Orientador: Sandra Cecília Botelho Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-25T18:24:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peres_RenataMariaBorges_D.pdf: 6331424 bytes, checksum: 507ca7bba502f408e486703c76d9ef20 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Introdução: Considerando-se que o transplante de células-tronco hematopoiéticas (TCTH) está associado à significativa morbidade e mortalidade devido à toxicidade do regime de condicionamento, sepse, doença do enxerto-contra-hospedeiro (DECH), entre outras complicações, sua indicação requer uma avaliação cuidadosa do risco. As infecções estão associadas a elevados índices de óbitos no pós-transplante, e seu aparecimento pode estar associado a fatores como o regime de condicionamento, imunodepressão para a prevenção da DECH, a própria DECH e a terapia adicional para a doença de base após o transplante. Dentre as infecções virais, o citomegalovírus humano (HCMV) é o patógeno mais importante no pós-TCTH pela morbidade e mortalidade associadas a ele. Por este motivo os pacientes submetidos ao TCTH são monitorados por testes laboratoriais sensíveis e específicos para o diagnóstico precoce da infecção ativa causada pelo HCMV, permitindo assim, a administração imediata da terapia antiviral. A antigenemia tem sido indicada como "padrão ouro" para guiar o tratamento precoce desta infecção. Embora a PCR em tempo real seja outra técnica muito utilizada para este fim, esta pode ser demasiadamente sensível para uso clínico, podendo haver diagnósticos positivos em pacientes que não apresentam risco de desenvolvimento da doença causada pelo HCMV. Objetivos: Determinar um valor de cutoff para diferenciar infecção latente de infecção ativa, além do risco do desenvolvimento da doença causada pelo HCMV. Métodos: Neste trabalho, 49 pacientes submetidos ao TCTH do tipo alogênico foram monitorados desde o dia do transplante até o dia +150 pelas técnicas de antigenemia e pela PCR em tempo real. Resultados: Após a construção da curva ROC o cutoff encontrado para indicar a reativação do HCMV foi 116 cópias. Baseado nesta determinação, os resultados positivos da PCR em tempo real (?116 cópias) foram comparados com resultados positivos da antigenemia (? 3 células pp65 positivas), observando associação estatisticamente significante entre eles. Sendo assim, a PCR em tempo real com 116 cópias como cutoff foi adotada como o único critério para definir a infecção ativa causada pelo HCMV nos pacientes incluídos no estudo. Vinte (40,8%) dos 49 pacientes tiveram infecção ativa causada pelo HCMV durante o monitoramento, ocorrendo com maior frequência entre os dias +41 e +50 pós-TCTH. Dezoito (90%) desses 20 pacientes foram tratados com ganciclovir e 16 deles atingiram a negativação da PCR em tempo real numa mediana de 6 dias após o início do tratamento. Quatro (8,2%) pacientes tiveram doença causada pelo HCMV comprovada por biópsia do trato gastrointestinal, 1 deles sem diagnóstico da viremia. Dois (50%) dos 4 pacientes que tiveram doença causada pelo HCMV não responderam bem ao tratamento antiviral, evoluindo para o óbito por esta causa numa mediana de 6,5 dias após o início do tratamento com ganciclovir. Outros 15 pacientes morreram por infecções fúngicas e bacterianas, DECH, recidiva da doença de base ou doença veno-oclusiva hepática. Conclusões: Pacientes submetidos ao TCTH não aparentado apresentam maior risco de infecção ativa causada pelo HCMV, o aumento repentino da carga viral parece ter relação com o aparecimento da doença causada pelo HCMV, a gravidade desta doença pode estar associada com o tempo de resposta ao tratamento antiviral e a manifestação de doença causada pelo HCMV e provável doença causada pelo HCMV aumentam o risco de óbito no pós-TCTH / Abstract: Considering that allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) is associated with significant morbidity