Bei der Behandlung der idiopathischen Adoleszentenskoliose werden für die Spondylodese verschiedene Knochenmaterialien verwendet. Das autologe Knochenmaterial wird als der „Goldstandard“ bezeichnet. Da größere Mengen von Knochenmaterial für die Spondylodese nötig sind, erfolgt die Entnahme des autologen Knochens oft auch vom Beckenkamm. Dies kann zu erheblichen Komplikationen führen. Bei der Verwendung von allogenem Material besteht immer die Gefahr der viralen und bakteriellen Kontamination. Aufgrund dieser Probleme besteht ein Interesse an kompatiblen und osteokonduktiven Knochenersatzmaterialien. In dieser Studie soll untersucht werden, ob mit dem Knochenersatzmaterial beta-Tricalciumphosphat in Granulatform eine spinale Fusion erreicht werden kann. Dazu wurden 28 Patienten mit idiopathischer Adoleszentenskoliose nach der Methode von Cotrel-Dubousset operiert. Für die dorsale Spondylodese wurde bei 19 Patienten eine Mischung aus autologem/allogenem Knochen verwendet. 9 Patienten erhielten eine Mischung aus autologem Knochen und 25 g beta-Tricalciumphosphat in Granulatform. Als Verlaufskontrolle wurden zu verschiedenen Zeitpunkten klinische Untersuchungen durchgeführt und Röntgenbilder angefertigt. Zur Beurteilung der Knochendichte wurde bei allen Patienten nach ca. 11 Monaten eine Computertomographie durchgeführt. Eine Fusion der Segmente war bei beiden Gruppen anhand der Röntgenbilder nach ca. 6 Monaten vorhanden. Keine Pseudarthrosen wurden beobachtet. Die Knochendichte war durchschnittlich 430 mg/cm³ in der TCP Gruppe und 337 mg/cm³ in der Knochengruppe. Nach ca. 8 Monaten war das TCP auf den Röntgenbilder nicht mehr nachweisbar. Nach den Ergebnissen zu urteilen, ist beta-Tricalciumphosphat eine gute Alternative bei der operativen Behandlung der idiopathischen Adoleszentenskoliose, mit der ähnliche spinale Fusionsraten, wie mit autologem/allogenem Knochen erreicht werden können, besonders, wenn große Mengen an Knochen benötigt werden. / For correction of idiopathic adolescent scoliosis different bone materials are used to achieve spinal fusion. Autograft bone is known as the gold standard. Mostly large quantities of bone materials are needed for spinal fusion. Autograft bone is often taken from the iliac crest which can lead to severe problems. Using allografts there is always a risk of viral or bacterial contamination. Due to these problems the interest in compatible and osteconductive bone materials is rising. The aim of this study is to evaluate the ability of beta-tricalciumphosphat in granular form to achieve dorsal spondylodesis in adolescent idiopathic scoliosis. 28 patients underwent surgical correction by the method of Cotrel-Dubousset. Posterolateral grafting was performed using autograft/allograft bone for 29 patients and a mixture of autograft bone and 25 g of beta-tricalciumphosphate for 9 patients. As a follow-up clinical examination and X-rays were done at several dates. To measure the bone density CT-scans were taken about 11 month after surgery. According to the radiographs a solid fusion was shown after approximately 6 month in both groups. No pseudarthrosis was observed. Bone mineral density was about 430 mg/cm³ in the TCP group and 337 mg/cm³ in the bone group. After approximately 8 month the TCP was unverifiable in the X-rays. Based on the results of this study beta-tricalciumphosphate can be seen as an alternative in the surgical correction of idiopathic adolescent scoliosis. Similar spinal fusion rates compared with the use of autograft/allograft bone can be achieved, especially when huge quantities of bone are needed.

