Zugl.: Giessen, Univ., Diss., 2009

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung eines fallbasierten Online-Trainingssystems auf der Basis des d3web.Train zur Eingliederung in die Lehre im Fach Rheumatologie sowie dessen Evaluation. Der Trainer wurde als Pflichtkomponente sukzessive in die Lehre eingeführt und dessen Einsatz in drei Stufen evaluiert. Ziel der Integration war eine Verbesserung der studentischen Ausbildung. Das Programm d3web.Train ist ein Werkzeug zur Erstellung, Darstellung und Vermittlung von medizinischem Wissen. Um dem klinischen Alltag und einer möglichst realitätsnahen Lehre gerecht zu werden, wurden Trainingsfälle nach dem Prinzip des Problem-orientierten-Lernens (POL) auf der Basis echter anonymisierter Patientengeschichten entwickelt und darin die wichtigsten Diagnosen des rheumatologischen Formenkreises abgebildet. Bei der (durch entsprechende Tools unterstützten) Erstellung der Fälle aus ausführlichen Fallberichten auf der Basis von Arztbriefen und der Falldokumentation in den Krankenhausakten sollte sowohl der Aufwand für die Dozenten im Verhältnis zum Nutzen für die Studenten untersucht werden. Im Lernmodus präsentiert der Trainer den Fall nach der im Klinikalltag typischen diagnostischen Vorgehensweise anhand von Text- und Multimediamaterial, wozu die Studenten Fragen beantworten und Verdachtsdiagnosen eingeben müssen. Das Programm reagiert mit entsprechendem Feedback sowie der Präsentation von Hintergrundwissen und begleitet den Lernenden auf diese Weise durch den Fall bis am Ende eine definitive Diagnose gestellt werden muss. Zum Fallabschluss wird durch das System der komplette Fall erläutert, alle Fragen richtig beantwortet und eine Zusammenfassung geliefert. Insgesamt sind die Fälle eher kurz gehalten, um die Studenten zu motivieren eine größere Anzahl an Fällen zu lösen und deshalb durch mehr Wiederholungen eine Verfestigung des Wissens zu erreichen.   Die 62 an dem Kurs teilnehmenden Studenten erhielten zu Beginn des Kurses eine Einführung in das System. Der Zugriff erfolgte von extern über eigene oder Universitätscomputer. Die Trainingsfälle wurden parallel zu den Themen der Vorlesung freigeschaltet. Am Ende des Kurses erfolgte eine Wissensüberprüfung anhand einer Multiple-Choice-Abschlussklausur, welche an die Trainingskasuistiken angelehnt war. Zwingende Vorbedingung für die Zulassung zur Klausur waren 20 richtig gelöste (Score im Fall ≥ 60%) Kasuistiken. Diese Klausurvoraussetzung wurde von allen 60 Kursteilnehmern erreicht. Gesamthaft wurden knapp 3000 Fallbearbeitungen durch das System gezählt, durchschnittlich wurden pro Teilnehmer im Trainingsmodus 47 Fälle gelöst. Die gemittelte Note pro Fall lag bei rund 2,34. Die Klausur zum erfolgreichen Abschluss des Kurses enthielt 4 Kasuistiken und zusätzlich 10 Multiple-Choice-Fragen zum Gegenstandskatalog der Vorlesung. Alle zugelassenen Studenten bestanden die Klausur. Die zu Beginn erhobenen Daten zeigen initial generell eine hohe Akzeptanz des Systems, der Fälle und der Lehrmethode sowie aus Gesprächen mit den Teilnehmern heraus während der Einführungsveranstaltung eine gewissen Neugierde gegenüber des neuen Kursdesigns. Aber es gab auch ablehnende und zweifelnde Haltungen. Im Speziellen zeigten die vor dem Kurs erhobenen Umfragewerte eine große Erwartungshaltung von seitens der Studenten gegenüber dem Lern- und Trainingssystem als Ergänzung der Lehre. Am Ende des Kurses wurden die gleichen Fragen noch einmal gestellt: Es zeigte sich dabei, dass die initial schon recht hohen Erwartungen an das System erfüllt und sogar übertroffen werden konnten. Insbesondere „Zweifler“, die dem Programm zuerst ablehnend gegenüberstanden, konnten „überzeugt“ werden. Eine weiteres Kernelement des Kurses und der Evaluation war der Erwerb praktischen Wissens. Zu Semesterbeginn waren die meisten Studenten davon überzeugt, dass die neue Lehrmethode das für den erfolgreichen Abschluss des Kurses geforderte praktische Wissen gut vermitteln könne. Bei der Schlussumfrage nahm die Zahl derjenigen Studenten, die in diesen Lern- und Trainingssystemen ein geeignetes Werkzeug für den Wissenserwerb sehen, zu. Auch hier zeigen die Daten, dass es zum Ende hin weniger ablehnende Haltungen gab. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass nach Kursabschluss unter den Studenten eine hohe Akzeptanz des Systems, der Fälle und der Lehrmethode herrscht und diese im Kursverlauf noch gesteigert werden konnte. Die Ergebnisse der Abschlussklausur unterstreichen die Nützlichkeit des Einsatzes und den Wissenserwerb durch die Teilnehmer. Es zeigte sich auch, dass die technische Ausstattung und Computerkompetenz der Studenten zum Zeitpunkt der Kursdurchführung ein Niveau erreicht hat, auf dem fall- und webbasierte Trainingssysteme mit eher geringem Aufwand in die medizinischen Curricula integriert werden können. Von Dozentenseite her zeigten sich die größten Vorteile des Systems durch eine relativ einfach und schnell zu erstellende Fallbasis anhand bestehender echter Patienten-geschichten. Einmal erstellte Kasuistiken sind mit geringem Aufwand aktualisier- und veränderbar. / Development and evaluation of a case- and web-based learning tool as a mandatory part of the curriculum in rheumatology at the University of Wuerzburg in 2004/2005

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Innerhalb der Juvenilen Idiopathischen Arthritis (JIA) bilden Patienten mit Antinukleären Antikörpern (ANA) Subgruppen-übergreifend eine klinisch homogene Erkrankungsgruppe. Ob diesen klinischen Gemeinsamkeiten jedoch auch eine einheitliche Pathogenese zugrunde liegt, ist bisher unbekannt. Sogenannte periphere T-Helferzellen (TPH) spielen im Kontext zahlreicher Autoimmunerkrankungen eine entscheidende Rolle bei der Aktivierung autoreaktiver B-Zellen. Ziel dieser Arbeit war daher die phänotypische und funktionelle Analyse von PD-1hiCXCR5-CD4+ TPH-Zellen, sowie deren Verteilung in der Synovialflüssigkeit von Patienten unterschiedlicher Subgruppen der JIA. Hierzu wurden Phänotyp und Zytokinprofil von PD-1hiCD4+ T-Zellen durchflusszytometrisch analysiert. Der funktionelle Einfluss von PD-1hiCD4+ T-Zellen auf die B-Zell-Differenzierung wurde mittels in vitro Kokulturen FACS-sortierter TPH-Zellen der Synovialflüssigkeit untersucht. IL-21- und IL-17-produzierende T-Gedächtniszellen der Synovialflüssigkeit zeigten eine negative Korrelation zueinander. Die IL-21-Produktion ging besonders von PD-1hiCXCR5-HLA-DR+CD4+ T-Zellen aus, welche besonders in den Gelenken ANA-positiver JIA-Patienten akkumulierten. Diese Population zeigte phänotypische Ähnlichkeit mit TPH-Zellen und leistete in vitro effiziente B-Zell-Hilfe zu Plasmazelldifferenzierung und Immunglobulinsekretion, induzierte jedoch zudem einen CD21lo/-CD11c+T-bet+ Phänotyp in B-Zellen. Passend hierzu bestand auch ex vivo eine signifikante Korrelation zwischen TPH und CD21lo/-CD11c+T-bet+ doppelt-negativen B-Zellen (BDN). Es konnte also die Expansion einer spezifischen T-Zellpopulation mit phänotypischen und funktionellen Charakteristika von TPH-Zellen beobachtet und deren funktioneller Zusammenhang mit CD21lo/-CD11c+T-bet+ BDN in der Synovialflüssigkeit von JIA-Patienten aufgezeigt werden. Dies könnte die Autoimmunantwort auf ubiquitäre Autoantigene innerhalb betroffener Gelenke ANA-positiver JIA-Patienten widerspiegeln. / Within Juvenile Idiopathic Arthritis (JIA), patients with antinuclear antibodies (ANA) form a clinically homogeneous group across different subgroups. However, it is currently unknown whether ANA-positive patients also share a common pathogenesis. Peripheral T helper cells (TPH) play a crucial role in the activation of autoreactive B cells in the context of numerous autoimmune diseases. Therefore, the aim of this study was the phenotypic and functional analysis of PD-1hiCXCR5-CD4+ TPH cells, as well as their