Experimentelle Studien zeigten, dass durch die perioperative, intraperitoneale Therapie antiadhärenter und zytotoxischer Substanzen das intra- und extraperitoneale Tumorwachstum nach Operationen vermindert werden kann. Nach intraperitonealen und subkutanen Applikationen von 104 Tumorzellen (DHD/K12/TRb) wurden BD IX Ratten in 14 Gruppen randomisiert: 7 Gruppen wurden mit CO2 laparoskopiert und 7 konventionell operiert. Die Operationszeiten betrugen 30 Minuten. Am Ende der Intervention wurde Ringerlösung, Taurolidin oder Taurolidin/Heparin intraperitoneal oder in die V. femoralis appliziert. Die Veränderungen des Differentialblutbildes auf das Operationstrauma und auf die Applikation der therapeutischen Substanzen wurden ermittelt. Taurolidin und die zusätzliche Therapie mit Heparin reduzierten im Tierexperiment nach intraperitonealer sowie simultaner intraperitonealer und intravenöser Therapie das intraperitoneale Tumorwachstum und die Inzidenz von Trokar- beziehungsweise Inzisionsmetastasen. Die intravenöse Therapie von Taurolidin und der Kombination aus Taurolidin/Heparin hatte keinen tumorsupprimierenden Effekt. Die Verschiebungen der Leukozytenzahlen des Differentialblutbildes wurden hauptsächlich durch das Operationstrauma bewirkt. In diesem Tierversuch wurden nach der Therapie mit Taurolidin und der Kombination mit Heparin keine Nebenwirkungen beobachtet. / Following subcutaneous and intraperitoneal injection of 104 colon adenocarcinoma cells (DHD/K12/TRb) the influences of both taurolidine or taurolidine/heparin on intraperitoneal and subcutaneous tumor growth was investigated in 210 rats undergoing midline laparotomy or insufflation with carbon dioxide. The animals were randomized into 14 groups. To investigate the intraperitoneal (local) influence of either taurolidine or heparin on tumor growth the substances were applied intraperitoneally. Systemic and intraperitoneal effects were evaluated after intravenous injection of the substances. Both application forms were also combined to analyze synergistic effects. Tumor weights, as well as the incidence of abdominal wound metastases were determined four weeks after the intervention. In order to evaluate the effects of the agents blood was taken to determine the peripheral leukocytes counts. Intraperitoneal therapy of either taurolidine or in combination with heparin inhibits local tumor growth and abdominal wound recurrences in rats undergoing midline laparotomy or insufflation with carbon dioxide. Neither the intraperitoneal nor the intravenous application or the combination of the two agents did influence the subcutaneous tumor growth. The substances did not alter the changes of peripheral leukocytes.

Gegenstand der vorliegenden Arbeit waren Untersuchungen zu zellulären Mechanismen ANCA-assoziierter systemischer Vaskulitiden. Es wurde dabei zunächst die ANCA-induzierte Aktivierung neutrophiler Granulozyten untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß die Quervernetzung der ANCA-Antigene auf der Oberfläche neutrophiler Granulozyten die Generation von Sauerstoffradikalen auslöst. Der zweite Komplex beschäftigte sich mit der Regulation der Apoptose neutrophiler Granulozyten, die einen zentralen Mechanismus für die Auflösung von Entzündungen darstellt. Die Ergebnisse zeigen, daß die Apoptose neutrophiler Granulozyten durch IL-8 verzögert und durch TNF-alpha akzeleriert wird. Dabei führt die Interaktion mit extrazellulären Matrixsubstanzen wie Fibronektin zu einer weiteren Akzeleration der TNF-alpha-induzierten Apoptose. Die Bedeutung der Tyrosin Phosphorylierung für diesen Prozess wird gezeigt, und Ly-GDI, ein regulatorisches Protein für kleine GTPase-Proteine der Ras-Superfamilie, wurde als ein Substrat der Tyrosin-Kinasen charakterisiert. Letztlich konnten neue Kandidaten-Proteine für die Regulation der Lebensspanne neutrophiler Granulozyten identifiziert werden. / Mechanisms of ANCA-associated vasculitis were studied. First, the activation of human neutrophils by ANCA was investigated. The data demonstrate the important role of cross-linking ANCA-antigens by the auto-antibodies on the cell surface for the initiation of a respiratory burst. The second issue was the regulation of neutrophil apoptosis that is central to the resolution of inflammation. These experiments indicate that apoptosis was delayed by IL-8 and accelerated by TNF-alpha. Interaction with extracellular matrix proteins, such as fibronectin resulted in further acceleration of apoptosis. The important role of protein tyrosine phosphorylation was demonstrated, and Ly-GDI, a regulator of GTPase-proteins of the ras-superfamily was characterized. Finally, proteins that may control the life span of neutrophils were identified.