Erstes Ziel der Arbeit war es Methoden aufzubauen, die die funktionellen Eigenschaften von peripheren Monozyten ermitteln sollten, um die Rolle dieser Zellen bei der essentiellen Hypertonie zu erfassen. Es wurde versucht, die immunologischen Mechanismen der Entzündung oder Voraktivierung dieser Zellen zu charakterisieren. Der Aktivierungsgrad der peripheren Monozyten von Patienten mit essentieller Hypertonie im Vergleich zu Normalkontrollen wurde anhand ihrer Zytokinsekretion untersucht. Die durchgeführten Untersuchungen zeigten, dass die peripheren Monozyten von essentiellen Hypertonikern im Vergleich zu normotensiven Probanden nach Stimulation vermehrt IL-1ß und TNF-alpha sezernieren, verursacht durch eine transkriptionelle Hochregulation. Neben spezifischen Mediatoren sezernieren aktivierte Monozyten eine Reihe unspezifischer toxischer Effektormoleküle wie z.B. Sauerstoffsuperoxid. Der Gipfel der Chemilumineszenzaktivität als Maß der Superoxidproduktion peripherer Monozyten von Hypertonikern war nach Stimulation signifikant höher im Vergleich zu den Kontrollen. Aufgrund dieser Ergebnisse wurde die Hypothese generiert, dass den voraktivierten Monozyten von Hypertoniepatienten eine entscheidende Rolle bei der Initiierung von Gefäßwandläsionen zu kommen könnte, welche die frühen arteriosklerotischen Veränderungen bei diesen Patienten im Vergleich zur gesunden Normalbevölkerung mitbegründen. Im zweiten Teil der Arbeit wurde daher die Adhäsion peripherer Monozyten von Hypertonikern an humane Endothelzellen im Vergleich zu Monozyten von normotensiven Gesunden überprüft. Die Adhäsion der Monozyten von Hypertonikern war signifikant erhöht. Interessanterweise führte die Vorinkubation mit einem AT1-Rezeptorantagonisten bei den Patientenmonozyten zu einer Reduzierung der Sekretion proinflammatorischer Zytokine und der Endothelzelladhäsion. Die vorgestellten Befunde sind für die Pathogenese der vorzeitigen sowie vermehrten atherosklerotischen Veränderungen essentieller Hypertoniker von Bedeutung und unterstützen die Hypothese einer inflammatorischen Genese der Atherosklerose. / Immunopathogenic mechanisms may be involved in the pathogenesis of atherosclerosis and hypertensive disease. The possible role of monocytes in the pathology of atherosclerosis in hypertension has been a matter of great interest. It was demonstrated that monocytes from hypertensive patients secrete significantly higher levels of proinflammatory cytokines after stimulation with lipopolysaccharide or angiotensin II compared with normotensive individuals. The upregulation of IL-1ß and TNF-alpha expression was also seen at the RNA-level. The increased secretion of these cytokines is considered to be a marker for activated circulating monocytes. To investigate the direct impact of these preactivated monocytes, the adhesion of monocytes from normal controls and hypertensive patients to vascular endothelial cells was determined spontaneously and after in vitro stimulation. Oxygen species release as a further activation marker was analyzed for monocytes by chemiluminescence. Spontaneous adhesion of monocytes from patients and the adhesion after stimulation were significantly increased compared with normal controls. Preincubation with an AT1 receptor antagonist diminished the cytokine secretion and the adhesion in both groups to comparable levels. In monocytes, peak levels of chemiluminescence after stimulation were significantly higher in patients. The data indicate that preactivated monocytes from hypertensives may be of pathogenic importance in atherosclerosis. Prevention of angiotensin II-mediated activation of monocytes from hypertensive patients by an AT1 receptor antagonist may be a novel therapeutic approach to prevent vascular alterations in hypertension.

In eukaryotes protein degradation is performed by the ubiquitin-proteasome system. The 26S proteasome, a 2.5MDa large multimeric molecular machine, consists of more than 30 subunits and represents the core component of this proteolytic pathway. The complex is assembled from a proteolytically active 20S proteasome and two 19S regulator cap complexes. So far crystal structure, topology and enzymatic mechanism have only been elucidated for the 20S proteasome core particle (CP). CPs are assembled from four stacked rings of seven subunits each, following an alpha7beta7beta7alpha7-stochiometry. The strict established order of the proteasomal assembly and maturation is essential to prevent uncontrolled and premature protein degradation in the cell. CPs belong to the class of Ntn-hydrolases. Peptide hydrolysis is performed inside a central cavity at the active sites of the beta-type subunits, with Ogam of the hydroxyl group of the N-terminal threonine acting as the nucleophile. Release of the proteolytically active threonine through N-O-Acetyl rearrangement is the last step of the proteasomal assembly. Compartmentalisation of CPs is an important way to regulate substrate access to the central cavity as well as release of the generated oligopeptides. The activity of eukaryotic CPs are controlled by an unique mechanism: docking of regulatory complexes, like Blm3, PA28 or 19S, causes a conformational change of the N-terminal residues of the latent alpha-subunits, resulting in an activation of the proteolytically active sites. Archaebacterial CPs lack such regulatory gating mechanism. The controlled degradation of proteins by the proteasome dominates a variety of biological essential processes, like metabolic adaptation, apoptosis, inflammation, immune and stress response, as well as cell proliferation and cell differentiation. Selective and specific natural and synthetic inhibitors of CPs might find their practical application in treatment of cancer or inflammatory diseases.

