Stammzellbasierte Therapieverfahren versprechen neue Lösungen für bisher nur unzureichend behandelbare Erkrankungen. In der Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde ist die Herstellung von Knorpel im Rahmen des Tissue Engineering von besonderem Interesse. Die mesenchymalen Stammzellen des Fettgewebes (ASC) stellen eine vielversprechende Zellpopulation als Ausgangspunkt für die Erzeugung von Gewebe dar. Auf Grund der hohen Zahl an Zellteilungen, oxidativem und mechanischem Stress sowie enzymatischer Verdauung steigt im Rahmen der in vitro Expansion das Risiko für DNA-Schäden. Diese können wiederum der Ausgangspunkt für die maligne Transformation einer Zelle sein. Ziel unserer Studie war es, zu zeigen, ob die Expansion und mehrfache Passagierung zu einer zunehmenden genetischen Instabilität der ASC führt. Es wurden frische ASC aus Liposuktionsaspirat von 8 verschiedenen Patienten isoliert. Mit ASC der Passagen 1, 2, 3, 5 und 10 wurde zur Detektion von Schäden auf DNA-Ebene jeweils eine alkalische Einzelzellgelelektrophorese(Comet Assay) und ein Mikrokerntest durchgeführt. Zur Erfassung von Schäden auf Chromatidebene erfolgte darüber hinaus mit Zellen der selben Passage ein Chromosomenaberrationstest. Mit dem Comet Assay und dem Mikrokerntest konnte keine signifikante Progression der genetischen Instabilität mit zunehmender Passage nachgewiesen werden. Beim Chromosomenaberrationstest zeigte sich im Friedman-Test eine signifikante Zunahme an strukturellen Chromosomenaberrationen mit steigender Passage. Der Wilcoxon-Test hingegen erbrachte kein signifikantes Ergebnis. Die im Rahmen dieser Arbeit gewonnen Daten zeigen, dass eine zunehmende genetische Instabilität der ASC mit zunehmender Dauer der Expansion und steigender Passage nicht vollständig ausgeschlossen werden kann. Aus diesem Grund sollten vor einer Transplantation regelhaft Untersuchungen wie beispielsweise ein Chromosomenaberrationstest oder ein Screening auf typische malignitätsfördernde Mutationen erfolgen. / Stem-cell based therapies promise new solutions for diseases which are insufficiently treatable up to now. In Otorhinolaryngology, the in vitro production of cartilage for tissue engineering approaches is of particular interest. Mesenchymal adipose-derived stem cells (ASCs) are a promising cell population for the production of tissue. Due to a high number of cell divisions, oxidative and mechanical stress as well as enzymatic digestion there is an increasing risk of DNA-damage during in vitro expansion. This DNA-damage can lead to a malignant transformation of the ASCs. The aim of our study was to show whether prolonged in vitro expansion leads to an increased genetic instability of ASCs. Human ASCs were isolated from subcutaneous adipose tissue of different donors (n = 8) undergoing liposuction surgery for aesthetic reasons. To detect DNA-damage, an alkaline single-cell microgel electrophoresis (comet) assay and a micronucleus assay were performed with cells of passage 1,2,3,5 and 10. Moreover, to assess chromosomal damage, a chromosomal aberration test was carried out with cells of the same passage. With the comet assay and the micronucleus assay, no significant progress of DNA-damage could be demonstrated. However, the chromosomal aberration test showed a significant increase of structural chromosomal damage. The results of our study underline the fact that an increasing genetic instability of ASCs during prolonged in vitro expansion cannot be completely excluded. Consequently, tests monitoring malignant transformations or genetic instability should be implemented before transplantation of ASCs.

Hintergrund: Die Studienlage zu Kautabak und Zigarettenrauch ist eindeutig und zeigt karzinogenes Potential. Über Schnupftabak ist hingegen wenig bekannt, vor allem auf zellulärer Ebene gibt es keine ausreichenden wissenschaftlichen Publikationen. Somit lässt sich die eventuell mutagene Wirkung von Schnupftabak nur schwer einschätzen. In Konsequenz stützt sich die WHO in ihrer Einstufung des Schnupftabaks als nicht karzinogen auf eine sehr eingeschränkte Datenlage. Ziel: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Schnupftabak auf mögliche zyto- und genotoxische Effekte auf humane Lymphozyten und Nasenschleimhautzellen zu untersuchen um ggf. tumorinitiierende Effekte darzustellen. Material und Methoden: Es kam eine Schnupftabaksorte ohne Menthol und eine Sorte mit Mentholzusatz zum EInsatz. Die benötigten Nasenschleimhautzellen und Lymphozyten wurden von 10 Probanden gewonnen und eine Stunde lang mit einem Schnupftabak-DMSO-Gemisch (2000µg/ml bis 0,01µg/ml) inkubiert. Zur Analyse wurde der Trypanblautest, dee Comet Assay und der Mikrokerntest verwendet. Ergebnis: Der Trypanblautest zeigte keinen Abfall der Vitalität. Beim Comet Assay ergab sich bei Lymphozyten ein signifikanter Anstieg der DNA-Fragmentierung ab 100µg/ml, bei Nasenschleimhautzellen ab 1000µg/ml. Der Mikrokerntest wies keine signifikante Zunahme der Mikrokerne auf. Es konnte kein Unterschied zwischen den beiden Tabaksorten aufgezeigt werden. Diskussion: Es zeigte sich eine Schädigung der Erbsubstanz im Comet Assay, die möglicherweise reparabel ist. Irreparable DNA-Schäden im Sinne von Mikrokernen wurden nicht gefunden. Nach diesen Ergebnissen muss die Einstufung der WHO in Zweifel gezogen werden. Untersuchungen mit weiteren Endpunkten der Genotoxizität sind somit gerechtfertigt, um zu einer fundierten Beurteilung des Risikopotentials von Schnupftabak zu gelangen. / Background: While an abundant number of studies concerning tobacco smoke and chewing tobacco show carcinogenic potential, there is little data on the consequences of snuff, especially on the cellular level. Therefore, the mutagenic effect of snuff is hard to estimate and the WHO assessment of snuff being not carcinogenic bases on very limited data. Objectives: This paper investigates potential cytotoxic and genotoxic effects of snuff on human lymphocytes and nasal mucosa cells. Materials and methods: Two kinds of snuff were used, one with a high degree of essential oil. The necessary nasal mucosa cells and lymphocytes were taken from 10 subjects undergoing nasal obstruction surgery and incubated with a snuff mixture (from 0,01µg/ml to 2000µg/ml). Methods included the trypan blue test, the comet assay and the micronucleus test. Results: The trypan blue test showed no decrease in cell viability for both cell types. The comet assay revealed a significant increase in the Olive Tail Moment for lymphocytes starting at 100µg/ml and 1000µg/ml for nasal mucosa cells. There was no significant increase in micronuclei according to the micronucleus test. Conclusion: The present study demonstrated genotoxic damage, such as DNA strand breaks, which may be repaired, but no non-repairable elevated micronuclei. The present findings cast doubts the WHO assessment that snuff is not carcinogenic, however, further research on various genotoxic endpoints in human cells are warranted.