and mortality due to toxicity of the conditioning regimen, sepsis onset, graft versus host disease (GVHD) manifestation, among other complications, its indication requires careful risk assessment. Infections are associated with high rates of deaths after transplantation, and their appearance can be associated with factors such as conditioning regimen, immunosuppression to prevent GVHD, GVHD itself and additional therapy for the underlying disease after transplantation. Among the viral infections, human cytomegalovirus (HCMV) is the most significant pathogen after HSCT, considering morbidity and mortality associated with it. For this reason, patients submitted to HSCT are monitored by sensitive and specific laboratory tests for early diagnosis of HCMV reactivation, thus allowing immediate administration of antiviral therapy. The antigenemia method has been indicated as the gold standard for guiding the early treatment of this infection. Although real-time PCR is another technique widely used for this purpose, this may be too sensitive for clinical use, there may be positive diagnoses in patients without risk of developing HCMV disease. Objectives: Determining a cutoff value to distinguish latent infection from active infection and the risk of developing HCMV disease. Methods: In this study, 49 patients undergoing allogeneic HSCT were monitored from the day of transplantation until day +150 by antigenemia and real-time PCR. Results: After constructing the ROC curve, the cutoff found for HCMV reactivation was 116 copies. Based on this determination, the positive results of real-time PCR (? 116 copies) were compared with results of positive antigenemia (pp65 positive cells ? 3), observing statistically significant association between them. Thus, the real-time PCR with 116 copies as cutoff was adopted as the sole criterion to define the active infection in the patients included in the study. Twenty (40.8%) of the 49 patients had HCMV reactivation during monitoring, occurring most frequently between days +41 and +50 after HSCT. Eighteen (90%) of these 20 patients were treated with ganciclovir and 16 have reached their negative real-time PCR in a median of six days after the beginning of treatment. Four (8.2%) patients had positive gastrointestinal tract biopsy for HCMV disease, one of them with no diagnosis of viremia. Two (50%) of four patients who had HCMV disease have not responded well to antiviral therapy, progressing to death by HCMV disease at a median of 6.5 days after starting treatment with ganciclovir. Another 15 patients died from fungal bacterial infection, GVHD, underlying disease relapse or veno-occlusive hepatic disease. Conclusions: Patients undergoing unrelated HSCT had higher risk of HCMV reactivation; the sudden increase in viral load seems to be related to the onset of HCMV disease; the severity of HCMV disease may be associated with the response time to antiviral therapy; and HCMV disease manifestation and probable HCMV disease increase the risk of death after HSCT / Doutorado / Clinica Medica / Doutora em Clínica Médica

Abstract Stem cell therapy has several mechanisms for repairing damaged myocardium and improving functional capacity of the left ventricle reduced by myocardial infarction. Despite the increase in scientific data, details of these mechanisms are still partly unexplained. The optimal number and type of stem cells as well as timing and route of transplantation are unclear. The purpose of this study was to clarify therapeutic potential of bone marrow-derived stem cells (BM-MNCs) using experimental porcine acute myocardial infarction model. Myocardial infarction was caused by occluding the circumflex coronary artery for 90 minutes. Immediately after reperfusion BM-MNCs were injected directly into the damaged myocardium or by angioplastic catheter into the infarct-related coronary artery. Left ventricular