In einem Zeitraum von sieben Jahren untersuchten wir invasive bakterielle Infektionen bei Kindern durch die wichtigsten Erreger von Blutstrombahninfektionen an der Würzburger Universitäts-Kinderklinik. / We analysed invasive bacterial infections in children caused by the most common and important pathogens of bloodstream infections in children over a 7-year-period.

The obligate human pathogen Neisseria meningitidis is a major cause of sepsis and meningitis worldwide. It affects mainly toddlers and infants and is responsible for thousands of deaths each year. In this study, different aspects of the importance of sphingolipids in meningococcal pathogenicity were investigated. In a first step, the acid sphingomyelinase (ASM), which degrades membrane sphingomyelin to ceramide, was studied in the context of meningococcal infection. A requirement for ASM surface activity is its translocation from the lysosomal compartment to the cell surface, a process that is currently poorly understood. This study used various approaches, including classical invasion and adherence assays, flow cytometry, and classical and super resolution immunofluorescence microscopy (dSTORM). The results showed that the live, highly piliated N. meningitidis strain 8013/12 induced calcium-dependent ASM translocation in human brain microvascular endothelial cells (HBMEC). Furthermore, it promoted the formation of ceramide-rich platforms (CRPs). In addition, ASM translocation and CRP formation were observed after treating the cells with pili-enriched fractions derived from the same strain. The importance for N. meningitidis to utilize this pathway was shown by the inhibition of the calcium-dependent ASM translocation, which greatly decreased the number of invasive bacteria. I also investigated the importance of the glycosphingolipids GM1 and Gb3. The results showed that GM1, but not Gb3, plays an important role in the ability of N. meningitidis to invade HBMEC. By combining dSTORM imaging and microbiological approaches, we demonstrated that GM1 accumulated prolifically around bacteria during the infection, and that this interaction seemed essential for meningococcal invasion. Sphingolipids are not only known for their beneficial effect on pathogens. Sphingoid bases, including sphingosine, are known for their antimicrobial activity. In the last part of this study, a novel correlative light and electron microscopy approach was established in the combination with click chemistry to precisely localize azido-functionalized sphingolipids in N. meningitidis. The result showed a distinct concentration-dependent localization in either the outer membrane (low concentration) or accumulated in the cytosol (high concentration). This pattern was confirmed by mass spectrometry on separated membrane fractions. Our data provide a first insight into the underlying mechanism of antimicrobial sphingolipids. / Der obligate Humanpathogen Neisseria meningitidis ist weltweit einer der Hauptursachen für Sepsis und Meningitis. Er befällt vor allem Kleinkinder und Säuglinge und ist jedes Jahr für Tausende von Todesfällen verantwortlich. In dieser Studie wurden verschiedene Aspekte der Bedeutung von Sphingolipiden bei der Pathogenität von Meningokokken untersucht. In einem ersten Schritt wurde die saure Sphingomyelinase (ASM), die Membran-Sphingomyelin zu Ceramid abbaut, im Zusammenhang mit einer Meningokokken-Infektion untersucht. Eine Voraussetzung für die Oberflächenaktivität der ASM ist ihre Translokation vom lysosomalen Kompartiment auf die Zelloberfläche, ein Prozess, der derzeit noch wenig verstanden wird. In dieser Studie wurden verschiedene Ansätze verwendet, darunter klassische Invasions- und Adhärenztests, Durchflusszytometrie sowie klassische und superauflösende Immunfluoreszenzmikroskopie (dSTORM). Die Ergebnisse zeigten, dass der lebende, hochpiliatisierte N. meningitidis Stamm 8013/12 eine kalziumabhängige ASM-Translokation in mikrovaskulären Endothelzellen des menschlichen Gehirns (HBMEC) induzierte. Des Weiteren förderte er die Bildung Ceramid-reicher Plattformen (CRPs). Zusätzlich wurden ASM-Translokation und CRP-Bildung beobachtet, nachdem die Zellen mit pili-angereicherten Fraktionen desselben Stammes behandelt worden waren. Die Bedeutung für N. meningitidis in der Pathogenese zeigte sich durch die Hemmung der Calcium-abhängigen ASM-Translokation, wodurch die Zahl der invasiven Bakterien stark reduziert