Reaktive Sauerstoffspezies sind die entscheidenden Faktoren der pulmonalen Toxizität unter Radio-Chemotherapie. Sie induzieren eine akute pulmonale entzündliche Reaktion, unter der es zur Ausschüttung einer sich selbst verstärkenden Zytokinkaskade im Sinne eines multifaktoriellen Zytokinnetzwerkes und in der Folge unter einer persistierenden Zytokinkaskade zur Generierung von sekundären reaktiven Sauerstoffspezies kommt. Die Aktivierung dieser Zytokinkaskade ist noch Monate nach Chemotherapie oder Strahlentherapie auch bei Patienten, die klinisch keine Symptome der Lungenschädigung zeigen, nachweisbar. Dieser Prozeß kann, ähnlich wie bei der fibrosierenden Alveolitis, mit einer Fibrosierung des Lungengewebes und mit Ablagerung von extrazellulärer Matrix einhergehen. Die vorliegende Arbeit hat durch die systematische Analyse an 261 Lavagen von 199 Bronchialkarzinom-Patienten vor, unter und nach zytoreduktiver Therapie die Determinanten des oxidativen pulmonalen Stress untersucht. Als Meßparameter des akuten oxidativen Stress ist die Gesamtzellzahl in der BALF, der Methioninsulfoxidgehalt sowie die Konzentration von Glutathion, IL-1, IL-6 und IL-8, TNF-alpha, weiterhin die VEGF-Konzentration in der ELF geeignet. Erstmalig gezeigt werden konnte hierbei, daß VEGF nicht nur im Rahmen der Neoangiogenese, sondern auch durch reaktive Sauerstoffspezies hochreguliert wird und oxidativen Stress sensitiv anzeigt. Bei manifester Lungenfibrosierung könnte P-III-P ein sensitiver Marker der Fibroblasten-aktivierung und der Produktion extrazellulärer Matrix sein. Die Untersuchungen ergaben zwischen den Folgen der Strahlentherapie und Chemotherapie lediglich quantitative, keine qualitativen Unterschiede. Die vorliegende Arbeit möchte die Grundlage schaffen, dosisintensivierte multimodale Therapien bezüglich der oxidativen pulmonalen Belastungen bei Patienten mit Bronchialkarzinom invasiv zu monitoren. Dies könnte eine individuelle Dosisoptimierung durch die Bestimmung der oxidativen pulmonalen Kapazität, insbesondere der Glutathionkonzentration in der ELF, schaffen. / Induction of reactive oxygen is the main pathway of acute pulmonary injury during radio-chemotherapy. This release of cytokines during inflammation leads to a self perpetuating cytokine cascade as a cytokine network, resulting in the generation of secondary oxidative stress. This cytokine activation is detectable during therapy as well as months after therapy, even if the patient is clinically asymptomatic. This activated cytokine network can be accompanied by the deposition of extracellular matrix (similar as in lung fibrosis). In our study, we analysed 261 bronchoalveolar lavages (BAL) from 199 patients with lung carcinoma under, before and after chemotherapy and / or radiotherapy. The following BAL parameters indicating oxidative stress were found: total cell count, concentration of methionine sulfoxide, gluthatione, IL-1, IL-6, IL-8, TNF-alpha and VEGF. It was shown for the first time that VEGF is also upregulated by oxidative stress. If lung fibrosis is manifest, P-III-P could be a marker of activation of fibroblasts and of the production of extracellular matrix. In general, differences found in measured parameters during chemotherapy or radiotherapy were of quantitative, not of qualitative nature. Our study wants to lay the groundwork in monitoring pulmonary stress invasively in lung cancer patients. This could lead to better individual dose application by defining the antioxidative capacity, especially the gluthatione concentration in the BAL.

Einleitung: Das p53 Tumorsuppressorgen spielt eine zentrale Rolle für Regulation des Zellzyklus und die Induktion der Apoptose. MDM2, das Protein des mdm2 Gens, bindet an p53, hemmt seine Funktion als Transkriptionsfaktor und bewirkt den raschen Abbau des Proteins. Methode: Gefriergewebe von 178 primären Ovarialkarzinomen wurde mittels PCR, SSCP Single Strand Conformation Polymorphism), DNA-Sequenzierung und Immunhistochemie auf p53 Mutationen (exon 2-11) und p53 Proteinüberexpression untersucht. Das mdm2-Gen wurde an 92 Ovarialkarzinomen, neun Borderline-Tumoren, sechs Cystadenomen und 20 normalen Ovargeweben mittels reverse Transkriptase PCR der Gesamt-RNA und Sequenzierung der mdm2-cDNA auf alternatives RNA-splicing untersucht. Ergebnisse: p53 Mutationen waren in 56% (99/178) und eine p53 Proteinüberexpression in 62% (110/178) der Ovarialkarzinome nachweisbar. Bei p53 Mutationen war die rezidivfreie und Gesamtüberlebenszeit der Patientinnen signifikant kürzer als bei p53 Wildtyp (p=0,029 und p=0,014). Patientinnen mit p53 Überexpression (p=0,001) oder p53 missense Mutationen (p=0,008) waren signifikant häufiger resistent oder refraktär gegen eine Chemotherapie mit Cis- oder Carboplatin und Cyclophosphamid als Patientinnen mit normalem p53. mdm2 alternatives oder aberrantes RNA splicing war in 66/92 (72%) der