Thema: Ziel der Studie war die Evaluierung der mobilen CT im intensivmedizinischen Einsatz Methodik: Es wurde eine Prozessanalyse der mobilen CT in einem Interventionsraum auf der Intensivstation sowie der ortsfesten CT in der radiologischen Abteilung vorgenommen. Der klinische Teil richtete sich auf die Evaluierung des intensivmedizinischen Personals bezüglich der Bewertung der mobilen CT. Weiterhin wurden die mit der mobilen CT untersuchten Patienten hinsichtlich ihrer Transportfähigkeit anhand intensivmedizinischer Bewertungssysteme bewertet. Ergebnisse: Die CT-Untersuchungen mit der mobilen CT im Interventionsraum haben einen leichten zeitlichen Vorteil gegenüber denen in der radiologischen Abteilung (55 vs 65 Minuten). Die mobile CT wurde von der Mehrheit des intensivmedizinischen Personals positiv bewertet, z.B. empfanden sie 81 % der Ärzte sowie mehr als 50 % der Pflegekräfte als Arbeitserleichterung. Bei vier der 24 untersuchten Patienten hätte es keine Alternative zur mobilen CT gegeben. Schlussfolgerung: Die mobile CT hat sich im klinischen Einsatz bewährt. Sie gewährleistet eine kontinuierliche intensivmedizinische Umgebung bei der CT-Untersuchung. Darüber hinaus ermöglicht sie bei nicht transportfähigen Patienten eine adäquate radiologische Diagnostik. / Purpose: To evaluate portable CT in ICU settings. Methods: Assessment of workflow of portable and stationary CT. Evaluation of ICU staff by questionnaire. Risk of transportation Assessment of examined patients by ICU-scores). Results: Examination by portable CT is little less time consuming compared to CT-examination in the radiology department (55 vs. 65 minutes). There was a great acceptance of portable CT by ICU staff. 81 % of ICU physicians and more than 50 % of nurses assessed portable CT as a reduction of work load. Portable CT could not have been missed in four of 24 examined patients for examination by computed tomography. Conclusions: Portable CT enables ICU-care to be continued during CT-examination. By Bedside CT patients can be examined who otherwise would have to abandon advanced radiologic diagnostic.

Bakterien der Gattung Shigella sind die Erreger der bakteriellen Ruhr beim Menschen. Der wesent-liche Virulenzfaktor der Shigellen ist ihre Fähigkeit zur Invasion. Die Invasion in Epithel-zellen ist Ausdruck des erregerspezifischen Infektionsprozesses, der gekennzeichnet ist durch eine vom Bakterium induzierte zelluläre Aufnahme über einen Phagozytose-ähnlichen Mechanismus. In dessen Verlauf führt die charakteristische Reorganisation des Zytoskeletts der Zelle zur Ausbildung einer blütenartigen Membranstruktur an der bakteriellen Eintrittsstelle. Als essentielles Glied der Signalisationskaskade vom Bakterium zum zellulären Zytoskelett erwies sich das kleine G-Protein Rho. Es wurde gezeigt, daß Rho als Regulator der Veränderungen des Zytoskeletts selbst an den bakteriellen Invasionslocus rekrutiert wird. Diese Rekrutierung umfaßt drei Isoformen von Rho: RhoA, RhoB und RhoC. Trotz hoher Sequenzhomologie der Isoformen untereinander ( 85% ) existiert ein unterschiedliches Rekrutierungsmuster dieser Isoproteine an der Eintrittsstelle von Shigella flexneri. RhoA akkumuliert vorwiegend um die eindringenden Bakterien herum. Demgegenüber werden RhoB und RhoC in die bakterieninduzierten zellulären Protrusionen rekrutiert. Der Mechanismus dieser isoformspezifischen Rekrutierung ist nicht bekannt. Anhand unserer Experimente konnten wir zeigen, daß das allen kleinen G-Proteinen gemeinsame C-terminale Peptid-Motiv CAAX ( C = Cystein, A = aliphatische Aminosäure, X = Leucin ) eine wesentliche Voraussetzung für die Rekrutierung von Rho darstellt, sich die isoformspezifische Rekrutierung jedoch nicht anhand des CAAX-Motivs erklären läßt. Bedeutsam für die differentielle Rekrutierung der Isoproteine ist vielmehr die präterminale Region des Moleküls. Diese Beobachtung hat weitreichende Konsequenzen für die funktionelle Rolle von Rho bei der Epithelzellinvasion durch Shigella. / Shigella is the etiologic agent of human bacillary, an infectious large bowel disease. A major feature of Shigella's pathogenic potential is the capacity to invade epithelial cells. Shigella entry into epithelial cells is considered a parasite-induced internalization requiring cytosceletal rearrangements; Shigella entry induces a blossom-like membrane structure at the bacterial entry site. This membrane folding process is dependent on the small GTPase rho. It has been shown that three rho isoforms rhoA, rhoB and rhoC are recruited into bacterial entry sites with different localization relative to the membrane structures. While rhoA preferentially accumulates in close vicinity to entering bacteria, rhoB and rhoC are recruited into the tips of Shigella-induced cellular protrusions. We could show that the C-terminal CAAX-region of rho is a prerequisite for recruitment, but not sufficient for different recruitment of rho isoforms. Additional information for differential recruitment patterns seems to come from the preterminal region of rho proteins. This result is of great importance for the functional role of rho during Shigella-invasion into epithelial cells.