wurde. Ich untersuchte auch die Bedeutung der Glykosphingolipide GM1 und Gb3. Die Ergebnisse zeigten, dass GM1, aber nicht Gb3, eine wichtige Rolle bei der Fähigkeit von N. meningitidis spielt, in Gehirnendothelzellen einzudringen. Durch die Kombination von dSTORM-Bildgebung und mikrobiologischen Ansätzen konnten wir zeigen, dass sich GM1 während der Infektion vermehrt um die Bakterien herum anreicherte und dass diese Interaktion für die Invasion von Meningokokken essenziell ist. Sphingolipide sind nicht nur für ihre positive Wirkung auf Krankheitserreger bekannt. Sphingoidbasen, einschließlich Sphingosin, sind zusätzlich für ihre antimikrobielle Aktivität bekannt. Im letzten Teil dieser Studie wurde ein neuartiger korrelativer licht- und elektronenmikroskopischer Ansatz in der Kombination mit Click-Chemie etabliert, um azidofunktionalisierte Sphingolipide in N. meningitidis genau zu lokalisieren. Das Ergebnis zeigte eine deutliche konzentrationsabhängige Lokalisation entweder in der äußeren Membran (niedrige Konzentration) oder akkumuliert im Zytosol (hohe Konzentration). Dieses Muster konnte durch einen Massenspektrometrischen Ansatz bestätigt werden. Hierfür wurde eine Separation der inneren und äußeren Membran, nach Behandlung mit der niedrigen Konzentration, etabliert. Die verschiedenen Membranfraktionen wurden anschließend auf ihren Gehalt an funktionalisierten Sphingolipiden hin untersucht und bestätigten die lokalisierung in der äußeren Membran. Unsere Daten geben einen ersten Einblick in den zugrundeliegenden Mechanismus der antimikrobiellen Sphingolipide.

The StrongPaed study in the paediatric ward of a referral hospital in Mwanza in the lake region of Tanzania showed the prevalence of S. stercoralis, G. lamblia, E. histolytica and E. dispar as well as of other intestinal parasites with various diagnostic methods. The prevalence of S. stercoralis was 2-10 % depending on the diagnostic methods used. There were no symptomatic infections but only carriage of the nematode. The positive results differed greatly depending on the performed diagnostic methods. None of the diagnostics showed satisfying results, neither in sensitivity and specificity nor in feasibility for this population in an endemic region in sub-Saharan Africa. PCR and microscopy were limited by the low amount of examined stool samples and by the resulting lack of sensitivity. Stool cultures were limited by time-consuming procedures and mainly by the problem of differentiation from hookworm and the resulting lack of specificity. ELISA was limited by the need of blood samples and also by poor specificity in the ELISA used. The prevalence of G. lamblia was high, but mostly only carriage and not symptomatic infections was seen. No E. histolytica was detected, but 8.5 % samples were positive for E. dispar. Among the performed diagnostics, the rapid test showed sufficient results. It showed better sensitivity than microscopy and is cheaper and more feasible than PCR. Differentiation between E. histolytica and E. dispar was only possible with qPCR performed in Germany. More children were positive for intestinal parasites from rural than from urban areas. The profession of the parents working as farmers was a risk factor for intestinal parasitic infections. Hygienic living conditions such as access to tap water and flush toilets at home were preventive for intestinal parasitic infections in children. / Die StrongPaed Studie auf der pädiatrischen Station des Referenzkrankenhauses in Mwanza in der Seeregion von Tanzania zeigte die Prävelanz von S. stercoralis, G. lamblia, E. histolytica und E. dispar sowie weiteren Darmparasites mit verschiedenen Diagnostikmethoden. Die Prävalenz von S. stercoralis betrug 2-10 %, abhängig von den gewählten diagnostischen Methoden. Es traten keine symptomatischen Infektionen auf, sondern lediglich Besiedelungen durch Würmer. Die positiven Ergebnisse unterschieden sich stark in Abhängigkeit von den durchgeführten diagnostischen Methoden. Keine dieser diagnostischen Methoden zeigte für die gewählte Population zufriedenstellende Ergebnisse, weder in Bezug auf Sensitivität und Spezifität noch in der Durchführbarkeit. PCR und Mikroskopie waren durch die geringe Menge an untersuchten Stuhlproben und die daraus resultierende fehlende Sensitivität limitiert. Die Stuhlkulturen waren durch zeitaufwändige Verfahren und vor allem durch das Problem der schwierigen Differenzierung zum