Ovarialkarzinome, 7/9 (78%) der Borderline-Tumore, 5/6 (83%) der Cystadenome und 11/20 (55%) der normalen Ovargewebe nachweisbar. Eine Gesamtzahl von 30 verschiedenen Splice-Varianten-Sequenzen wurde identifiziert, von denen 22 einen partiellen oder vollständigen Verlust der p53 Bindungsstelle aufwiesen. Bei 28/30 der Sequenzen fand das splicing nicht an Exon/Intron-Grenzen statt, so daß diese als aberrantes Splicing klassifiziert wurden. Eine splice-Variante von 654 bp (mdm2b) wurde in 41% der Ovarialkarzinome, aber nur 11% (1/9) der Borderline-Tumore und 5% (1/20) der normalen Ovargewebe exprimiert. Die Expression von mdm2b in Ovarialkarzinomen korrelierte signifikant mit schlechtem Differenzierungsgrad (p=0,004), Resttumor nach Operation (p=0,004), hoher S-phase-Fraktion (p=0,016) und p53 Proteinüberexpression (p=0,018). Eine kürzere Splice-Variante von 221 bp war in nur 16% der Ovarialkarzinome, 56% der Borderline-Tumore und 40% der normalen Ovargewebe nachweisbar und korrelierte mit frühem Stadium (p=0,017) und längerem Gesamtüberleben (p=0,048) bei Ovarialkarzinom. Zusammenfassung: p53 Alterationen korrelieren in der univariaten Analyse signifikant mit einer Resistenz gegen eine platinhaltige Chemotherapie, frühem Rezidiv und kürzerem Gesamtüberleben bei Ovarialkarzinom. In der multivariablen Analyse ist p53 jedoch kein unabhängiger Prognosefaktor. mdm2 alternatives und aberrantes Splicing sind in Ovarialkarzinomen häufig, kommen aber auch in normalem Ovargewebe vor. Während die Expression der mdm2b Splice-Variante mit histologisch aggressiveren Tumoren assoziiert war, kamen kürzere Splice-Varianten typischerweise in frühen Ovarialkarzinomen und benignen Geweben vor. mdm2 Alterationen stabilisieren möglicherweise das p53 Protein und führen ohne Vorhandensein einer p53 Mutation zu einer Proteinakkumulation in Ovarialkarzinomen. / Objective: The p53 tumor suppressor gene plays a central role in cell cycle regulation and induction of apoptosis. MDM2, the protein of the mdm2 gene, binds to p53, inhibits its transcriptional activity and promotes nuclear export and rapid degradation of the p53 protein. Methods: Frozen tissue of 178 ovarian carcinomas was analyzed for mutations of the p53 gene (exons 2-11) and p53 overexpression by SSCP (Single Strand Conformation Polymorphism), DNA-sequencing and immunohistochemistry. 92 cases of ovarian cancer, nine borderline ovarian tumors, six cystadenomas and 20 normal ovarian tissues were analyzed for mdm2 alternative RNA splicing by reverse transcription of total RNA, nested PCR amplification of mdm2 cDNAs and DNA sequencing of RT-PCR products. Results: p53 mutations were found in 56% (99/178) and p53 protein overexpression in 62% (110/178) of the tumors. Time to progression and overall survival were significantly shortened in patients with p53 mutations compared to wildtype p53 (p=0.029 and p=0.014). Resistance to adjuvant Cis- or Carboplatin chemotherapy was significantly more frequent in patients with p53 overexpression (p=0.001) or p53 missense mutations (p=0.008) than patients with normal p53. mdm2 RNA splicing was seen in 66/92 (72%) of the ovarian carcinomas, 7/9 (78%) of borderline tumors, 5/6 (83%) of benign cystadenomas and 11/20 (55%) of the normal ovarian tissues. A total of 30 splice variant sequences were identified, out of which 22 had a partial or complete loss of the p53 binding site. 28/30 do not splice at exon/intron boundaries and were therefore considered aberrant splice variants. The mdm2b splice variant of 654 bp, which splices out most of the p53 binding domain, was expressed in 41% of ovarian carcinomas, but only in 1/9 (11%) LMP tumors, and 1/20 (5%) of the normal ovaries. Expression of mdm2b in ovarian carcinomas was significantly correlated with poor grade of differentiation (p=0.004), residual tumor after surgery (p=0.004), high S-phase fraction (p=0.016) and p53 protein overexpression (p=0.018). A small splice variant of only 221 bp was present in only 16% of the ovarian carcinomas, but 56% of borderline tumors, and 40% of normal ovarian tissues and was correlated with early stage of ovarian cancer (p=0.017) and longer overall survival (p=0.048). Conclusion: p53 alterations correlate significantly with resistance to platinum-based chemotherapy, early relapse and shortened overall survival in ovarian cancer patients in univariate analysis. In multivariable analysis though, p53 was not an independent prognostic factor. mdm2 alternative and aberrant splicing was found frequently in ovarian tumors but also in normal ovarian tissue. While expression of the mdm2b splice variant was associated with histologically more aggressive ovarian carcinomas, smaller size variants were typically seen in early stage ovarian carcinomas and benign tissues. mdm2 alterations may stabilize p53 protein and cause p53 accumulation in the absence of p53 mutation in ovarian tumors.