Asthma Bronchiale (AB) ist eine chronisch- obstruktive, teilweise reversible Entzündung der Atemwege, deren klinisches Korellat die bronchiale Hyperreagibilität (BHR) ist. Es lassen sich aufgrund ethiologischer Faktoren extrinsiches und intrinsisches AB unterscheiden, wobei ersteres auf einer allergischen Sensibilisierung und letzteres auf irritativen oder infektbedingten entzündlichen Prozessen beruht. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluß von bakteriellem Superantigen auf die Entzündungsreaktion und die bronchiale Hyperreagibilität untersucht. Stapylococcal enterotoxin B (SEB) wurde hierbei als Modellsubstanz in einem Mausmodell eingesetzt, da SEB produzierende Staphylokokken im Nasenrachenraum von Asthmatikern nachgewiesen werden konnten. Nasale Applikation von SEB induzierte in C57BL/6 Mäusen eine Entzündungsreaktion mit Influx von Lymphozyen und eosinophilen Granulozyten sowie gesteigerte Produktion von IL-4, IL-5 und TNF-alpha in der Lunge, welches in der Histologie und Bronchiallavage nachgewiesen wurde. Desweiteren führt SEB allergenunabhängig zur Ausbildung von BHR. SEB Applikation in einem Mausmodell der allergischen Sensibilisierung (gegen Ovalbumin in C57BL/6 Mäusen) verstärkt die allergische Entzündung in der Lunge und die BHR. CD23 (Low-Affinity IgE Rezeptor) Knock out Tiere zeigen nach allergischer Sensibilisierung und SEB Behandlung keinen Anstieg der TNF-alpha Produktion und keine Hyperreagibilität. Aus diesen Ergebnisse läßt sich schlußfolgern: I. Bakterielles Superantigen induziert das Vollbild des intrinsischen AB im Tiermodell. II. Bakterielles Superantigen kann das extrinsische, allergische AB verstärken. III. Der CD23 Rezeptor ist essentiell für die TNF-alpha Produktion und die Induktion von BHR. Diese Resultate sollten in klinischen Studien am Patienten überprüft werden, da aufgrund der hier vorliegenden Daten zu erwarten ist, daß Antibiotikatherapie, und damit Elimination superantigenproduzierender Bakterien im Nasenrachenraum, die klinische Symptomatik des AB reduzieren kann. / Asthma bronchiale (AB) is an obstructive, partially reversible chronic inflammatatory disease of the small airways, which clinical correlate is represented by airway hyperreactivity. Based on etiological factors, AB can be divided in extrinsic and intrinsic AB, where the first depends on an allergic sensitization and the latter on airway irritation by environmental factors or airway inflammation due to viral or bacterial infection. In this thesis, the role of bacterial superantigens in airway inflammation and -hyperreactivity is analyzed. Staphylococcal enterotoxin B (SEB) was used as a prototypic substance, since SEB producing Staphylo-coccal aureus can be found in the nose and pharynx of asthmatic patients. Nasal application of SEB in C57BL/6 mice resulted in airway inflammation characterized by an influx of lymphocytes and eosinophil granulocytes and increased production of IL-4, IL-5, and TNF-alpha, which was analyzed by histology and bronchiolalveolar lavage. Furthermore, SEB induced independent of aller-gens airway hyperreactivity. SEB application in a mouse-model of allergic sensitization (to ovalbumin in C57BL/6 mice) boosts the allergen-induced allergic inflammation and airway hyperreactivity. CD23 (low-affinity IgE receptor) knock out mice showed no increased TNF-alpha production and no air-way hyperreactivity after allergic sensitization and SEB treatment. These results demonstrate: I. Bacterial superantigen can induce intrinsic AB in a mouse model. II. Bacte-rial superantigen can significantly boost the allergic, extrinsic AB. III. The CD23 receptor is essential for TNF-alpha production and for the induction of airway hyperreactivity. Based on these findings, clinical surveys should be performed, since one could expect, that eradication of nasal bacterial carriage and therefore local superantigen sezernation should improve the AB- symptoms in affected patients.

Lebensqualität und Leistungsfähigkeit werden durch einen unbemerkten Eisenmangel beeinträchtigt. Frauen im gebärfähigen Alter haben einen erhöhten Eisenbedarf, der in der Schwangerschaft noch zunimmt. Ziel der Untersuchung war, die Prävalenz von Eisenmangel bei Müttern unter deutschen Lebensbedingungen zu evaluieren. Der Eisenstatus von 507 Müttern wurde zwischen September 1997 und August 1998 untersucht. Datenquellen waren venöse Blutentnahme und Fragebogen. Neben konventionellen Messgrößen wurde eine erhöhte Konzentration des löslichen Transferrinrezeptors als Leitindikator für einen Eisenmangel verwendet. Bei 9,5 % der Mütter besteht ein zellulärer Eisenmangel, eine Eisenmangelanämie bei nur 2,2 % aller Mütter. Abgesehen von fehlendem Einsetzen der Menstruation ein Jahr post partum, sind rein vegetarische Ernährung, Multiparität und nicht deutsche Nationalität Risikofaktoren für einen Eisenmangel. Assoziiert mit geringen mütterlichen Hämoglobinkonzentrationen sind Body-Mass-Index unter 19,8, Alter unter 25 Jahren, fehlende Berufsausbildung und hohes Geburtsgewicht des Kindes. Alkoholkonsum und Rauchen scheinen vor Eisenmangel und Anämie zu schützen. Kinder von Müttern mit unzureichender Eisenversorgung neigen ebenfalls verstärkt zu einem Eisenmangel. / Qualitiy of life and achievements are impaired by unrecognised iron deficiency. The iron requirement of women during their child-bearing age is high and increases in pregnancy. The aim of this study was to determine the prevalence and risk factors for iron deficiency in young mothers under contemporary German life conditions. Between September 1997 and August 1998 the iron status of 507 mothers of one-year old children was assessed. The data was derived from venous blood and questionnaires. Besides conventional methods, the concentration of soluble transferrin receptor was used as leading indicator of iron status. 9,5 % had cellular iron deficiency and 2,2 % of all mothers had iron deficiency anemia. In addition to absence of menstruation one year postpartum, vegetarian foood, a high number of children and non-German nationality are risk factors for iron deficiency. Associated with low maternal hemoglobin concentration are body mass index below 19,8, age below 25 years, low level of education and high birth weight of the child. In contrast, high alcohol intake and cigarette smoking are associated with a better iron status and higher hemoglobin concentrations. Children of mothers with insufficient iron supply are also at higher risk of iron deficiency.