Hakenwurm und der daraus resultierenden mangelnden Spezifität limitiert. Der ELISA war durch den Bedarf an Blutproben und in dieser Studie auch durch die geringe Spezifität limitiert. Die Prävalenz von G. lamblia war hoch, meist handelte es sich jedoch nur um eine Besiedelung und nicht um eine symptomatische Infektion. Es wurde in keinem Fall E. histolytica nachgewiesen, aber 8,5 % der Proben waren positiv für E. dispar. In der durchgeführten Diagnostik zeigte der Schnelltest zufriedenstellende Ergebnisse. Er zeigte eine bessere Sensitivität als die Mikroskopie und ist billiger und praktikabler als die PCR. Eine Differenzierung zwischen E. histolytica und E. dispar war nur mit der in Deutschland durchgeführten qPCR möglich. Mehr Kinder aus ländlichen als aus städtischen Gebieten waren positiv auf Darmparasiten. Der Beruf der als Landwirt arbeitenden Eltern war ein Risikofaktor für Darmparasiten. Hygienische Lebensbedingungen wie der Zugang zu Leitungswasser und Toilettenspülung im Haushalt korrelierten mit einer niedrigeren Rate an nachgewiesenen Darmparasiten bei Kindern.

Ziele: Das Ziel dieser Dissertation ist es, die empirischen antibiotische Therapien (PAT) bei komplizierten intraabdominellen Infektionen (cIAI) in den Jahren 2016 – 2018 in einem großen deutschen Maximalversorger zu evaluieren. Aktuelle Studien legen nahe, dass viele Patienten keine Nachteile durch kürzere Therapien mit schmaler wirksamen Antibiotika oder das vermeiden einer nicht notwendigen antibiotischen Therapie haben. Methoden: Es wurde eine retrospektive Kohortenstudie durch Analyse von elektronischen Patientenakten an einem 1500-Betten-Universitätsklinikum in Deutschland durchgeführt, bei der die Dauer der Antibiotikatherapie nach Notfalloperationen erhoben und mit antibiotischen Leitlinien durch die hausinterne Antibiotic-Stewardship-Abteilung (AMS) verglichen. Ergebnisse: 767 Patienten konnten eingeschlossen werden, davon erhielten 404 (52.7%) eine PAT. Die Gesamtanzahl der Therapietage pro 100 Patiententagen ging von 47,0 auf 42,2 Tage zurück (p = 0,035) ohne einen Anstieg an Komplikationen. Patienten ohne Sepsis, bei denen eine initiale chirurgischer Fokuskontrolle möglich war profitierten nicht von einer Therapiedauer über 4 Tage (160 vs 100 Patienten). Bei Patienten, bei denen diese Bedingungen nicht gegeben waren, zeigte sich ebenfalls kein Vorteil bei längeren Behandlungen (über >7 Tage, 74 lang vs. 32 kurz behandelte Patienten). Es zeigte sich ebenfalls kein Vorteil von empirischen Therapien mit Carbapenem statt mit Piperacillin-Tazobactam (n=51 C vs n=40 vs Pip/Taz). Schlussfolgerung: Die Reduktion unnötiger, zu breiter und zu langer antibiotischer Therapien bei cIAI ist ohne einen Anstieg der postoperativen Komplikationen möglich. Weitere RCTs sind notwendig, um das Wissen um sichere Behandlungen zu vergrößern. / Objectives: The aim of this dissertation is to evaluate empirical antibiotic therapies (PAT) for complicated intra-abdominal infections (cIAI) in 2016 - 2018 in a large German maximum care hospital. Current studies suggest that many patients have no disadvantages due to shorter therapies with less effective antibiotics or the avoidance of unnecessary antibiotic therapy. Methods: A retrospective cohort study was conducted by analyzing electronic patient records at a 1500-bed university hospital in Germany, in which the duration of antibiotic therapy after emergency surgery was collected and compared with antibiotic guidelines by the in-house antibiotic stewardship department (AMS). Results: 767 patients were included, of which 404 (52.7%) received PAT. The total number of days of therapy per 100 patient days decreased from 47.0 to 42.2 days (p = 0.035) without an increase in complications. Patients without sepsis in whom initial surgical focus control was possible did not benefit from a treatment duration of more than 4 days (160 vs 100 patients). In patients who did not meet these conditions, there was also no advantage to longer treatments (over >7 days, 74 patients treated for a long time vs. 32 for a short time). There was also no advantage of empirical treatment with carbapenem instead of piperacillin-tazobactam (n=51 C vs n=40 vs Pip/Taz). Conclusion: The reduction of unnecessary, too broad and too long antibiotic therapies in cIAI is possible without an increase in postoperative complications. Further RCTs are needed to increase the knowledge of safe treatments.