ANALYSE VON 1.990 AUTOPSIEFÄLLEN MIT ANGEBORENEM HERZFEHLER IM KINDERSEKTIONSGUT DER CHARITÈ VON 1952 BIS 1996 Die vorliegende Arbeit basiert auf dem retrospektiven Studium der Befunde aller Kinder unter 16 Jahren, der Totgeburten und Schwangerschaftsbeendigungen, die von 1952 bis 1996 an der Charité, Medizinische Fakultät der Humboldt-Universität zu Berlin, autopsiert wurden. Alle Berichte, in denen ein angeborener Herzfehler vorlag, wurden eingesehen. Die Zielstellung bestand darin, Veränderungen und Trends in der Häufigkeit der kongenitalen Vitien, im Sterbealter, im klinischen Verlauf (operative oder interventionelle Therapie) und in den Todesursachen, zum einen in Abhängigkeit von der Art des Herzfehlers und des weiteren vom Zeitabschnitt innerhalb der 45 Jahre, zu untersuchen. Die genannten Aspekte wurden in einer dafür erstellten Datenbank erfaßt. Insgesamt fanden sich unter den 11.261 Sektionen 1.990 Fälle mit einem angeborenen Herzfehler, dies entspricht einer Häufigkeit von 17,7%. Diese Gruppe setzte sich zusammen aus 1.774 Lebendgeborenen, 138 Totgeburten und 78 Schwangerschaftsbeendigungen. 76,7% aller Kinder verstarben im Säuglingsalter. In der zeitlichen Betrachtung variierte die Altersstruktur deutlich, beeinflußt von der Entwicklung der Interventionskardiologie und Kinderherzchirurgie an der Charité. Von den 1.774 Lebendgeborenen hatten 699 Kinder (39,4%) eine invasive Therapie (chirurgisch/ katheterinterventionell) erhalten. Innerhalb der 45 Jahre zeigte sich ein signifikanter Anstieg im Anteil der operierten Kinder. Deren Häufigkeit wiederum war deutlich abhängig vom zugrundeliegenden Herzfehler. In der detaillierten Analyse der operativen Therapie stellte sich die Wandlung der Herzchirurgie von den extrakardialen Palliationsoperationen als Ersteingriff zu den heutigen Korrekturoperationen und komplexen Palliationen dar. Von allen operierten Kindern verstarben 631 (90,3%) perioperativ. Bei den Todesursachen im natürlichen Verlauf lag in 41,6% eine dekompensierte chronische Herzinsuffizienz vor, in 26,8% eine Komplikation des Herzfehlers (thrombembolische Ereignisse, hypoxische Hirnschädigung, Endokarditis). 10% der Kinder wiesen letale extrakardiale Fehlbildungen auf. In 21,6% der Fälle stand die Todesursache nicht im Zusammenhang mit dem Herzfehler. Zusammenfassend ließ sich in dieser Arbeit klar demonstrieren, wie sehr sich die Fortschritte in der Diagnostik und Therapie der angeborenen Herzfehler auf die Befunde in einem Sektionsgut auswirken. Ausgehend davon kann deren kritische Einschätzung zur Qualitätssicherung der klinischen Entwicklungen beitragen. / ANALYSIS OF 1.990 AUTOPSY CASES WITH CONGENITAL HEART DISEASE AT THE CHARITÈ-HOSPITAL BETWEEN 1952 TO 1996 In a retrospective review we have examined the reports of all children under the age of 16 years, stillbirth and terminated pregnancies that underwent a post-mortem at the Charité Hospital between 1952 to 1996. Specifically we were interested in the cases with congenital heart malformations. We wanted to find out about changes in the frequency of congenital heart disease, the age of these patients, their clinical history (kind of interventional or surgical therapy) and the cause of death depending on the kind of cardiac defect and the time over the period of 45 years. All criterias were registered in a database and analysed for statistical significance. In the series of 11.261 autopsies we found 1.990 cases with a congenital heart malformation (medium frequency of 17,7%). The group consists of 1.774 liveborn children, 138 stillbirths and 78 cases of abortion. 76,7% of all liveborn children died within the first year. Depending on time this age differed significantly according to the innovations in cardiac surgery and interventional procedures. Of all 1.774 liveborn cases 699 children (39,4%) had an invasive (surgical/interventional) procedure. Over the time period there was a significant increase in the percentage of operated children. Their frequency again was clearly depending on the kind of cardiac defect. In the detailed analysis of the kind of therapy we could show the development of cardiac surgery from palliative extracardiac procedures at the beginning to corrective and more complex palliations nowadays. 631 (90,3%) of all operated children died perioperatively whereas the others died from left heart failure in 41,6%, in 26,8% a serious complication of the cardiac defect (arterial embolism, cerebral hypoxia, endocarditis) was the cause, in 10,0% a lethal extracardiac congenital malformation was present and in 21,6% the cause of death was not related to the cardiac defect. From the results of the study we could conclude that the criterias in a post-mortem series depend enormously on the present clinical situation concerning the kind cardiac defect and the kind of therapy according to the development of cardiac surgery and interventional procedures. There are further current studies necessary in order to evaluate recent clinical questions using autopsy results.

Das Herzzeitvolumen ist ein wichtiger Parameter zur Beurteilung der Hämodynamik. Trotz des Bedarfs umfangreichen Monitorings in der heutigen Hochleistungsmedizin hat sich bisher keine Methode etablieren können, die diese Größe zuverlässig auf kontinuierlicher Basis bestimmt. Die vorliegende Arbeit untersucht in einem Großtierhämodynamikmodell am Schwein die Möglichkeit, durch Verrechnungen des rechtsventrikulären Druckes (RVP) das korrespondierende Schlagvolumen (SV) zu bestimmen und dadurch eine neue Methode zur kontinuierlichen Schlagvolumen- respektive Herzzeitvolumenbestimmung zu entwickeln. Dazu wurden bei insgesamt 16 Tieren in einem computergestützten Meßsystem kontinuierlich neben anderen wesentlichen Fluß- und Druckparametern der RVP mittels piezoresistiver Druckmessung und das SV mittel Ultraschall-Transit-Time bestimmt. Schlagvolumenvariationen wurden durch akute Änderungen der kardialen Vor- und Nachlast sowie unter Bedingungen der Koronarischämie erreicht. So wurden die Atmungsparameter variiert, die Tiere atrial und ventrikulär frequenzmoduliert, sowie unter Applikation von Dobutamin untersucht. In einer Modifikation der Pulskonturmethode wurde die Fläche unter der RVP-Kurve während der Austreibungsphase als Schlagvolumen bestimmt (SVRVP). Diese Fläche wird von der Geraden mit den Schnittpunkten des RVP zu den Zeitpunkten des Maximums und des Minimums seiner ersten Ableitung (dP/dt) begrenzt. Die errechneten Werte für SVRVP wurden zu den per Ultraschall bestimmten SV-Werten in Korrelation gesetzt. Die Regressionsanalysen zwischen SVRVP und SV zeigten einen engen linearen Zusammenhang zwischen beiden Größen bei geringen Standardfehlern. Dies