In dieser Arbeit wurden 8 und 16 Wochen alte, hypertensive "fawn-hooded" Ratten (FHH8, FHH16) mit genetisch ähnlichen 16 Wochen alten "fawn-hooded" Ratten mit nur geringgradiger Blutdruckerhöhung (FHL16, Kontrollgruppe) hinsichtlich der pathologisch-anatomischen Veränderungen der Nierenmorphologie und hinsichtlich der Expression von NO-Synthase-1 (NOS1), Cyclooxygenase-2 (COX-2) und Renin am juxtaglomerulären Apparat (JGA) verglichen. Die histopathologischen Veränderungen bei FHH16 umfassten die klassischen Schädigungszeichen der fokal segmentalen Glomerulosklerose (FSGS) mit fokaler Überexpression von Kollagen IV und eine moderate Arteriolopathie. Bei FHH8 ließen sich, wie bei FHL16 keine morphologischen Schädigungen nachweisen. Die NOS1-Aktivität an der Macula densa, untersucht mittels der NADPH-Diaphorasereaktion und die NOS1 mRNA Expression waren bei FHH8 (+153 and +88%; P < 0.05) und FHH16 (+93 and +98%; P < 0.05) im Vergleich zu FHL16 signifikant erhöht. Eine gleichgerichtete signifikante Erhöhung zeigte sich für die COX-2-Expression an der Macula densa von FHH8 (+166%; P < 0.05) und FHH16 (+157%; P < 0.05) im Vergleich zu FHL16. Des weiteren ließ sich eine signifikante, ebenfalls gleichgerichtete Überexpression von Renin in der afferenten Arteriole auf Protein- und mRNA-Ebene bei FHH8 (+51 and +166%; P < 0.05) und FHH16 (+105 and +136%; P < 0.05) im Vergleich zu FHL16 nachweisen. Somit konnte gezeigt werden, dass die gleichgerichtete Überexpression von NOS1, COX-2 und Renin am JGA bei der FHH-Ratte der Entwicklung einer fokal segmentalen Glomerulosklerose vorausgeht und damit möglicherweise pathogenetische Bedeutung für die Entstehung der Nierenschädigung bei diesem Rattenstamm hat. / This study describes elevated histochemical signals for nitric oxide synthase-1 (NOS1) and cyclooxygenase-2 (COX-2) in juxtaglomerular apparatus (JGA) and adjacent thick ascending limb of the kidney of fawn-hooded hypertensive rats (FHH). Two different age groups of FHH (8 and 16 wk; FHH8 and FHH16, respectively) were compared with genetically related fawn-hooded rats with close to normal blood pressure (FHL) that served as controls. Histopathological changes in FHH16 comprised focal segmental glomerulosclerosis (FSGS), focal matrix overexpression (mainly of collagen IV), and a moderate arteriolopathy with hypertrophy of the media, enhanced immunoreactivity for alpha-smooth muscle actin, and altered distribution of myofibrils. Macula densa NOS activity, as expressed by NADPH-diaphorase staining, and NOS1 mRNA abundance were significantly elevated in FHH8 (+153 and +88%; P < 0.05) and FHH16 (+93 and +98%; P < 0.05), respectively. Even higher elevations were registered for COX-2 immunoreactivity in FHH8 (+166%; P < 0.05) and FHH16 (+157%; P < 0.05). The intensity of renin immunoreactivity and renin mRNA expression in afferent arterioles was also elevated in FHH8 (+51 and +166%; P < 0.05) and FHH16 (+105 and +136%; P < 0.05), respectively. Thus we show that coordinate upregulation of tubular NOS1, COX-2, and renin expression precedes, and continues after, the manifestation of glomerulosclerotic damage in FHH. These observations may have implications in understanding the role of local paracrine mediators in glomerular disease.