RNA is not only central to cellular gene expression - as a messenger of genetic information, the main component of ribosomes and in the form of transfer RNAs translating the genetic code. It also fulfills a wide range of functions in the form of non-coding RNAs and is used by RNA viruses to store and replicate their genetic cargo. With the COVID-19 pandemic, researchers have embarked on an unprecedented endeavor to unravel how SARS-CoV-2 executes its replication cycle based on its complex RNA genome. To date, the true repertoire of RNA functions cannot be inferred from sequence and structural information alone. The interactions with proteins can provide important information on individual RNA functions. To identify which proteins directly interact with RNA, state-of-the-art methods apply UV crosslinking. UV irradiation induces formation of covalent bonds and the resulting complexes can be isolated using tagged DNA antisense probes and affinity purification. While these approaches have been used to reveal important RNA-based mechanisms, they come with important limitations: • only highly abundant RNA targets have been successfully analyzed • investigating separate regions as part of a transcript is not possible and • high cost and labor limit their application As a consequence, knowledge on the interactions of RNAs with moderate or low expression levels is missing. Further, proteins have to be individually mapped to identify corresponding RNA-binding sites and the number of targets investigated to date is still low. Recently, organic phase separation-based methods have emerged enabling the highly efficient isolation of the full repertoire UV-crosslinked RNA-protein complexes from a diversity of biological sources to globally identify RNA-binding proteins. Inspired by this potential, I set out to develop an approach combining organic phase separations with a sequence-specific RNA targeting strategy to isolate proteins interacting with a defined RNA sequence. Using this new method termed SHIFTR, I was able to record the composition of human small nuclear RNPs from less than 5 % of the material and superior accuracy as compared to a state-of-the-art approach. I further identified known as well as novel interactors of a human long non-coding RNA and successfully targeted human mRNAs. By applying SHIFTR on SARS-CoV-2-infected human cells, I identified functionally relevant interactors of 5’ and 3’ terminal regions as well as separate coding regions of SARS-CoV-2 RNAs. This doctoral work provides a groundbreaking method that allows researchers to study the interactions of RNA and proteins at high resolution while offering unprecedented scalability and dramatically reducing cost and labor. In addition, it provides a data resource on the interactions of human and viral RNAs with cellular proteins that can be used to gain new insights into RNA or protein functions and to support the development of new therapies. / RNA ist nicht nur von zentraler Bedeutung für die zelluläre Genexpression - als Lieferant genetischer Information, als Hauptbestandteil von Ribosomen und in Form von Transfer-RNAs, die den genetischen Code übersetzen. Sie erfüllt auch eine Vielzahl von Funktionen in Form nicht-codierender RNAs und wird von RNA-Viren zur Speicherung und Replikation ihrer genetischen Fracht verwendet. Mit der COVID-19-Pandemie haben Forscher ein beispielloses Unterfangen gestartet, um zu entschlüsseln, wie SARS-CoV-2 seinen Replikationszyklus auf der Grundlage seines komplexen RNA-Genoms realisiert. Bislang lässt sich das wahre Repertoire an RNA-Funktionen nicht allein aus Sequenz- und Strukturinformationen ableiten. Die Wechselwirkungen mit Proteinen können wichtige Informationen über individuelle RNA-Funktionen liefern. Um herauszufinden, welche Proteine direkt mit RNA interagieren, wird für moderne Methoden UV-Crosslinking eingesetzt. Die UV-Bestrahlung führt zur Bildung kovalenter Bindungen, und die resultierenden Komplexe können