Populaere Betriebssysteme (Windows XP, UNIX) sind in heutiger Zeit meist monolithisch aufgebaut. Durch immer neue nachgewiesene Sicherheitslücken in Kern und Anwendungen wird eindrucksvoll belegt, dass monolithische Architekturen den heutigen Sicherheitsanforderungen nicht mehr gewachsen sind. Dennoch kann man auf die reichhaltige Basis an Anwendungen heutiger Betriebssysteme nicht verzichten. Als Ausweg werden herkoemmliche Betriebssysteme isoliert in einer vertrauenswuerdigen Umgebung ausgeführt. Eine in letzter Zeit immer populaerere Methode zur Kapselung besteht in der Virtualisierung mit verschiedenen Auspraegungen. Mit L4Linux wurde 1997 erstmals nachgewiesen, dass die Ausfuehrung eines Standard-Betriebssystems auf einem Mikrokern (manchmal auch Para-Virtualisierung genannt) nicht zwangslaeufig zu inakzeptablen Mehrkosten an Laufzeit fuehren muss. Bei Einsatz von gebraeuchlicher Standardhardware muessen allerdings eine Reihe von Problemen geloest werden, unter anderem der uneingeschraenkte Zugriff von Geraeten auf den physischen Adressraum mittels DMA. Im Rahmen der Arbeit wird ein allgemeines Modell von IO-Adressraeumen als Erweiterung der virtuellen Adressraeume der CPU eingefuehrt und gezeigt, wie mittels Teil-Virtualisierung von Geraeten IO-Adressraeume in Software emuliert werden koennen. Weiterhin werden anhand von L4Linux Moeglichkeiten eroertert und implementiert, wie Betriebssystem-Kerne vollstaendig gezaehmt und insbesondere ohne IO-Privilegien ausgefuehrt werden koennen. Im Kapitel "Leistungsbewertung" erfolgt eine umfangreiche Evaluation der Implementierung anhand von L4Linux 2.2.

Populaere Betriebssysteme (Windows XP, UNIX) sind in heutiger Zeit meist monolithisch aufgebaut. Durch immer neue nachgewiesene Sicherheitslücken in Kern und Anwendungen wird eindrucksvoll belegt, dass monolithische Architekturen den heutigen Sicherheitsanforderungen nicht mehr gewachsen sind. Dennoch kann man auf die reichhaltige Basis an Anwendungen heutiger Betriebssysteme nicht verzichten. Als Ausweg werden herkoemmliche Betriebssysteme isoliert in einer vertrauenswuerdigen Umgebung ausgeführt. Eine in letzter Zeit immer populaerere Methode zur Kapselung besteht in der Virtualisierung mit verschiedenen Auspraegungen. Mit L4Linux wurde 1997 erstmals nachgewiesen, dass die Ausfuehrung eines Standard-Betriebssystems auf einem Mikrokern (manchmal auch Para-Virtualisierung genannt) nicht zwangslaeufig zu inakzeptablen Mehrkosten an Laufzeit fuehren muss. Bei Einsatz von gebraeuchlicher Standardhardware muessen allerdings eine Reihe von Problemen geloest werden, unter anderem der uneingeschraenkte Zugriff von Geraeten auf den physischen Adressraum mittels DMA. Im Rahmen der Arbeit wird ein allgemeines Modell von IO-Adressraeumen als Erweiterung der virtuellen Adressraeume der CPU eingefuehrt und gezeigt, wie mittels Teil-Virtualisierung von Geraeten IO-Adressraeume in Software emuliert werden koennen. Weiterhin werden anhand von L4Linux Moeglichkeiten eroertert und implementiert, wie Betriebssystem-Kerne vollstaendig gezaehmt und insbesondere ohne IO-Privilegien ausgefuehrt werden koennen. Im Kapitel "Leistungsbewertung" erfolgt eine umfangreiche Evaluation der Implementierung anhand von L4Linux 2.2.

No description available.