In der vorliegenden Arbeit wurde erstmals mit Hilfe von drei unterschiedlichen experimentellen Modellen der Einfluß von Adrenomedullin (ADM) auf die myokardiale Kontraktilität des Rattenherzens untersucht. Die Methodik umfaßte die Verwendung des isolierten Herzen nach Langendorff, des isolierten Papillarmuskelpräparats und der konfokalen Laserscan Mikroskopie bei adulten Kardiomyozyten. In keinem der Ansätze konnte ein direkter Effekt von ADM auf die Kontraktilität nachgewiesen werden. An isolierten adulten Kardiomyozyten hatte ADM weder Einfluß auf die systolische Zellverkürzung noch auf den gleichzeitig registrierten zytosolischen Kalziumgehalt. Auch an isolierten Papillarmuskeln verursachte ADM keine Änderung der maximalen Kraftentwicklung oder Kraftanstiegsgeschwindigkeit. Endothelin-1 wurde sowohl am Papillarmuskelpräparat als auch an isolierten, adulten Kardiomyozyten als Positiv-Kontrolle verwendet und verursachte in beiden Versuchsaufbauten einen deutlichen Anstieg der kontraktilen Parameter. Als dritte Methode wurde das isoliert perfundierte Herz nach Langendorff verwendet. Unter Gabe von ADM zeigte sich ein Abfall des koronaren Perfusionsdrucks, entsprechend den bereits bekannten vasodilatierenden Eigenschaften des Peptids. Dieser Effekt war zwar begleitet von einer Abnahme der kontraktilen Parameter der Herzen, allerdings ist am isoliert und flußkonstant perfundierten Herz eine Abnahme des koronaren Perfusionsdrucks aufgrund des Gregg-Phänomes mit einer Abnahme der Kontraktilität vergesellschaftet. Aus den Ergebnissen dieser Arbeit kann daher der Schluß gezogen werden, das Adrenomedullin keinen Einfluß auf die Kontraktilität des Rattenherz hat. / The objective of this study was to investigate the influence of Adrenomedullin (ADM) on myocardial contractility of the rat heart in three different experimental models. First in the isolated rat heart preparation (Langendorf), second on the isolated papillary muscle preparation and third with confocal laserscan microscopy of isolated adult cardiomyocytes. None of these experimental models could show a direct effect of ADM on the contractility of the rat heart. In isolated adult cardiomyocytes, ADM had no influence on systolic cell shorting or on the simultaneously registered cytosolic calcium concentration. In isolated papillary muscle preparation ADM administration did not change maximal contractile force or time constants of contraction. Endothelin-1 was used as a positive control in both experimental setups and induced a marked increase in contraction parameters. In the isolated rat heart preparation (Langendorff), ADM induced a decrease of the coronary perfusion pressure, reflecting the already well described vasodilatatory properties of this peptide. This decrease was paralleled by a reduction of the contractile parameters of the heart, but in isolated rat heart preparations with constant coronary flow, a reduction of coronary perfusion pressure is always paralleled by a decrease of contractility due to the Gregg-Phenomenon. In conclusion the results of this study show that Adrenomedullin has no influence on myocardial contractility in the rat heart.

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.