mit Hilfe markierter DNA-Sonden gebunden und per Affinitätsreinigung isoliert werden. Mit diesen Ansätzen konnten zwar wichtige RNA-basierte Mechanismen aufgedeckt werden, sie weisen jedoch auch wichtige Einschränkungen auf: • nur sehr häufig vorkommende Ziel-RNAs wurden erfolgreich analysiert • die Untersuchung einzelner Regionen als Teil eines Transkripts ist nicht möglich • hohe Kosten und Arbeitsaufwand begrenzen ihre Anwendung Infolgedessen fehlt es an Wissen über die Wechselwirkungen mäßig oder gering exprimierter RNAs. Außerdem müssen Proteine einzeln kartiert werden, um die entsprechenden RNA-Bindungsstellen zu identifizieren und die Zahl der bislang untersuchten Transkripte ist immer noch gering. Seit Neustem gibt es auf organischer Phasentrennung basierende Methoden, die eine hocheffiziente Isolierung des gesamten Repertoires UV-vernetzter RNA-Protein-Komplexe aus einer Vielzahl biologischer Quellen ermöglichen, um RNA-bindende Proteine global zu identifizieren. Inspiriert von diesem Potenzial habe ich einen Ansatz entwickelt, der organische Phasentrennungen mit einer sequenzspezifischen RNA-Targeting-Strategie kombiniert, um Proteine zu isolieren, die mit einer bestimmten RNA-Sequenz interagieren. Mit dieser neuen Methode namens SHIFTR konnte ich die Zusammensetzung humaner small nuclear RNPs mit weniger als 5 % des Materials sowie einer höheren Genauigkeit als bei einem herkömmlichen Ansatz erfassen. Darüber hinaus identifizierte ich bekannte und neue Interaktoren einer menschlichen langen nichtkodierenden RNA und wandte die Methode erfolgreich auf menschliche mRNAs an. Durch die Anwendung von SHIFTR auf SARS-CoV-2-infizierte menschliche Zellen identifizierte ich funktionell relevante Interaktoren von 5'- und 3'-terminalen Regionen sowie von separaten kodierenden Regionen von SARS-CoV-2-RNAs. Diese Doktorarbeit liefert eine bahnbrechende Methode, die es Forschern ermöglicht, die Wechselwirkungen von RNA und Proteinen mit hoher Auflösung zu untersuchen, während sie gleichzeitig eine noch nie dagewesene Skalierbarkeit bietet und Kosten sowie Arbeitsaufwand drastisch reduziert. Darüber hinaus bietet sie eine Datenquelle für die Wechselwirkungen menschlicher und viraler RNAs mit zellulären Proteinen, die genutzt werden kann, um neue Erkenntnisse über RNA- oder Proteinfunktionen zu gewinnen und die Entwicklung neuer Therapien zu unterstützen.

Obwohl eine wirksame Schutzimpfung verfügbar ist, sind Masern noch immer weltweit verbreitet. Mit etwa 750.000 Todesfällen jährlich gehören sie zu den gefährlichsten Infektionskrankheiten im Kindesalter überhaupt. Nicht allein wegen der masernvirusinduzierten Immunsuppression treten sekundäre bakterielle Infektionen, darunter Otitiden oder Pneumonien, gehäuft auf. Eine Beteiligung des zentralen Nervensystems kann zur akuten postinfektiösen Masernenzephalitis (APME), die meist mit einer hohen Defektheilungsrate einhergeht, oder zur letal verlaufenden subakuten sklerosierenden Panenzephalitis (SSPE) führen. Besonders gefürchtet sind die schweren Komplikationen der Riesenzellpneumonie oder der measles inclusion body encephalitis (MIBE) bei immunsupprimierten Patienten. Viele pathogenetische Aspekte und pathophysiologische Vorgänge sind dabei noch nicht gänzlich verstanden. Vaskuläre Endothelzellen sind neben Epithelzellen, Monozyten und Makrophagen sowie Lymphozyten als wichtige Zielzellen für das Masernvirus bei der Ausbreitung der Masernvirusinfektion und Entstehung ihrer Komplikationen anzusehen. In immunhistochemisch aufbereiteten pathologischen Schnittpräparaten wurden in infizierten und stark entzündlich veränderten Arealen immer wieder infizierte Gefäßendothelzellen gefunden. Eine systematische Untersuchung der Interaktion von Masernviren mit humanen Gefäßendothelzellen in vitro lag allerdings bislang nicht vor. Das Ziel dieser Dissertation war es nun, die Interaktion von attenuierten und virulenten Masernvirusstämmen mit humanen Gefäßendothelzellen grundlegend und