie erweist sich als relevanter Faktor für eine gesteigerte Produktion von Interleukin-6 in verschiedenen Zelltypen. Es wurde gezeigt, dass sowohl endometriale Stroma- als auch Epithelzellen auf ein verringertes Sauerstoffangebot im Sinne einer IL-6 Erhöhung reagieren. Auch VEGF wird in endometrialen Stroma- und Epithelzellkulturen durch eine Reduktion des Sauerstoffangebots induziert. Hierbei kann man eine deutlichere Steigerung von VEGF in Stroma- als in Epithelzellkulturen beobachten. Unsere Versuchsansätze an Zellkulturen, am Uterussekret und an Endometriumsschnitten haben einen Beitrag zum genaueren Verständnis der Regulationsmechanismen im endometrialen Zellverband geleistet. Die Komplexität der Abläufe jedoch erfordert weiterhin intensive Forschungsarbeit in vivo sowie in vitro, um einen vollständiges Bild des Endometriums zu vermitteln. In diesen Erkenntnissen liegt die Chance, Therapieansätze für einige Erkrankungen, wie zum Beispiel Endometriose oder auch Infertilität zu entwickeln.

In der vorliegenden Arbeit wird ein Überblick über ein breites Spektrum von höheren Säugetieren und einigen Beuteltieren und Kloakentieren geschaffen. Auf Basis dieser Forschung kann das TBG einzelner Tierarten genauer auf seinen Aufbau und seine Beschaffenheit untersucht werden. Proteinbiochemisch wurden die Tierarten durch Prüfung ihrer Serumkonzentration, der Bindungsaffinität für T4, und der Hitzestabilität charakterisiert. Die Methodik bestand aus dem T4- Bindungstest, der Scatchard-Analyse und der Hitzedenaturierung. In Verwertung und durch weiterführende Untersuchungen auf Basis der neuen Erkenntnisse könnten im TBG-Molekül Regionen identifiziert werden, welche sehr wahrscheinlich für Ligandenbindung und Hitzestabilität von Bedeutung sind. Zusätzlich könnten bestehende Hypothesen bezüglich des a1-PI-Strukturmodells zur Funktions-Struktur-Korrelation im TBG-Molekül bestätigt werden.