Für die Diagnose und das Monitoring des Sézary Syndrome haben sich zwei hauptsächliche Herangehensweisen etabliert: die Immunophänotypisierung und PCR basierte T-Zell-Rezeptor (TCR)-Gen-Rearrangement Analyse. Die verminderte Expression von T-Zell-Antigenen auf im Blut zirkulierenden Lymphozyten ist beim Sézary Syndrom beschrieben, insbesondere der Antigene CD7 und CD26. Jedoch ist die Verteilung des genetisch definierten Tumorzellklons auf die CD7 und CD26 positiven bzw. negativen Subpopulationen bisher nicht untersucht worden. Aus diesem Grund etablierten wir eine qualitative sowie eine quantitative klonspezifische PCR und bestimmten die Verteilung der klonalen Zellen auf diese Subpopulationen. Diese Daten wurden anschließend in Beziehung zur Klinik und zur Prognose der Patienten gesetzt. Für jeden unserer fünf Sézary Syndrom Patienten wurde die Sequenz des klonalen TCR-gamma und TCR-beta Rearrangementes ermittelt. Es erfolgte eine durchflußzytometrische Analyse der PBMC hinsichtlich der CD7 und CD26 Expression. Anschließend wurde für jeden Fall eine klonspezifische qualitative und quantitative (real-time) PCR etabliert. Mit Hilfe dieser PCR untersuchten wir das Vorhandensein und die Frequenz klonaler Zellen in den sortierten Subpopulationen. Die FACS-Analyse ergab bei unseren Patienten im Vergleich zu den Kontrollen eine verminderte CD7 und CD26 Expression der Lymphozyten. In der qualitativen PCR konnten klonale Zellen sowohl in der CD7+ und CD7- Population gezeigt werden, gleiches gilt für die CD26 Populationen. Die quantitative PCR zeigte, dass der dominante T-Zell-Klon sowohl CD7+ als auch CD7- sein kann, wohingegen CD26- Tumorzellen bei weitem überwiegen. Hinsichtlich Klinik und Prognose deutete sich an, das ein CD7+ Tumorzellklon eine bessere Prognose für den Patienten bedeuten kann. Zusammenfassung: Die Tumorzellen des Sézary Syndrom zeigen einen CD3+CD7+CD26- sowie CD3+CD7-CD26- Phänotyp. Aus diesem Grund kann bei dieser Erkrankung die Tumorzelllast im Blut über die Bestimmung der CD3+CD26- Zellen erfolgen. Die Signifikanz eines CD7+ Tumorzellkolons in Bezug zur Prognose muß an einem größeren Patientenkollektiv überprüft werden. / Introduction: For diagnosis and monitoring of the Sézary syndrome (SS) two crucial approaches are applied: immunophenotyping and PCR based T-cell receptor (TCR)-gene rearrangement analysis. The absence of T-cell antigens, in particular CD7 and CD26, on peripheral circulating tumor cells has been described in SS patients. However, the prevalence of the genetically identified malignant T-cell clone in CD7 and CD26 positive and negative subsets in SS has never been investigated so far. Thus we have performed qualitative and quantitative PCR based turmor cell determination in the corresponding FACS-separated T-cell fractions. These data were then correlated to clinical outcome and prognosis. Methods: For each of five SS patients with a total of 15 peripheral blood samples the sequences of clonal TCR-gamma and/or TCR-beta rearrangements were established. Then clone-specific qualitative und quantitative (real-time) PCR have been developed for each case. Using these PCR, we estimated presence and frequency of tumor cells in FACS-sorted CD3+CD7+/- as well as CD3+CD26+/- T-cell subsets. Results: The qualitative PCR showed that the malignant T-cells can be both: CD7 positive or negative, the same is true for CD26. The quantitative PCR demonstrated that CD7+ as well as CD7- tumor cells can occur simultaneously whereas CD26- tumor cells predominate by far. The individual tumor cell phenotypes did not fluctuate substantially in the disesase course, but considerable interindividual variations were seen. Furthermore we found in our patients, that CD7+ tumor cells may be a factor for a more favourable prognosis. Conclusions: The tumor cells in SS have mostly a CD3+CD7+CD26- as well as CD3+CD7- CD26- phenotyp. Thus, the tumor burden in this disease can be assessed by an estimation of the CD26- T-cells. The significance of a CD7+ t-cell clone for a better prognosis has to be re-evaluated in a larger patient-collective.

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.