systematisch zu untersuchen und eine Basis für die Definition pathogenetisch bedeutsamer molekularer Mechanismen zu schaffen. Hierfür wurde mit primären Endothelzellen der menschlichen Nabelschnurvene (HUVEC) und einer humanen mikrovaskulären Hirnendothelzelllinie (HBMEC) ein rein humanes Zellkulturmodell gewählt und unter Verwendung attenuierter und virulenter Masernvirusstämme den natürlichen Bedingungen Rechnung getragen. Als essentielle Grundlage für die Untersuchungsreihen wurden die Endothelzellen auf endothelzellspezifische Markermoleküle hin untersucht und charakterisiert. Einzig die Oberflächenproteine membrane cofactor protein (MCP oder CD46) und signaling lymphocytic activation molecule (SLAM oder CD150) sind bislang als zelluläre Rezeptoren für das Masernvirus identifiziert worden. Es konnte hier eindeutig nachgewiesen werden, dass HUVEC und HBMEC auf verschiedenen zellulären Ebenen konstitutiv CD46, nicht aber SLAM exprimieren. Weder eine Aktivierung der Endothelzellen mit diversen Zytokinen und Stimulantien, noch der Kontakt der Endothelzellen mit inaktivierten Masernviren vermochte eine Expression von SLAM zu induzieren, obwohl eine Expression von toll-like receptor 2 (TLR2) klar aufgezeigt werden konnte. Es konnte hier ebenfalls belegt werden, dass sowohl der attenuierte Masernvirusstamm Edmonston (Edm) als auch die virulenten Masernvirusstämme WTFb, Wü4797 und Wü5679 Endothelzellen infizieren und eine morphologische Zellalteration mit Ausbildung eines zytopathischen Effekts hervorrufen können. Weitere Analysen zeigten für Edm und Wü4797 ein enormes Infektionsausmaß und eine sehr gute Ausbreitungseffizienz, die durch die Anwesenheit CD46-spezifischer Antikörper nur bei Edm klar reduziert werden konnte. Eine Aktivierung der Endothelzellen mit diversen Zytokinen und Stimulantien trug keinen eindeutigen begünstigenden oder hemmenden Effekt auf die Masernvirusinfektion mit sich, Interferon-α und -γ schienen das Infektionsausmaß abzuschwächen. Folgeversuche zur Rezeptormodulation durch Masernviren deuten darauf hin, dass CD46 nur für den attenuierten Masernvirusstamm Edm, nicht aber für die virulenten Masernvirusstämme WTFb, Wü4797 und Wü5679 als zellulärer Rezeptor fungiert. Die Ergebnisse dieser Dissertation belegen eine von den beiden Masernvirusrezeptoren CD46 und SLAM unabhängige Infektion humaner vaskulärer Endothelzellen mit Masernviruswildtypstämmen. Diese Beobachtungen lassen einen weiteren, bislang noch nicht bekannten zellulären Rezeptor oder einen von einem zellulären Rezeptor unabhängigen Aufnahme- und Ausbreitungsmechanismus bei Gefäßendothelzellen vermuten. Es darf weiterhin als sicher angesehen werden, dass Endothelzellen in der Pathogenese von masernvirusinduzierten Komplikationen, sei es direkt oder indirekt, involviert sind. / Although an effective live vaccine is available, measles still represents a major infectious disease causing about 750,000 deaths a year, preferentially in children. Due to the measles virus (MV)-induced immunosuppression secondary bacterial infections as otitis or pneumonia are common complications. Neurological involvement can lead to the acute postinfectious measles encephalitis (APME), which usually ends up with severe cerebral damage, or to the lethal subacute sclerosing panencephalitis (SSPE). In particular, immunosuppressed patients may acquire serious complications such as giant-cell pneumonia or measles inclusion body encephalitis (MIBE). However, the pathogenesis of complicated measles is poorly understood. Apart from epithelial cells, monocytes, macrophages and lymphocytes vascular endothelial cells (EC) are supposed to be important target cells for MV and involved in the pathogenesis of classic and complicated measles. Immunohistochemistry of pathologic sections has repeatedly revealed infected vascular EC in areas of extensive infection and inflammation. A systematic in-vitro analysis of the interaction of MV with human vascular EC has not been performed