Seit vielen Jahren werden Glukokortikoide routinemäßig eingesetzt, um Zeichen der inflammatorischen Reaktion nach kardiochirurgischen Eingriffen unter extrakorporaler Zirkulation (EKZ) zu mildern. Glukokortikoide sind jedoch für ihre immunsuppressiven Wirkungen bekannt, und bisher blieben die möglichen Auswirkungen auf immunologische Funktionen weitgehend hypothetisch. Ziel der vorliegenden Studie war es daher, den Einfluss von Methylprednisolon (MP) und Tirilazad Mesylat (TM), einer antiinflammatorischen Substanz aus der Klasse der Aminosteroide auf immunologische Funktionen nach koronarchirurgischen Eingriffen mit EKZ zu untersuchen. 38 Patienten wurden randomisiert den Behandlungsgruppen Placebo (NaCl 0,9 %, n=13), MP (15 mg/ kg KG, n=12) und TM (10 mg/kg KG, n=13) zugeteilt. Die Verläufe der Plasmakonzentrationen von IL-6 und IL-10, der monozytären HLA-DR Expression und der ex vivo LPS-stimulierten TNF-alpha, IL-1RA, IFN-gamma und IL-12 Sekretion wurden bestimmt. Im Vergleich zu Placebo resultierte die Gabe von MP in geringeren postoperativen Plasmakonzentrationen von IL-6, aber einer deutlichen Erhöhung von IL-10. Die monozytäre HLA-DR Expression nahm postoperativ in allen Gruppen ab mit einer deutlichen Verstärkung durch MP. Die ex vivo stimulierte TNF-alpha Sekretion nahm postoperativ in allen Gruppen deutlich ab, ebenfalls mit einer deutlichen Verstärkung durch MP. Die IL-1RA Sekretion hingegen war zu keinem Zeitpunkt eingeschränkt. Die ex vivo stimulierte IFN-gamma und IL-12 war postoperativ in allen Gruppen stark vermindert ohne Einfluss einer medikamentösen Behandlung. Die Gabe von TM zeigte keinerlei Beeinflussung aller gemessenen Parameter im Vergleich zu Placebo. Nach koronarchirurgischen Eingriffen sind insbesondere monozytäre Funktionen stark eingeschränkt. Diese Suppression wird durch die Gabe von MP verstärkt, während die Gabe von TM nicht in einer zusätzlichen Immunsuppression resultiert. IL-10 scheint eine Schlüsselrolle bei der beobachteten monozytären Funktionseinschränkung einzunehmen. / Glucocorticoids have been routinely applied in cardiac surgery involving cardiopulmonary bypass (CPB) for many years in order to diminish inflammatory stress reactions. On the other hand glucocorticoids are well known for their immunosuppressive effects, and data on the consequences on immune function are scarce. Thus it was the aim of this trial to determine the influence of methylprednisolone (MP) and tirilazad mesylate (TM), an antiinflammatory drug of the class of aminosteroids, on immunological parameters after coronary surgery involving CPB. 38 patients were randomised to receive either placebo (NaCl 0.9 %, n=13), MP (15 mg/kg, n=12) or TM (10 mg/kg, n=13) treatment. Plasma concentrations of IL-6 and IL-10, monocyte surface expression of HLA-DR and the ex vivo endotoxin-stimulated secretion of TNF-alpha, IL-1RA, IFN-gamma und IL-12 were measured. Compared to placebo IL-6 concentrations were lower after MP treatment, whereas IL-10 levels were much higher. The rate of HLA-DR+-monocytes decreased in all groups with a significant aggravation by MP treatment. The ex vivo stimulated TNF-alpha secretion was postoperatively diminished in all groups, with again significantly lower values after MP treatment. IL-1RA secretion was not suppressed at any point. The ex vivo stimulated IFN-gamma and IL-12 secretion was strongly suppressed postoperatively regardless of the treatment. TM treatment resulted in no alterations of any parameter measured. It was demonstrated that especially monocyte functions are depressed after coronary surgery, and that MP treatment results in marked aggravation of this immunosuppression, whereas TM treatment shows no additional immunosuppressive effect. IL-10 seems to play a key role in the observed monocyte functional depression.