distribution in the synovial fluid of patients from different JIA subgroups. For this purpose, the phenotype and cytokine profile of PD-1hiCD4+ T cells were analyzed using flow cytometry. The functional influence of PD-1hiCD4+ T cells on B cell differentiation was examined using in vitro co-cultures of FACS-sorted TPH cells from the synovial fluid. IL-21 and IL-17 producing T memory cells in the synovial fluid showed a negative correlation with each other. IL-21 production primarily originated from PD-1hiCXCR5-HLA-DR+CD4+ T cells, which particularly accumulated in the joints of ANA-positive JIA patients. This population exhibited phenotypic similarity to TPH cells and efficiently provided B cell help in in vitro experiments for plasma cell differentiation and immunoglobulin secretion, but also induced a CD21lo/-CD11c+T-bet+ phenotype in B cells. Correspondingly, there was a significant ex vivo correlation between TPH and CD21lo/-CD11c+T-bet+ double-negative B cells (BDN). Thus, an expansion of a specific T cell population with phenotypic and functional characteristics of TPH cells was observed, and their functional association with CD21lo/-CD11c+T-bet+ BDN in the synovial fluid of JIA patients was demonstrated. This could reflect the autoimmune response to ubiquitous autoantigens within the affected joints of ANA-positive JIA patients.

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Die rheumatoide Arthritis ist eine chronisch entzündliche Gelenkentzündung, deren Ursachen bis dato ungeklärt bleibt. Der Verlauf der Erkrankung führt zu irreversiblem Zerstörung von Knorpel, Knochen und umgebenden Geweben in den betroffenen Gelenken. Es scheint jedoch klar, dass Synovialzellen, Knorpelzellen und Zytokine eine entscheidende Rolle im Fortschreiten der Erkrankung spielen. IL17 ist ein kürzlich entdecktes Zytokine, welches im besonderen Maßen mit der rheumatoiden Arthritis in Verbindung gebracht wird. Es liegt in der Synovialflüssigkeit und im Serum von Patienten mit rheumatoider Arthritis in deutlich höherer Konzentration vor als in anderen Gelenks-zerstörenden Erkrankungen wie z.B. der Osteoarthritis. Eine kürzlich entdeckte Zellpopulation konnte als chondrogene Vorläuferzellen charakterisiert werden. Da sie einen IL17-Rezeptorkomplex exprimieren, ist anzunehmen, dass eine IL17 Stimulation der chondrogenen Vorläuferzellen zu Veränderungen in deren Synthesemustern führt. Methode: Chondrogenen Vorläuferzellen konnten aus menschlichem Knorpel von Patientin mit rheumatoider Arthritis gewonnen und in Kultur gehalten werden. Die Zellen wurden mit IL17 inkubiert und deren Reaktion durch Zellkulturstudien, real-time-PCR, Immunfluoreszenz und western blot untersucht. Ergebnisse: Die IL17 Stimulation der chondrogenen Vorläuferzellen führte zu einer Suppression des Zellwachstums in den ersten Tagen der Zellkultur. Folgende mRNA Moleküle konnten erstmals in den chondrogenen Vorläuferzellen nachgewiesen werden: IL6, IL1,MMP3, MMP14,MMP15, MMP17 NFkB, , MAPK1, IL1, Aggrecan, ADAMTS-5 und TIMP3. Die IL17 Stimulation führte zu einer Erhöhung der Expression von MMP3, MMP17, IL6 und NFkB in den chondrogenen Vorläuferzellen. MMP14 und MMP15 zeigten sich nicht beeinflusst in ihrem Expressionsmuster. Anschließend konnten die Proteine MMP3 und IL6 stellvertretend in den chondrogenen Vorläuferzellen nachgewiesen werden. Ein IL17 Antikörper konnte den zuvor gezeigten Effekt von IL17 auf die IL6 Expression erfolgreich blocken. Schlussvolgerung: chondrogenen Vorläuferzellen scheinen in einem bestimmten Expressionsmuster auf die IL17 Stimulation zu reagieren. Gerade diese Reaktion scheint zum weiteren Fortschreiten der rheumatoiden Arthritis zu führen. Aufgrund der vielen bereits gezeigten Effekte von IL17 auf Gewebe in der rheumatoiden Arthritis scheint IL17 ein vielversprechendes Ziel in der zukünftigen Therapie der Erkrankung darzustellen.

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