yet. This dissertation issues now a basic and systematic investigation of the interaction of attenuated and virulent MV strains with human vascular EC and aims to create a basis to define molecular mechanisms of MV pathogenesis. Natural conditions were approached by using primary human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) and a human brain microvascular endothelial cell line (HBMEC) as cell culture models and attenuated and virulent MV strains as infectious agents. As a prerequisite for all experiments, both the primary cells and the cell line were examined for their growth features and their expression of EC specific marker molecules. The surface proteins membrane cofactor protein (MCP or CD46) and signaling lymphocytic activation molecule (SLAM or CD150) have previously been described as cellular receptors for MV. It has been proven here that HUVEC and HBMEC express CD46 constitutively, whereas SLAM was not detectable on various cellular levels. Neither the activation of EC with a range of cytokines and stimulants nor the contact of EC with inactivated MV induced the expression of SLAM, although an expression of toll-like receptor 2 (TLR2) by EC can be observed. Several studies on the infection of EC with MV displayed that the attenuated MV strain Edmonston (Edm) and, to a lower extent, the virulent MV strains WTFb, Wü4797 and Wü5679 are able to infect EC, accompanied by morphologic alte¬rations and cytopathic effects. Further experiments revealed efficient replication and spreading especially of Edm and Wü4797 in EC cultures. However, CD46 specific antibodies were able to reduce the capability of Edm to infect EC clearly, the replication of Wü4797, however, was not affected. Activation of EC by preincubation with a range of cytokines or stimulants had no significant effect on MV infection, interferon-α and -γ seemed to lower the extent of MV infection. The following analyses of differential receptor modulation by MV indicate that CD46 acts as a cellular receptor only for the attenuated strain Edm, but not for the virulent strains WTFb, Wü4797 or Wü5679. The results of this dissertation provide clear evidence of a CD46- and SLAM-independent infection of human vascular EC with virulent MV strains. In consequence, a further, yet unidentified cellular receptor on EC or a receptor-independent uptake and spreading mechanism of MV in EC cultures must be postulated. Finally, it is certain that EC are involved in the pathogenesis of MV-induced complications, whether directly or indirectly.

Zugl.: Berlin, Humboldt-Univ., Diss., 2009

Bakgrund: I operationssjuksköterskans kompetensbeskrivning ingår infektionsförebyggande arbete för att minska risken att patienten att drabbas av postoperativa infektioner. En smittväg som bakterier kan färdas till operationssåret är via partiklar i luften, på engelska colony forming units (CFU). Det är således viktigt för operationssjuksköterskan att ha kunskap om vilka faktorer som påverkar antal CFU för att kunna vidta åtgärder för att begränsa antalet CFU. Studier visar att faktorer som antal personer som befinner sig inne på operationssalen samt antal dörröppning kan öka antal CFU/m3.    Syfte: Att undersöka sambandet mellan mängd CFU inom det sterila området på operationssalen, antalet personer samt dörröppningar på salen.   Metod: Icke experimentella mätningar med aktiv luftmätare och observationer genomfördes på 13 operationer. Insamlade data analyserades statistiskt genom korrelationell analys med kvantitativ ansats.   Resultat: Ingen korrelation kunde ses mellan antalet CFU inom det sterila fältet, antal dörröppningar, vilken dörr som öppnades eller hur många personer som befann sig inne på operationssalen.     Slutsats: Risken för att drabbas av en infektion från luftburna CFU på stora operationssalar med LAF-ventilation anses vara minimal. Operationssjuksköterskan kan i sitt arbete känna trygghet i salens förmåga att hantera ett stort antal personer och dörröppningar.