In dieser Arbeit wurde die zelluläre Pharmakokinetik mit den Teilaspekten Invasion, Evasion und intrazellulärer Verteilung sowie die Apoptoseinduktion als Parameter der Pharmakodyna- mik von zwei Anthrazyklinen, dem freien und liposomal verkapseltem Daunorubicin unter- sucht. Die Versuche wurden anhand einer T-lymfatischen Zelllinie, den CEM-Zellen, durchgeführt. Mittels Durchflußzytometer und konfokaler Lasermikroskop wurde die intrazelluläre Fluoreszenz gemessen, die der intrazellulären Konzentration entsprach. Es zeigte sich, dass freies Daunorubicin anfangs deutlich schneller in die Zellen einströmte als liposomal verkapseltes Daunorubicin und früher die maximale Konzentration erreichte. Über eine längere Versuchszeit kam es aber zu einer Angleichung der maximal erreichten Konzen- trationen. Der Invasionsverlauf von Daunoxome verlief sigmoidförmig, während Daunorubi- cin einer Sättigungskinetik folgte. Der Invasionsverlauf beider Anthrazykline war sowohl zeit- als auch konzentrationsabhängig. Die Versuche zur intrazellulären Verteilung zeigten, dass sich beide Stoffe nach drei Stunden Inkubationszeit vom Zytoplasma in den Kern verteilten. Daunorubicin erreichte sehr schnell seine maximale Fluoreszenz im Kern. Bei Daunoxome ließ sich auch nach sechs Stunden Inkubation eine weitere Zunahme der Fluoreszenz messen. Die Untersuchungen zur Apoptoseinduktion unterstützten die Aussagen zur Invasion. Dauno- rubicin induzierte zu Anfang deutlich schneller Apoptose als Daunoxome. Über den gemessenen Versuchszeitraum kam es aber zu einer Angleichung aller Apoptoseraten. Auch hier zeigte sich eine Zeit- und Konzentrationsabhängigkeit. Die Ergebnisse der Evasionsversuche zeigten, dass Daunorubicin biphasisch und Daunoxome monophasisch ausströmte. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass freies Daunorubicin initial eine bessere zelluläre Pharmakokinetik und damit eine höhere Zytotoxizität aufweist als liposomal verkapseltes Daunorubicin. Über die Zeit kommt es allerdings zu einer Angleichung der Zytotoxizität. Damit ist Daunoxome auf zellulärer Ebene mindestens genauso wirksam wie Daunorubicin. / We studied the cellular pharmacokinetics, including uptake, intracellular distribution and efflux, and the induction of apoptosis as a parameter of pharmacodynamics of the two anthracyclines, free and liposomal encapsulated daunorubicin. We used a flowcytometer and a confocal lasermicroscope to measure the intracellular fluorescence in CEM-cells, corresponding to the intracellular concentration of the drugs. Free daunorubicin invaded initially the cells much quicker than liposomal encapsulated daunorubicin and attained earlier the maximum concentration. After the examined time daunoxome achieved the same maximum concentration as daunorubicin. The invasion of liposomal encapsulated daunorubicin followed a sigmoid course, while free daunorubicin followed a saturation kinetic. It was shown that the uptake of both anthracyclines was time- and concentration-dependent. The examinations about the intracellular distribution showed, that both drugs accumulated in the nucleus after three hours of incubation. Daunorubicin attained quickly the maximum fluorescence there, while daunoxome increased slowly for the next six hours. The results of the apoptosis induction correlated to the results of the uptake experiments. Free daunorubicin induced initially quicker apoptosis than liposomal encapsulated daunorubicin. At the end of the measured time all the apoptosis rates of both drugs appeared to be equal. It was determined that the induction of apoptosis also is time- and concentration-dependent. The efflux of daunoxome was monophasic in contrast to a biphasic decline of daunorubicin. These results indicate that free daunorubicin has improved initial cellular pharmacokinetics and therefore enhanced cytotoxicity compared with liposomal encapsulated daunorubicin. But over the examined period both got equal cytotoxicity. Therefore daunoxome is on the cellular basis at least as effective as daunorubicin.

Eingeschränkte Apoptose trägt zur Tumorentstehung und zur Entwicklung von Chemoresistenz bei, da die Apoptose normalerweise Zellen mit genetischen Schäden oder malignem Potential eliminiert. Dieser Prozess, der bereits für viele unterschiedlichen Tumorzellen nachgewiesen wurde, limitiert häufig die Behandelbarkeit maligner Erkrankungen und ist somit ein grosses Problem in der heutigen Krebsbehandlung. Es existieren unterschiedliche Ansätze die Auslöseschwelle für die Apoptose zu vermindern, um so Chemotherapie-resistente Tumorzellen zu eliminieren. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde das anti-tumorale Potential des bispezifischen 4625 Antisense-Oligonukleotid in Kombination mit chemotherapeutischen Wirkstoffen in vitro und in vivo untersucht. Der zweite Teil beschreibt die Ergebnisse mit dem rekombinanten Ep-CAM spezifischen scFv Immunotoxin 4D5MOC-B-ETA in vitro und im Modell der Nacktmaus. Bcl-2 und Bcl-xL sind Inhibitoren der Apoptose, die von vielen malignen Tumorzellen überexprimiert werden. Das Herunterregulieren von Bcl-2 oder Bcl-xL erniedrigt die apoptotische Auslöseschwelle und Tumorzellen sterben durch programmierten Zelltod. Das 4625 Antisense Oligonukleotid richtet sich gegen eine Region hoher Homologie in der bcl-2/bcl-xL mRNA und hemmt simultan die Expression von Bcl-2 und Bcl-xL. Die durch das bispezifische 4625 Antisense gehemmte Expression von Bcl-2 und