traf für alle Interventionen - jeweils für sich und im Zusammenhang - gleichermaßen zu. Somit erscheint durch die aufgezeigte Verrechnung des RVP eine kontinuierliche Herzzeitvolumenmessung möglich. Anwendungsmöglichkeiten dieses einfach anzuwendenden Verfahrens ergeben sich im Monitoring auf Intensivstationen sowie im perioperativen Bereich. In erster Linie aber eröffnen sich neue Wege in der ambulanten Diagnostik und Therapieüberwachung von Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz. / Cardiac output is an important parameter of haemodynamics. Despite the need for extensive monitoring in todays hightech medicine a method that can detect this parameter reliably on a continous basis has not yet emerged. We tried to develop a new method on a haemodynamic pig model, to continously calculate the corresponding stroke volume (SV) from the right ventricular pressure curve (RVP) on the basis of the pulse contour method. Sixteen pigs were examined. RVP and SV, among other flow and pressure parameters, were continously monitored on a computer-based-system. RVP was measured by piezo-resistive pressure monitoring, SV was determined by the ultrasound-transit-time method. Variations of stroke volume were achieved by altering pre- and afterload and by inducing myocardial ischemia. The pigs were examined under varying parameters of respiration, atrial and ventricular stimulation, and application of dobutamine. In a modification of the pulse contour method the area under the RVP-curve during the ejection period was determined as stroke volume (SV_RVP). This area is limited by the straight line intersecting the RVP at the time of the maximum and minimum of its first derivative (dP/dt). The calculated data for SVRVP was correlated to the SV determined via the ultrasound-transit-time-method. The regression analysis of SV and SVRVP showed a close and linear relationship between the two parameters with a small standard error. This was true for all interventions. It is therefore possible to monitor cardiac output continously with the variation of the pulse contour method used here. This technique with little invasion may be used for monitoring on intensive care units and for the perioperative care. First of all it opens new ways in ambulatory diagnosis and optimizing medical therapy of patients with congestive heart failure.

Im medizinischen Alltag steht Gewebeersatz oftmals nicht ausreichend zur Verfügung. Tissue Engineering (TE) bietet eine wertvolle Methode, um aus wenigen Zellen des gewünschten Gewebes größere Strukturen herzustellen. Aber selbst autologe über Tissue Engineering gebildete Gewebe können einer Abstoßung unterliegen. Diese Arbeit befaßt sich daher mit der Immunmodulation von TE-Transplantaten. Chondrocyten wurden aus Ohrknorpel von Neuseeland-Kaninchen enzymatisch isoliert, in Zellkultur vermehrt und wurden a) in allogenem Fibrinkleber oder b) in Agarose suspendiert, dann in ein Scaffold eingebracht. 24 Transplantate wurden zusätzlich mit einer Polyelectrolyt Kapsel versehen. Nativer Ohrknorpel diente als Kontrolle. So entstanden n=84 Transplantate, 14 autologe Transplantate pro Kaninchen: jeweils 2 native, 4 Fibrin-, 4 Agarose- und 4 Kapsel-Transplantate. Die 1cm x 1cm x 0.2 cm großen Transplantate wurden subkutan auf dem Rücken der Kaninchen implantiert. Eine der in zwei Gruppen aufgeteilten Kaninchen erhielt eine 3 wöchige i. m. Gabe von Methylprednisolon. 70 Transplantate wurden in 5 Versuchstiere implantiert. 14 Transplantate wurden in vitro ernährt. 2 Kaninchen wurden nach 6 Wochen getötet und die Transplantate entnommen. 3 Kaninchen wurden nach 12 Wochen getötet. Im Anschluß wurden die Transplantate histologisch untersucht. Die Transplantate der nicht immunmodulierten Tiere konnten zu den Entnahmezeitpunkten 6 und 12 Wochen kaum aus den Implantationsorten entnommen werden: sie waren nur schwer vom umliegenden Gewebe zu unterscheiden. Die Transplantate der immunmodulierten Tiere blieben in ihrer Größe konstant. Histologisch zeigte sich bei den nicht immunmodulierten Tieren nach 6 Wochen massive zelluläre Infiltration, nach 12 Wochen die Einwachsung von Fibrozyten und kaum noch Knorpel- oder Knochengewebe. In der Gruppe der immunmodulierten Tiere konnte keine bis eine geringe Inflammation festgestellt werden. Bis auf die nativen Transplantate, war in dieser Gruppe bei allen Transplantaten vitaler trabekulärer Knochen mit hämatopoetisch aktivem Knochenmark zu beobachten. Der Vergleich der Gruppen Nicht immunmoduliert und Immunmoduliert war hinsichtlich der Immunreaktionen statistisch signifikant (Chi-Quadrat Test nach Pearson). / Tissue replacement is a common need in clinical medicine. And often there is too less tissue available. Tissue Engineering (TE) is a valuable measure to solve this problem: only a few cells of the origin tissue are cultivated and new threedimensional structures are built. But even autologeously built tissues can be rejected by the host. Therefore, this investigation is about immunomodulation of TE-transplants. Chondrocytes of ear cartilage of New Zealand rabbits were enzymatically isolated, amplified and were solved in a) allogenic fibrin glue or b) agaraose. Then they were taken into scaffolds. 24 transplants were encapsulated by a polyelectrolyte-complex membrane. Native cartilage served as control. There were formed n=84 transplants, 14 autologeous transplant per rabbit: each with 2 native, 4 fibrin-, 4 agarose- and 4 capsule-transplants. The tranplants size was 1 cm x 1 cm x 0.2 cm. The rabbits were divided into two groups one of the group has been treated with methylprednisolone IM for 3 weeks. 70 transplants were taken into the ridge of 5 rabbits. 14 transplants were cultivated in vitro. 2 rabbits were sacrificed after 6 weeks and 3 rabbits after 12 weeks. Afterwards the transplants were investigated histologically. The transplants of the non-immunomodulated group could hardly be separated from the surrounding tissue, whereas the transplants of the immunomodulated group remained constant in seize and shape. Histologically, the non-immunomodulated tranplants underwent cellular (granulocytes) infiltration after 6 weeks, respectively ingrowth of fibrocytes after 12 weeks. No cartilage or bone could was evident. In the immunomodulated group no signs of inflammation were identifiable after 6 and 12 weeks. In all transplants of this group bone formation with hematopoietically-active bone marrow was detectable. The native control-cartilage had not become bone, inflammation wasnot evident there. The difference of the two groups non-immunomodulated and immunomodulated was statistically significant concerning th degree of inflammation. (Chi-square-test).