Ein Nabelvenenkatheter (NVK) ist ein zentraler venöser Zugang, der bei Frühgeborenen oder kranken Neugeborenen in den ersten Lebenstagen eingesetzt wird. Er ermöglicht Flüssigkeitszufuhr, Medikamentengabe, parenterale Ernährung und die Messung des zentralen Venendrucks. Es existieren verschiedene Inkorporationen, die eine antimikrobielle Wirkung bewirken sollen. In der Neonatologie findet ein Modell mit Silberionen-Inkorporation Anwendung. In einer retrospektiven Studie am Universitätsklinikum Leipzig wurden zwischen 2008 und 2020 insgesamt 126 Neugeborene untersucht, die entweder mit einem Silberionen-inkorporierten Katheter (n=63) oder mit einem silberfreien Katheter (n=63) behandelt wurden. Es zeigte sich ein signifikanter Unterschied im Verdacht auf klinische Infektionen: Bei den Silberionen-inkorporierten Kathetern wurde bei 11,1 % der Fälle ein Infektionsverdacht geäußert, im Vergleich zu 1,6 % bei den silberfreien Kathetern (p = 0,028). Umgekehrt wurden bei den silberfreien Kathetern häufiger lokale Infektionszeichen beobachtet (28,6 % vs. 12,7 %, p = 0,028). Insgesamt wurden in der Gruppe der Silberionen-inkorporierten Katheter zwei sicher katheterassoziierte Infektionen pro 376 Kathetertage festgestellt, während in der silberfreien Gruppe keine Infektionen pro 480 Kathetertage auftraten. Die durchschnittliche Liegedauer war bei silberfreien Kathetern signifikant länger (7,6 Tage) als bei silberionen-integrierten (6,0 Tage, p < 0,001). Zusammenfassend sind beide Kathetertypen als sicher einzustufen, ohne dass einer der beiden Typen eine erhöhte Infektions- oder Komplikationsrate aufwies. Zukünftige Studien mit größeren Fallzahlen könnten genauere Empfehlungen liefern.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1.1 Nabelvenenkatheter 1.1.1 Anatomische Grundlagen 1.2 Infektionen 1.2.1 Klinische, systemische Infektionszeichen 1.2.2 Infektionsparameter 1.2.2.1 C-reaktives Protein 1.2.2.2 Interleukin 6 1.2.3 Katheter-assoziierte Infektionen 2 Zielsetzung 3 Material und Methoden 3.1 Kollektiv 3.2 Parameter- / Datenaufnahme 3.3 Statistische Auswertung 4 Ergebnisse 4.1 Deskriptive Statistik 4.1.1 Studienpopulation 4.1.2 Kathetergruppen 4.1.2.1 Ag-inkorporierte Nabelvenenkatheter 4.1.2.2 Silberfreie Nabelvenenkatheter 4.2 Ergebnisse der Hypothesenprüfung 5 Diskussion 6 Zusammenfassung Literaturverzeichnis Anhang Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Selbstständigkeitserklärung Lebenslauf Danksagung

With the current trends in integrated management of childhood diseases in developing countries, it is important to resolve the controversies of coinfections between helminths and malaria, and properly evaluate the epidemiology of diarrhegenic parasites with molecular study, which sometimes cause overlapping infections. Again, the major challenge facing the global success of mass deworming initiative aimed at controlling helminths is lack of sustainability due to limited donor funds. We therefore decided to evaluate the effectiveness of a school based deworming program using only the school teachers without spending money on training and logistics. Demographic information, height and weight were measured and stool samples were collected from pupils in a semi-rural area of Nigeria during the initial visit by the study team. Malaria cases were recorded over a 3 month malaria transmission period prior to stool sampling. Four hundred and seventy six (33%) of the study population was infected with one Soil transmitted helminth (STH) or the other, especially with Askaris lumbricoides (26.0%) and Hookworm (8.4%). We found a negative association between malaria and STH in this community. Helminth infection rate of 18.3% was observed in children with malaria compared to 34.4% in controls. We also found a high carriage rate of Giardia (37.2%), low Cryptosporidium (1%) and no E. histolytica infection contrary to previous studies that were based on traditional diagnostic techniques. There was 7.9% reduction in the number children with low weight-for-age in the helminth infected children at 6 months after mass deworming, the number of uninfected children with low weight-for-age also reduced by 3.2%. There was also a reduction in the number of children with more than 25% absenteeism among both helminth infected (13.9%) as well as uninfected (7.2%). The association between malaria and STH in our study calls for the need for integrated approach to health problem in Africa instead of the common vertical campaigns. Results from our molecular study also shows the need to strengthen collaborations between researchers from developed and developing countries to be able to map out the true epidemiology of these parasites and hopefully produce novel, inexpensive diagnostics that circumvent the need for advance technological infrastructure