Bcl-xL in Tumorzellen unterschiedlicher Histologie zeigen die Ergebnisse der Immuno-Blots. Weiterhin führt 4625 zur dosisabhängigen Wachstumshemmung von Krebszellen bei Konzentrationen von 75-600 nM im MTT Assay. Für die Kombinationsbehandlung wurden Paclitaxel und 5-FU jeweils als Standardtherapie zur Behandlung von Brust- und kolorektalem Karzinom gewählt. Die ip. Applikation von 20mg/kg KG 4625 mit oder ohne Paclitaxel/5-FU führte zu einem verlangsamten Wachstum humaner Tumor Xenotransplantaten in Nacktmäusen, im Vergleich mit denen die mit dem Kontrolloligonukleotid 4626 mit oder ohne Chemotherapie behandelt wurden. Bcl-2 und Bcl-xL spielen unterschiedliche Rollen in der Tumorentwicklung und sind häufig heterogen in soliden Tumorgeweben exprimiert. Diese Daten zeigen, daß die moderne Antisense Technologie eine wirksame Methode zur Herunterregulierung zweier Hauptinhibitoren der Apoptose mit einem einzigen Oligonukleotid darstellt, wovon möglicherweise mehr Patienten mit malignen Erkrankungen in Zukunft profitieren könnten. Die Expression bestimmter Zelloberflächenmoleküle ist ein häufiger Prozess in vielen soliden Tumoren, was sie für eine zielgerichtete Antikörpertherapie angreifbar macht. Das epitheliale Glykoprotein-2 (Ep-CAM) wird reichlich von epithelialen Tumoren und Tumorzellinien exprimiert. Die antineoplastische Aktivität des Ep-CAM spezifischen 4D5MOC-B-ETA Immunotoxin wird im zweiten Teil dieser Arbeit beschrieben. In vitro hemmt 4D5MOC-B-ETA spezifisch die Proteinsynthese in Ep-CAM positiven Krebszellen unterschiedlichen histologischen Ursprungs ermittelt durch [H3]leucin Aufnahme und reduzierte die Überlebensrate dieser Zellen in Konzentrationen von 0.01 bis 1 pM. Ep-CAM negative Zellen wurden als negative Kontrolle genutzt und blieben durch das Immunotoxin in Konzentration bis zu 10.000 pM unversehrt, was dessen hochgradige Ep-CAM Spezifität beweist. Die tägliche Applikation von 0.01 mg 4D5MOC-B-ETA im Nacktmausmodell führte zu einem Schrumpfen der Tumor Xenotransplantate während der Behandlungszeit. Diese hohe Wirksamkeit des scFv Immunotoxin bedarf weiterer Beachtung in der zukünftigen Krebstherapie. / Impaired apoptosis contributes to cancer development and resistance towards chemotherapy, since apoptosis normally eliminates cells with damaged DNA or increased malignant potential. The increased resistance towards cell death often limits therapeutic options in the clinic and is one major problemin current tumor therapy. Different approaches, which have been described so far intend to lower the apoptotic threshold in order to eliminate chemoresistant cancer cells. In the first part of this thesis the anti-tumor potential of the bispecific 4625 oligonucleotide was investigated in combination with chemotherapeutic drugs in vitro and in vivo. The second part describes the anti tumor activity of the recombinant Ep-CAM specific scFv immunotoxin 4D5MOC-B-ETA in vitro and in nude mice. Bcl-2 and Bcl-xL are inhibitors of apoptosis frequently overexpressed in malignant tumor cells. Downregulation of either Bcl-2 or Bcl-xL lowers the apoptotic threshold and tumor cells undergo apoptosis. The 4625 antisense oligonucleotide targets a region of high homology shared by the bcl-2/bcl-xL mRNAs and simultaneously downregulates Bcl-2 and Bcl-xL. The 4625 bispecific Antisense Oligonucleotide downregulates Bcl-2 and Bcl-xL expression in cancer cell lines of diverse histological origins assessed by immuno blotting. It further leads to proliferation inhibition of cancer cells at concentrations ranging from 75-600 nM in MTT assay in a dose-dependent manner. For combination experiments Paclitaxel and 5-FU were chosen as standard therapy for the treatment of breast and colorectal cancer, respectively. The ip. application of 20 mg/kg 4625 with or without Paclitaxel/5-FU led to a growth inhibition of established human carcinomas xenografts in nude mice, relative to those treated with the 4626 control oligonucleotide with or without chemotherapy. Bcl-2 and Bcl-xL play nonredundant roles in tumor growth and are often heterogeneously expressed in solid tumor tissues. This data suggests that state-of-the-art antisense technology offers a potent approach to inhibit the expression of the two major anti-apoptotic proteins Bcl-2 and Bcl-xL with one single oligonucleotide, which could make additional patients benefit from a treatment with this antisense compound. Expression of certain cell surface antigens is a common process in many solid tumors making them suitable for targeted antibody therapy. The epithelial glycoprotein-2 (Ep-CAM) is abundantly expressed on carcinomas and cancer cell lines. The anti tumor activity of the Ep-CAM specific 4D5MOC-B-ETA immunotoxin is described in the second part. In vitro 4D5MOC-B-ETA specifically inhibited protein synthesis in Ep-CAM positive cancer cells of diverse histological origin assessed by [H3]leucin incorporation and reduced cell viability with IC50 ranging from 0.01 to 1 pM. Ep-CAM negative cells were taken as control and were not harmed by the immunotoxin at concentrations up to 10.000 pM, which proves the 4D5MOC-B-ETA Ep-CAM specific potential. In athymic mice, the systemic application of 4D5MOC-B-ETA at a dose of 0.01 mg per day resulted in the regression of established tumor xenografts during the time of treatment. This highly potent anti-tumor activity of a recombinant scFv immunotxin deserves further attention for use in cancer therapy.