Der Einfluß von Ovulationshemmern auf die Tumorbiologie und die Prognose des Mammakarzinoms Die Frage eines potentiellen Einflusses von Ovulationshemmern (OH) auf die Tumorbiologie und die Prognose des Mammakarzinoms stellt noch immer ein ungeklärtes Problem dar. Zur Untersuchung dieser Frage wurde eine Fall-Kontroll-Studie aufgelegt, die den Effekt der OH-Einnahme vor der Diagnose des Mammakarzinoms auf dessen Prognosefaktoren und den Verlauf der Erkrankung untersucht. Das mediane Follow-up belief sich auf 10 Jahre. Bei 471 Patientinnen wurde der Einfluß von OH auf konventionelle (Tumortyp, Grading, Tumorgröße, LK-Status, ER, PR) und molekularbiologische (PCNA, EGF-R, c-erbB-2, p53) Prognosefaktoren dargestellt. In Abhängigkeit von der Zeit seit der letzten Einnahme von OH konnten 2 Tumorentitäten charakterisiert werden. Bei OH-Einnahme bis zum Zeitpunkt der Diagnose fanden sich signifikant häufiger LK-positive (OR 2.14), schlecht differenzierte (OR 2.01) und stark proliferierende Tumoren (OR 2.13). Patientinnen mit langer Latenzperiode seit letzter OH-Einnahme zeigten signifikant häufiger ER-positive (OR 21.6-3.69) allerdings auch EGF-R-positive Tumoren (OR 1.73-2.0) mit moderater Proliferationsaktivität (OR 1.64-1.93). In multivaraiaten Überlebensanalysen hatten Patientinnen mit Langzeiteinnahme (mehr als 5 Jahre) und solche mit OH-Einnahme lange vor der Diagnose der Erkrankung (mehr als 96 Monate) ein signifikant besseres Überleben (HR 0.55, 95%CI 0.34-0.90; HR 0.49, 95%CI 0.26-0.92 respektive)als Patientinnen ohne OH-Einnahme. Dagegen hatte Patientinnen bei OH-Einnahme bis zur Diagnose oder Einnahme in den letzten beiden Jahren vor Diagnose ein signifikant schlechteres Überleben als solche ohne OH-Einnahme (HR 2.29, 95%CI 1.02-5.17; HR 3.80, 95%CI 1.45-9.97 respektive). Offenbar ist die OH-Einnahme während eines biologisch sensiblen Zeitraumes der Entwicklung des Mammakarzinomes von größerer Bedeutung als die Dauer der OH-Einnahme. Eine biologische Hypothese wird dargestellt. / Oral contraceptive use and breast cancer: Effect on tumorbiolgy and prognosis The question of whether oral contraceptive(OC) use before diagnosis has an effect on tumorbiology and prognosis of breast cancer remains a subject of discussion. Thus, a case-control study was conducted to investigate the effect of OC use on prognostic factors and the outcome of breast cancer patients. The median follow-up amounted to 10 years. In 471 breast cancer patients histomorphological (tumortype, grading, tumorsize, nodal status, ER, PR) and molecularbiological prognostic factors (PCNA, EGF-R, c-erbB-2, p53) and their association to OC use were studied. 297 (63%) patients were OC users, 113 were short-term users (less than 5 years) and 184 were long-term users. Dependend on the time since last OC use, two different biological tumor entities were characterised. In current users a significant increase in node-positive (OR 2.14) and poorly differentiated tumors (OR 2.01) and of tumors with a high proliferative fraction (OR 2.13) was observed. Past users with a long latency period had significantly more ER-positive (OR 2.16-3.69) but also EGF-R positive tumors (OR 1.73-2.0) with a moderate increase in proliferative activity (OR 1.64-1.93) compared to never users. In multivariate survival analyses long-term OC use (HR 0.55, 95%CI 0.34-0.90) and first OC use more than 96 months before diagnosis (HR 0.49, 95%CI 0.26-0.92) were associated with a significant improvement in survival, whereas current OC use ( HR 2.29, 95%CI 1.02-5.17) or last OC use during the last 2 years before diagnosis (HR 3.80, 95%CI 1.45-9.97) were related to a significant decrease in survival rates. OC use during a biologically sensitive time period seems to be more important than duration of use. A biological hypothesis is beeing suggested.