ejection fraction (LVEF) improved 3 weeks after infarction in animals that received BM-MNCs intramyocardially whereas in animals that received intracoronary transplantation or saline LVEF failed to recover. Radionuclide imaging and histological analysis showed intramyocardially transplanted cells remaining in the infarcted myocardium, whereas after intracoronary transplantation a major fraction of cells flushed into the lungs. In histological analysis minor fraction of BM-MNCs showed differentiation towards myocyte form and proliferation. Significantly lower collagen density and higher levels of smooth muscle actin and skeletal muscle actin were detected in the infarcted myocardium after intramyocardial or intracoronary BM-MNC transplantation compared with animals that received saline. Proteomic screening indicated that mitochondrial energy metabolism recovered after BM-MNC transplantation. Additionally, two proteins showed elevated levels after BM-MNC transplantation, which indicates that they are actively involved in the pathological mechanisms. BM-MNCs appear to enhance recovery of the infarcted myocardium by restoring the reduced LVEF after infarction. Intramyocardial stem cell therapy showed best results in recovery. Stem cell therapy moulds the infarct scar by reducing collagen density and by increasing components typical for muscle cells. The effects of stem cell therapy are mainly paracrine. / Tiivistelmä Kantasoluterapian on havaittu korjaavan infarktissa vaurioitunutta sydänlihasta toimintakykyisemmäksi usealla mekanismilla sekä parantavan sydänlihaksen pumppaustoimintaa. Huolimatta lisääntyneestä tutkimustiedosta näiden monimutkaisten mekanismien yksityiskohdat ovat edelleen paljolti selvittämättä. Samoin käytettävien kantasolujen tyypin, määrän, siirtotekniikan ja siirron ajoituksen optimointi on vielä epäselvää. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää kokeellista sian infarktimallia käyttäen luuytimen kantasolujen kykyä tehostaa vaurioituneen sydänlihaksen toipumista akuutin infarktin jälkeen. Mallissa aiheutettiin sydäninfarkti sulkemalla vasemman sepelvaltimon kiertävähaara 90 minuutiksi. Välittömästi verenkierron uudelleen avaamisen jälkeen luuytimen soluja ruiskutettiin infarktialueelle joko suoraan sydänlihakseen tai sepelvaltimoon. Kolmen viikon kuluttua infarktista kantasoluja suoraan sydänlihakseen saaneiden eläinten vasemman kammion ejektiofraktio (LVEF) parani tilastollisesti merkitsevästi verrattuna kantasoluja sepelvaltimoon saaneisiin eläimiin ja keittosuolaa saaneisiin eläimiin, joiden LVEF pysyi infarktin jälkeisellä alentuneella tasolla. Isotooppitutkimus ja histologinen analyysi osoittivat, että suoraan sydänlihakseen ruiskutetuista kantasoluista valtaosa säilyy infarktialueella kun taas sepelvaltimoon siirretyt solut pääasiassa ajautuvat keuhkoihin. Histologisessa analyysissa sydänlihakseen ruiskutettujen solujen todettiin vähäisessä määrin erilaistuvan lihassolujen suuntaan ja jakautuvan. Kantasoluja saaneiden eläinten ryhmissä todettiin infarktialueella merkitsevästi alhaisempi kollageenipitoisuus sekä enemmän sileälihassolujen aktiinia ja poikkijuovaisten lihassolujen aktiinia kuin keittosuolaa saaneilla eläimillä. Proteomiikka-analyysin tulokset viittaavat kantasoluterapian saaneilla eläimillä mitokondrioiden energiatalouden tehostumiseen. Lisäksi esille tuli kaksi kantasoluterapian jälkeen aktiivista proteiinia, joilla todennäköisesti on keskeinen tehtävä infarktin patogeneesissä. Tutkimuksen perusteella luuytimen kantasolut tehostavat sydänlihaksen toipumista infarktista palauttamalla sydämen alentunutta pumppaustehoa. Suoraan sydänlihakseen annettu kantasoluterapia vaikuttaa tehokkaimmalta menetelmältä. Kantasoluterapia muovaa infarktiarpea vähentämällä kollageenin ja lisäämällä lihassoluille tyypillisten komponenttien määrää. Kantasoluterapian vaikutukset ovat pääasiassa parakriinisiä.