Ziel: Einzellfallanalyse der Totgeburten hinsichtlich ihrer Vermeidbarkeit und Vermeidungsfaktoren als ein wesentlicher Anteil der internen Qualitätssicherung. Methode: Im Zeitraum von 1996 bis 2000 wurden nach dem Ausschluss der Abbrüche bei Fehlbildungen 100 Totgeburten bei 99 Entbindungen mit einem Geburtsgewicht von mindestens 500 g in die Analyse miteinbezogen. Ergebnisse: Die korrigierte Totgeburtenrate lag bei 5,23 Totgeburten/1000 Geburten. Der Anteil von totgeborenen Mehrlingen (11%) war 4fach so hoch dem Normalkollektiv (2,8%) gegenüber. Die relativ große Zahl der zwischen 20-23 vollendeten SSW (22%) und vor 28 vollendeten SSW (36%) auftretenden intrauterinen Fruchttode in unserer Untersuchung weist auf eine Population mit einem großen Anteil an früher Frühgeburtlichkeit hin. Die meisten Totgeburten (38%) befanden sich in der Gewichtsgruppe 500-999 g. Zwei Drittel (14/21) der Kinder mit SGA wurden ab 32 SSW und knapp die Hälfte (10/21) am Entbindungstermin mit 37 bis 41 SSW geboren. Die Todesursachen waren Plazentainsuffizienz (31%), AIS (21%), vorzeitige Plazentalösung (20%), Nabelschnurkomplikationen (7%), FFTS (2%) und Hydrops fetalis (2%). Das Amnioninfektionssyndrom (AIS) als Todesursache trat häufiger in frühen Schwangerschaftswochen (20-24 SSW: n= 17 von 21 Fällen mit AIS als Todesursache) auf. Nabelschnurkomplikationen fanden sich dagegen in späteren Schwangerschaftswochen (34-40 SSW: n=7). Unabhängig von den Todesursachen waren 51% der Totgeburten nach unserer Analyse nicht vermeidbar, 12% waren intern vermeidbar und 37% möglicherweise vermeidbar durch die Frauenärzte/Innen bzw. die Patientinnen selber. Eine gute Schwangerschaftsvorsorge, eine ausreichende fetale Überwachung und ein gutes Geburtsmanagement hätten viele Totgeburten vermeiden können. Die Beteiligung der Schwangeren ist dabei die Grundvoraussetzung. Schlussfolgerung: Die Betrachtung der Todesursache allein ist zur Beurteilung der Vermeidbarkeit nicht ausreichend. Das Verständnis der Ereignisse, die zu den Totgeburten führten, ist der Ausgangspunkt für eine kritische Auswertung. / Objective: The avoidability and the preventive factors relating to stillbirths were evaluated as an important part of internal quality control. Methods: After exclusion of interruptions because of fetal malformations, the case records of 100 stillbirths with a minimal birth weight of 500 g from 99 deliveries in our clinic in the years 1996 till 2000 were retrospectively as single cases analysed. Results: The corrected rate of stillbirth was 5,23 per 1000 births. The proportion of the stillborn multiplets (11%) was 4 times higher then the proportion in the normal population (2,8%). That the stillbirths occurred preferentially between 20-23 menstrual weeks of pregnancy (22%) and before 28 menstrual weeks in our collection points out a population with a large proportion of earlier prematurity. Most of the stillbirths (38%) were born with a birth weight between 500-999 g. Two third (14/21) of the stillbirths from 32 menstrual weeks and almost the half of the stillbirths (10/21) between 37 till 41 menstrual weeks were born with small for gestational age (SGA). The principal causes of the stillbirths were placental insufficiency (31%), chorioamnionitis (21%), placental abruption (20%), cord complications (7%), twin-to-twin transfusion syndrom (2%) and hydrops (2%). The chorioamnionitis appeared more frequently in the early menstrual weeks (20-24 menstrual weeks: n=17 of 21 cases with chorioamnionitis). The cord complications on the contrary occurred in the late menstrual weeks (34-40 menstrual weeks: n=7). Independent of the causes of deaths, 51% of the stillbirths according to our analysis were not avoidable, 12% were internally preventable and 37% could be prevented by the external gynecologists or the patients themselves. A qualified and compliance to prenatal care, a sufficient fetal surveillance and a good management of delivery could avoid many stillbirths. The corporation of the pregnant patients is nevertheless prerequisite. Conclusion: The only consideration of the cause of death is not sufficient to evaluate the preventability of stilllbirths. The insight of the events that lead to stillbirths is the starting point for a critical interpretation.