Resistenzen von Tumoren gegenüber der Behandlung mit Chemotherapeutika stellen ein wesentliches Hindernis für eine erfolgreiche Therapie in der onkologischen Klinik dar. Ein Verständnis der biologischen Mechanismen auf molekularer Ebene, die zu diesen Resistenzphänomenen führen, ist daher von entscheidender Bedeutung, um Strategien zu entwickeln, die darauf zielen, eine Therapieresistenz zu überwinden. Um diesem Ziel näher zu kommen, wurden im Verlaufe dieser Arbeit verschiedene Modelle aus unterschiedlichen Tumoren entwickelt und analysiert, die im Zellkultursystem Chemoresistenzen von neoplastischen Geweben simulieren. In einem ersten Schritt wurden diese in vitro Systeme zellbiologisch hinsichtlich dem Vorhandensein von verschiedenen, aus der wissenschaftlichen Literatur bekannten Resistenzmechanismen, charakterisiert. Hierbei konnte neben der verstärkten Expression von ABC-Transportern, wie P-Glykoprotein (P-Gp), "Breast Cancer Resistance Protein" (BCRP) sowie "canalicular Multispecific Organic Anion Transporter" (cMOAT), eine intrazelluläre Kompartimentierung von Zytostatika, Modulation der Aktivität von DNA-Topoisomerasen II (Topo II) sowie Veränderungen in der Aktivität von DNA-Reparatursystemen, wie z.B. dem DNA-Mismatch Repair System (DMM) oder der O6-Methyguanin-Methytransferase (MGMT) in resistenten Zellen wiedergefunden werden. Die Aktivierung dieser Mechanismen reichte jedoch nicht aus, das komplexe Geschehen von unterschiedlichen Kreuzresistenzen in den Zellen zu erklären. Es wurde daher gezielt nach neuen Resistenzmechanismen gesucht. Dafür wurden zwei unterschiedliche Strategien verfolgt: 1. Suche nach neuen Resistenz-assoziierten Faktoren auf Ebene der zellulären mRNA Expressionsprofile ("Transcriptomics"), sowie 2. Suche nach neuen Resistenz-assoziierten Faktoren auf Ebene der zellulären Proteinexpression ("Proteomics"). Mittels beider experimentellen Ansätze konnten mehrere Faktoren identifiziert werden, die potentiell neue Resistenzmechanismen in Tumorzellen vermitteln können. Für die Faktoren Glypican-3 (GPC3), DFNA5 und "Transporter associated with Antigen Presentation" (TAP) konnten funktionelle Analysen nachweisen, daß diese am Resistenzgeschehen beteiligt sind. Zur Überwindung von Chemoresistenzen, wurde neben dem Einsatz konventioneller chemischer Substanzen, eine gentherapeutische Strategie, die Ribozymtechnologie, gewählt. In dieser Arbeit wurden Ribozyme gegen GPC3 sowie die ABC-Transporter BCRP und cMOAT entwickelt. / Resistance to antitumor chemotherapy is a common problem in patients with cancer and a major obstacle to effective treatment of disseminated neoplasms. An understanding of the molecular mechanisms leading to these resistance phenomena is of vital interest to develop strategies to overcome therapy resistance in clinics. In order to gain further insides into the biological mechanisms mediating drug resistance, in this study various cell culture models derived from different origins were established and analyzed in detail. At first, these in vitro models were investigated concerning the activity of drug resistance mechanisms that were described in the scientific literature previously. By this approach the enhanced expression of the ABC-transporters P-glycoprotein (P-gp), "breast cancer resistance protein" (BCRP) and "canalicular multispecific organic anion transporter" (cMOAT) could be observed. In addition, an intracellular compartmentalization of the antineoplastic agents, a modulation of the activities of DNA-topoisomerases II (Topo II), and altered activities of DNA-repair systems, such as the DNA-mismatch repair system (DMM) or O6-methyguanine methyltransferase (MGMT) were detected. However, since the activation of these mechanisms do not explain all of the cross resistance pattern observed in these cell systems, other additional mechanisms must be operating in the drug-resistant cells. In order to identify potential new molecular mechanisms involved in drug resistance, in this study two different experimental strategies were performed: 1. Search of new resistance-associated factors on the level of the cellular mRNA expression profiles ("transcriptomics"), and 2. Search of new resistance-associated factors on the level of cellular protein expression ("proteomics"). By applying both experimental strategies, several cellular factors could be identified that potential play a role in drug resistance of tumor cells. Functional evidence was provided for glypican-3 (GPC3), DFNA5 and "transporter associated with antigen presentation" (TAP) to be involved in drug-resistant phenotypes. To overcome drug resistance, a gene therapeutic approach, a hammerhead ribozyme-based technology, was developed. In this study various ribozymes directed against GPC3 and the ABC-transporters BCRP and cMOAT were constructed.