Abstract Treatment-related late effects have increasingly become important, since the majority of children, adolescents and young adults with cancer become long-term survivors. Osteonecrosis (ON) is recognized as a potential debilitating sequel in patients with cancer. The aims of this work were to define the incidence of and clinical risk factors for ON identified with end-of-therapy magnetic resonance imaging (MRI) screening among patients with childhood cancer and to investigate the incidence of and risk factors for ON requiring total joint arthroplasty (TJA) in patients treated for cancer in childhood, adolescence or young adulthood in a register-based study. MRI of the lower extremities revealed ON in 23 (24%) of the 97 patients with acute lymphoblastic leukemia (ALL) at the end of treatment. High body mass index, female gender, older age at diagnosis, and higher cumulative dexamethasone dose were independent risk factors for ON. Six of the 32 patients (19%) treated for lymphoma or solid tumor had ON in MRI scans at the end of the treatment. All of these patients with ON had non-Hodgkin lymphoma or Hodgkin lymphoma. In a register-based study, patients diagnosed with cancer before 31 years of age were identified from the Finnish and Danish Cancer registries. These data were combined with data from the National Hospital Discharge and the Finnish Arthroplasty registers. The cohort consisted of 6,358 patients diagnosed with hematologic malignancy and 18,542 patients diagnosed with solid tumor from 1975 to 2000 in Finland and from 1975 to 2006 in Denmark. The estimated cumulative incidence of TJA was 4.5% at 20 years for patients treated for chronic myeloid leukemia, followed by 2.1% for patients treated for acute myeloid leukemia and 0.4% for patients treated for ALL. Allogeneic stem cell transplantation increased the risk of TJA. In conclusion, ON as determined with MRI is a common complication in children after treatment for ALL. High BMI was identified as a new significant risk factor for ON in patients with pediatric ALL. The incidence of ON requiring TJA was highest among children, adolescents and young adults treated for myeloid leukemias. / Tiivistelmä Syöpähoitojen aiheuttamien myöhäisvaikutusten merkitys on viime vuosina kasvanut, koska suuri osa lapsena tai nuorena aikuisena syöpään sairastuneista paranee. Syöpähoitojen seurauksena voi syntyä luukuolioita, jotka heikentävät merkittävästi elämänlaatua ja liikuntakykyä. Tämän väitöskirjatyön tarkoituksena oli selvittää magneettitutkimuksella luukuolioiden ilmaantuvuus ja riskitekijät syöpähoitojen lopetusvaiheessa lapsuusiän syövän sairastaneilla sekä selvittää rekisteritutkimuksella tekonivelleikkausta vaativan luukuolion ilmaantuvuus ja riskitekijät lapsena tai nuorena aikuisena hoidetuilla syöpäpotilailla. Akuutin lymfaattisen leukemian (ALL) sairastaneista 23/97:lla (24 %) todettiin alaraajojen magneettitutkimuksessa luukuolioita. Korkea painoindeksi, naissukupuoli, vanhempi ikä diagnoosihetkellä ja suurempi kumulatiivinen deksametasoniannos lisäsivät luukuolion todennäköisyyttä. Lymfooman tai kiinteän kasvaimen sairastaneista 6/32:lla (19 %) todettiin luukuolioita. Tutkimme tekonivelleikkausta vaativan luukuolion ilmaantuvuutta Suomen ja Tanskan väestöpohjaisten rekistereiden avulla. Tutkimuskohorttimme muodostui 6 358 leukemiaan ja lymfooman sekä 18 542 kiinteään kasvaimeen Suomessa ja Tanskassa alle 31-vuotiaana sairastuneesta potilaasta. Tekonivelleikkausta vaativan luukuolion kumulatiivinen ilmaantuvuus 20 vuoden seurannan aikana oli kroonisen myelooisen leukemian sairastaneilla 4,5 %, akuutin myelooisen leukemian sairastaneilla 2,1 % ja ALL:n sairastaneilla 0,4 %. Allogeeninen kantasolujen siirto lisäsi luukuolioiden todennäköisyyttä. Tässä väitöskirjatyössä osoitettiin, että ALL:n sairastaneilla lapsilla magneettitutkimuksella todetut luukuoliot ovat yleinen haittavaikutus. Korkea painoindeksi on luukuolioiden uusi merkittävä riskitekijä. Tutkimus antoi myös uutta tietoa tekonivelleikkausta vaativan luukuolion ilmaantuvuudesta ja riskitekijöistä lapsuusiällä tai nuorella aikuisiällä syövän sairastaneilla.