Im Rahmen einer vergleichenden retrospektiven Analyse wurden die präoperativen und intraoperativen Einflussfaktoren auf den frühen und mittelfristigen postoperativen Verlauf nach Fontan-Operation untersucht und die Ergebnisse der totalen cavopulmonale Anastomose mit einem intraatrialen lateralen Tunnel (LTFO, n = 25) und mit einem extrakardialen Kunststoff-Konduit (ECFO, n = 25) gegenüber gestellt. Postoperativ wurde nach ECFO ein komplikationsärmerer früher Verlauf mit kürzerer maschineller Beatmung und signifikant geringerer Inzidenz für frühe und mittelfristige Arrhythmien als nach LTFO beobachtet. Im frühen postoperativen Verlauf waren die schnellste Extubation und Entlassung bei den ECFO-Patienten möglich, bei denen keine Kardioplegie verwendet wurde. Unabhängige Risikofaktoren nach multivariater Analyse waren die Dauer der Kardioplegie in Bezug zu den unmittelbaren postoperativen Komplikationen, eine LTFO - sowohl für Tachy- als auch für Bradyarrhythmien - und die Inzision in die cavoatriale Verbindung bei LTFO in Bezug zu Bradyarrhythmien mit der Notwendigkeit einer Schrittmacherimplantation. Durch Vermeidung von Kardioplegie und chirurgischer Schaffung eines lateralen Tunnels sowie Verkürzung des kardiopulmonalen Bypasses bei ECFO werden vor allem die postoperativen Arrhythmien reduziert und es ist wahrscheinlich möglich, den postoperativen Verlauf bei Patienten mit einem durch eine langwierige Zyanose und durch Volumenbelastung vorbeschädigten singulären Ventrikel zu verbessern. Eine prospektive langfristige Vergleichsstudie mit einer größeren Patientenzahl ist notwendig, um die Frage zu beantworten, ob eine signifikante Minderung der spätpostoperativen Komplikationen und eine Verbesserung der Lebenserwartung der Patienten mit univentrikulärer Physiologie durch eine korrekt geplante und optimal durchgeführte extrakardiale Modifikationen der Fontan-Operation erreicht werden kann. / The preoperative and intraoperative risk factors for early and mid-term postoperative course after Fontan operation were analyzed and results after total cavopulmonary connection with lateral intraatrial tunnel (LTFO, n = 25) and with extracardiac conduit (ECFO, n = 25) were compared retrospectively. The early postoperative course after ECFO was better with shorter duration of mechanical ventilation. Lower incidence of arrhythmias was observed after ECFO compared to LTFO both early postoperatively and during mid-term follow-up. Patients after ECFO, in whom cardioplegia was not used intraoperatively, had the shortest duration of mechanical ventilation and of the hospital stay. Multivariate analysis revealed duration of cardioplegia as an independent risk factor for early postoperative complications, LTFO as a risk factor for tachyarrhythmias and incision into the cavoatrial junction during LTFO as a risk factor for the bradyarrhythmias requiring pacemaker implantation. With the avoidance of cardioplegia and intracardiac surgery and shorter cardiopulmonary bypass times during ECFO, postoperative arrhythmias could be reduced. Further, the early postoperative course in patients with univentricular physiology who have had cyanosis and ventricular volume overload for a long time seems to be better after extracardiac modification of Fontan operation. To investigate whether late complications are reduced by optimal extracardiac Fontan operation and whether life expectancy in patients with single ventricle is improved, long-term prospective comparative follow-up studies are needed.

Titel: Die Darstellung der Rheumatoiden Arthritis im Frühstadium mittels Streulichtanalyse der proximalen Interphalangealgelenke Zielstellung: In dieser Studie wird eine neues laser-basiertes bildgebendes Verfahren zur Darstellung entzündlich-rheumatischer Veränderungen der Fingergelenke evaluiert und mit den etablierten Verfahren Röntgen, Sonographie und Magnetresonanztomographie verglichen. Methoden: Die proximalen Interphalangealgelenke (PIP) von 102 Patienten mit Verdacht auf Rheumatoide Arthritis (RA) und 40 Kontrollpatienten wurden mit der Laser-Streulicht-Analyse untersucht und die daraus resultierende mathematische Funktion des Streulichtverteilungsbildes mittels fünf verschiedener Kennwerte berechnet. Als Referenz wurden 1136 PIP klinisch untersucht, 800 Röntgenaufnahmen angefertigt, 688 Sonographien und 208 magnetresonanztomographische Bilder erstellt, die zur Klassifizierung der Entzündungsakuität dienten. Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigten, dass die untersuchten Kennwerte Breite, Asymmetrie, Steilheit links, Steilheit rechts und Intensität keine Korrelation mit dem Entzündungsgrad des Gelenks mit früher Rheumatoider Arthritis gaben. Schlussfolgerung: Zum jetzigen Stand der Entwicklung erbringt die laser-basierte Streulichtanalyse in der Diagnosefindung der RA keinen Fortschritt, da gesunde Gelenke von floride entzündeten nicht differenziert werden können. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Ursache hierfür in einer zu hohen Sensitivität und mangelnder Reproduzierbarkeit bei der Fingerpositionierung in der Apparatur des Gerätes zu suchen ist. / Title: Imaging of early rheumatoid arthritis with scattering light analysis of the proximal interphalangeal joints Objective: In this study a novel laser-based imaging technique for early rheumatoid arthritis of the finger joints is evaluated and compared to radiography, ultrasound and magnetic-resonance-tomography. Methods: The proximal interphalangeal joints (PIP) of 102 patients with early rheumatoid arthritis (RA) and 40 patients of a control group were measured with laser scattering light analysis and five values describing the resulting image were calculated. The clinical examination of 1136 PIP, 800 x-rays, 688 ultrasound-pictures and 208 magnetic resonance pictures were taken as reference to assess the acuity of inflammation. Results: No correlation was seen for the values to calculate the scattering light image curve (width, asymmetry, left and right skewness and intensity) and the severity of finger joint inflammation. Conclusion: At present the new laser-based imaging technique is not superior to the usual imaging methods for diagnosis of RA This is probably due to a too high sensitivity and a lack of reproducibility for finger positioning in the measuring unit.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Mechanismen zu identifizieren, die an der Induktion von Zellwachstum und/oder Zelltod von Kardiomyozyten beteiligt sind. Zunächst wurde ein Modell entwickelt, das es erlaubt, genregulatorische Elemente in vivo zu identifizieren. Es wurden die verschiedenen Variablen, die die Expression in vivo ins Myokard injizierter Reportergenplasmide regulieren, analysiert. Es stellte sich heraus, daß die Injektion von Reportergenkonstrukten ins Myokard des Hundes ein ausgezeichnetes Modell darstellt zur Analyse der Genregulation im Myokard großer Säugetierspezies. Mit Hilfe dieses Modells gelang durch Injektion von ANF (atrialer natriuretischer Faktor)-Promotorkonstrukten mit anschließendem aortic banding die Identifizierung einer AP1-Bindungsstelle im Promotor des ANF-Gens als cis-regulatorisches Element, das für die Aktivierung des ANF-Gens bei der Druckhypertrophie verantwortlich ist. Zur Identifizierung von Faktoren, die für den Zellzyklusarrest von Kardiomyozyten verantwortlich sind, wurde der ubiquitär exprimierte Transkriptionsfaktor E2F-1 in isolierte Kardiomyozyten mittels adenoviralem Gentransfer eingebracht. Die Überexpression von E2F-1 in Kardiomyozyten führte zur Induktion von programmiertem Zelltod (Apoptose). Die Apoptose wurde in Anwesenheit von Insulin-like Growth Factor-I (IGF-I) supprimiert und es konnte nun gesteigerte DNA-Synthese beobachtet werden. Es zeigte sich weiterhin, daß die Zellzyklusinhibitoren p21CIP1 und p27KIP1 eine besondere Rolle bei der Aufrechterhaltung des Zellzyklusarrestes von Kardiomyozyten spielen, denn in der Anwesenheit von IGF-I verschwanden in Kardiomyozyten, die E2F-1 exprimierten, diese Faktoren aus den Komplexen, die sie mit Zyklinen und zyklin-abhängigen Kinasen (cdks) bilden. Um zu verstehen, über welche Faktoren Apoptose in Kardiomyozyten induziert und über welche intrazellulären Signalwege sie vermittelt wird, wurden isolierte Kardiomyozyten mit freien Sauerstoffradikalen (ROS) exponiert, von denen bekannt ist, daß sie in bestimmten Zellen in einem bestimmten Dosisbereich Apoptose erzeugen können. Obwohl beides, H2O2 und O2-, zur Induktion von Apoptose in Kardiomyozyten führt, werden jeweils unterschiedliche intrazelluläre Signalwege aktiviert. So führt H2O2 zur Freisetzung von mitochondrialem Cytochrom C, was mit einer Translokation von Bax an die Mitochondrien und seiner Interaktion mit dem anti-apoptotischen Faktor Bcl-2 einhergeht. Dies führt zur Aktivierung der Caspase 3. O2- hingegen führt zur Aktivierung der Caspase 6 und Spaltung von Lamin A. / The aim of the study was to elucidate mechanisms controlling death and growth of