In der synaptischen Vesikelmembran adulter Neuronen bildet Synaptobrevin mit Synaptophysin den Synaptophysin-Synaptobrevin-Komplex. Der Komplex wird im Gegensatz zum SNARE-Komplex nicht in embryonalen Membranen gebildet, sondern erst während der neuronalen Entwicklung hochreguliert. Dabei erfährt Synaptophysin wahrscheinlich eine posttranslationale Modifizierung, die durch einen niedermolekularen Faktor bewirkt wird. Der Synaptophysin-Synaptobrevin-Komplex spielt eine entscheidende Rolle innerhalb der Präsynapse bei der Bereitstellung von Synaptobrevin zur Bindung seiner SNARE-Partner an der Plasmamembran. Im Zustand erhöhter exozytotischer Aktivität der Synapse beschleunigt der Synaptophysin-Synaptobrevin-Komplex die Rekrutierung von Synaptobrevin für eine erneute Bildung des SNARE-Komplexes und ermöglicht damit schnelle Exozytose-Endozytose-Zyklen bei erhöhter präsynaptischer Stimulation. Der Synaptophysin-Synaptobrevin-Komplex und der SNARE-Komplex schließen sich gegenseitig aus. Synaptische Membranen sind aus Lipiden und Proteinen aufgebaut, welche miteinander in Wechselwirkungen stehen. Innerhalb der Membranen formieren sich Subdomänen wie Lipid Rafts die durch eine besondere Lipidzusammensetzung stabilisiert werden und mit speziellen Proteinen bevorzugt assoziieren. Durch die spezielle Organisation des Membranaufbaus können die Prozesse der Endozytose und der Exozytose zum Teil reguliert werden. Synaptische Vesikel, die zu den kleinsten Zellorganellen zählen, zeigen einen besonders hohen membranären Cholesterolgehalt. Synaptophysin ist ein integrales Membranprotein synaptischer Vesikel und konnte zusätzlich als spezifisch cholesterolbindendes Protein identifiziert werden. Durch die Assoziation mit cholesterolreichen Nanodomänen der synaptischen Vesikelmembran könnten die Funktionen von Synaptophysin bei der Membranstabilisation und im Synaptophysin-Synaptobrevin-Komplex der synaptischen Vesikelmembran beeinflusst werden. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass nach Cholesterolverminderung der Membranen von CHOp38-Zellen und PC12-Zellen mittels Filipin und Methyl-ß-cyclodextrin Synaptophysin in dem Detergens Triton X-100 unlöslicher wird. Die Cholesterolverminderung der Membranen von Neuronen aus Rattengehirngewebe und Hippokampuskulturen mittels Methyl-ß-cyclodextrin und Lovastatin führte weiterhin zu einer verminderten Bildung des Synaptophysin-Synaptobrevin-Komplexes in der synaptischen Vesikelmembran. Somit scheint die Cholesterolassoziation von Synaptophysin und damit die Organisation der synaptischen Vesikelproteine innerhalb von Membrandomänen entscheidend an der Regulation der Proteininteraktionen im Synaptophysin-Synaptobrevin-Komplex beteiligt zu sein. Zusätzlich trägt Synaptophysin durch seine Cholesterolbindung wahrscheinlich zur Stabilisierung des hohen Krümmungsgrades der Membran der synaptischen Vesikel bei. Die Auswirkungen des verminderten Cholesterolgehaltes auf Synaptophysin und den Synaptophysin-Synaptobrevin-Komplex konnten auch bei homozygoten Mausmutanten für die Niemann-Pick Krankheit nachgewiesen werden. Der Cholesterolgehalt synaptischer Vesikel ist also für die Bildung des Synaptophysin-Synaptobrevin-Komplexes entscheidend und beeinflusst direkt die synaptische Effizienz. / Synaptobrevin interacts with synaptophysin in membranes of adult small synaptic vesicles and forms the synaptophysin/synaptobrevin complex. In contrast to the SNARE complex the synaptophysin/synaptobrevin complex only occurs in adult rat brain but is absent in embryonic brain. Changes in the binding properties of synaptophysin are probably induced by a factor of low molecular weight and correlate with posttranslational modifications of the protein. The synaptophysin/synaptobrevin complex plays an important role within the presynaptic terminal promoting synaptobrevin to bind its SNARE partners at the plasma membrane. In times of increased synaptic activity at the synapse the synaptophysin/synaptobrevin complex accelerates the recruitment of synaptobrevin to form new SNARE complexes and allows for fast exocytotic/endocytotic cycles. The synaptophysin/synaptobrevin complex and the SNARE complex are mutually exclusive. Major constituents of synaptic membranes are lipids and proteins which are subjected to continuous interactions. Within the membrane form specialized environments known as lipid rafts that are stabilized through tightly packed lipids and proteins that associate preferentially with these domains. The characteristic organisation of membrane structures is crucial for regulating the process of endocytosis and exocytosis. Synaptic vesicles are among the smallest cell organelles and are especially enriched in cholesterol. The integral membrane protein synaptophysin in addition was identified as a major specifically cholesterol-binding protein. Lateral association with cholesterol enriched subunits of the synaptic vesicle membrane may contribute to mediate the functions of synaptophysin in stabilising membrane structures and may in part regulate synaptophysin/synaptobrevin complex formation. Here we show that depletion of the cholesterol content of CHOp38 cell and PC12 cell membranes by Filipin and Methyl-ß-cyclodextrin significantly changes the solubility of synaptophysin in non-ionic detergents like Triton X-100. After cholesterol depletion of adult rat brain and primary cultures of mouse hippocampus by Methyl-ß-cyclodextrin and the HMGCoA-reductase inhibitor Lovastatin the synaptophysin/synaptobrevin complex was seen to be downregulated. Thus, the synaptophysin/synaptobrevin interaction critically depends on high cholesterol content of the synaptic vesicle membrane. Thereby, synaptophysin likely contributes to stabilise the high membrane curvature of synaptic vesicles. The effects of cholesterol depletion on functional properties of synaptophysin and the synaptophysin/synaptobrevin complex could also be shown on homozygous littermates of the mouse model of Niemann-Pick type C disease. Our investigation indicates that the cholesterol content of synaptic vesicles appears to be important for the fusion of the synaptophysin/synaptobrevin complex and directly affects synaptic efficiency.