cardiomyocytes. First, a model was developed suitable to identify regulatory gene sequences in vivo. Multiple variables controlling expression of reportergene constructs injected into the heart were investigated. The results showed that injection of reportergene constructs into the heart of dogs is an appropriate model to analyse regulation of gene expression in vivo in large mammals. Using this approach reportergene constructs harboring the promoter of the ANF (atrial natriuretic factor)-gene were injected in dog hearts which were subjected to pressure overload by aortic banding. Serial mutations of the promoter region revealed an AP-1 like sequence to be of importance for the induction of this gene in pressure overload hypertrophy. In order to identify factors responsible for the cell cycle arrest of cardiomyocytes the transcription factor E2F-1 was overexpressed in isolated cardiomyocytes using adenoviral gene transfer. In cardiomyoccytes the overexpression of E2F1- was followed by apoptosis. Apoptosis was suppressed in the presence of insulin-like growth factor-I (IGF-I) and the re-induction of DNA synthesis could be observed. Cyclin dependent inhibitors (cdi) p21CIP1 and p27KIP1 appear to play an important role in the maintenance of the cell cycle arrest in cardiomyocytes, since these factors dissappeared from cyclin complexes in the presence of IGF-I. In order to understand how apoptosis is induced in cardiomyocytes and which intracellular signalling cascades may be involved, isolated cardiomyocytes were exposed to reactive oxygen species (superoxide anion (O2-) or hydrogen peroxide (H2O2)). Both O2- and H2O2 induced apoptosis in cardiomyocytes dose-dependently. However, different intracellular signalling cascades were activated. Cytochrome C was released by H2O2, but not by O2-. Release of cytochrome c was followed by translocation of Bax from the cytosol to mitochondria where it was interacting with anti-apoptotic Bcl-2 leading to the subsequent activation of caspase-3. O2- lead to an activation of caspase-6 which was followed by the cleavage of lamin A.

Patienten mit zerebralen Läsionen, wie der aneurysmatischen Subarachnoidalblutung (SAB) und dem schweren Schädel-Hirn-Trauma (SHT), haben ein hohes Risiko für sekundäre Schädigungen des Gehirns aufgrund einer Minderdurchblutung (Ischämie) und einem Sauerstoffmangel (Hypoxie). Bei der SAB ist heutzutage die verlaufsbestimmende Komplikation das Auftreten einer Vasospasmus- assoziierten Ischämie, d.h. einer Minderdurchblutung aufgrund einer Gefäßverengung, die mit einer hohen Langzeitmorbidität mit schweren neurologischen Defiziten und einer hohen Mortalität assoziiert ist. Seit Beginn der 90er Jahre wird bei SAB- und SHT- Patienten das Mikrodialyseverfahren zur Messung des zerebralen Stoffwechsels eingesetzt und steht als Methode auf der Intensivstation seit 1997 zu Verfügung. Hierbei werden mittels einem, in das gefährdete Hirngewebe inserierten Katheter die extrazellulären Konzentrationen verschiedener Parameter gemessen. Patienten mit SAB weisen in Phasen einer klinischen Verschlechterung (z.B. Auftreten einer Lähmung) charakteristische Veränderungen des Hirnstoffwechsels auf. Vergleichsmessungen mit der Positronenemissionstomographie zeigen als mögliche Ursache für einen gestörten Hirnstoffwechsel einen erniedrigten zerebralen Blutfluß. Auch bei einer drohenden Hypoxie (Hirngewebe-PO2 < 10 mmHg) sind bereits metabolische Veränderungen zu beobachten. Die frühzeitige Erkennung und - wenn möglich - Behandlung einer Ischämie / Hypoxie könnte die Prognose von Patienten nach SAB und SHT wesentlich verbessern. / Patients with cerebral lesions run a high risk of developing cerebral hypoxic and ischemic damage due to secondary insults. To minimize the risk of secondary cerebral hypoxia and ischemia, new monitoring techniques of cerebral oxygenation and metabolism have been developed and may help to understand the pathophysiology of secondary brain damage for a better treatment and outcome in critical patients. Cerebral microdialysis is a relatively new technique for measuring brain molecules of the extracellular space. The technical aspects, the interpretation of the commonly measured parameters, the use of the commonly used oxygenation parameters (monitoring of brain tissue PO2 and the microdialysis technique to monitor cerebral metabolism) in patients with head injury and subarachnoid hemorrhage are considered. Pitfalls of the techniques and their future potential are discussed.