Abstract Ischemic heart disease is one of the leading cause of death in the Western world. There is convincing evidence that stem cell therapy improves cardiac function and reduces the scar formation following an acute myocardial infarction (AMI). The mechanisms involved in the recovery remain partly unknown. Direct injection of stem cells into myocardium is a widely used transplantation technique though there are few details available about the behavior of cells after transplantation. A cardiac explant culture model simulating tissue stress was developed in this study to examine in detail the properties of the stem cells after their transplantation. The migration range in myocardium and the number of adherent stem cells increased with time. In vitro and in vivo studies revealed that after their administration, the stem cells became localized in the slit-like spaces, such as in the capillaries. Even though the study outcomes regarding the impact of stem cell therapy in recovery after AMI have been largely promising, the results of the clinical studies have proved to be more controversial. If one wishes to evaluate the true contribution of the stem cell therapy to the recovery, it is essential to devise a reliable study method for cell targeting. Here, iron labeled stem cells in combination with magnetic resonance imaging (MRI) were used. The MRI data corresponded to the histological results. Thus, it is concluded that MRI is a feasible method for monitoring the effectiveness of cell targeting. Stem cell treatment was shown to increase cardiac function at three weeks after AMI. If there was a high number of stem cells in cardiac tissue after transplantation, this predicted a greater improvement in cardiac function. Improper stem cell injection may lead to leakage of the stem cells out of the myocardium, leading to unreproducible study results. Inflammation modulating factors secreted by the stem cells are considered as key mechanisms in the recovery after AMI. There were differences in the cytokine levels between the stem cell treated and control groups in a clinical and in vivo animal study i.e. stem cell therapy exerted a balancing effect on the inflammatory process, a crucial component in the optimal recovery after AMI. The present study reveals many properties of stem cells, importance of cell targeting and the influence of stem cell therapy on cytokine levels after AMI. / Tiivistelmä Iskeeminen sydänsairaus on yksi yleisimmistä kuolinsyistä länsimaissa. Tutkimusten mukaan kantasoluterapia parantaa sydämen toimintakykyä ja pienentää akuutin sydäninfarktin jälkeen sydämeen muodostuvan arpikudoksen määrää. Paranemiseen liittyvät mekanismit ovat edelleen osittain tuntemattomia. Kantasolujen ruiskutus suoraan sydämeen on paljon käytetty menetelmä, vaikka solujen käyttäytymistä ei tunneta tarkkaan.Tutkimuksessa kehitetyn kudoksen stressitilaa simuloivan sydänkudoksen kasvatusmenetelmän avulla tutkittiin siirrettyjen kantasolujen toimintaa yksityiskohtaisesti. Kantasolujen vaeltaman matkan sydänkudoksessa ja kiinnittyneiden kantasolujen lukumäärä havaittiin kasvavan ajan kuluessa. In vitro ja in vivo tutkimuksissa havaittiin kantasolujen sijaitsevan ruiskutuksen jälkeen rakomaisissa paikoissa kuten pienissä verisuonissa. Vaikka tutkimustulokset kantasoluterapian hyödyistä paranemisen suhteen ovat pääosin lupaavia, kliinisten tutkimusten tulokset ovat ristiriitaisia. Todellisen kantasoluhoidon vaikutuksen arvioimiseksi tarvitaan luotettava menetelmä varmistamaan kantasolujen hakeutuminen vaurioalueelle. Tässä tutkimuksessa rautaleimattujen kantasolujen paikantamisessa käytetty magneettikuvantaminen vastasi histologisia löydöksiä. Magneettikuvantaminen todettiin käyttökelpoiseksi menetelmäksi solujen paikallistamisessa. Kantasoluhoidon osoitettiin parantavan sydämen toimintakykyä kolme viikkoa akuutin sydäninfarktin jälkeen. Suuri kantasolumäärä sydänkudoksessa siirron jälkeen ennusti parempaa toipumista. Puutteellisesti suoritettu kantasoluruiskutus voi johtaa kantasolujen vuotamiseen pois sydänkudoksesta aiheuttaen vaihtelevuutta tutkimustuloksiin. Kantasolujen erittämiä tulehdusta sääteleviä tekijöitä pidetään tärkeimpänä mekanismina paranemisprosessissa. Tutkimus osoitti eroavaisuuksia kantasoluhoidetun ja kontrolliryhmän välillä. Kliinisessä ja koe-eläintutkimuksessa kantasolusiirrolla todettiin tulehdusreaktiota tasapainottava vaikutus, mikä on tärkeää optimaalisen sydänlihaskudoksen paranemisen kannalta akuutin sydäninfarktin jälkeen. Tutkimus toi esiin monia kantasolujen ominaisuuksia, solujen paikantamisen tärkeyden ja kantasoluhoidon vaikutuksen sytokiinipitoisuuksiin akuutin sydäninfarktin jälkeen.

Orientador: Carmino Antonio De Souza / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-24T04:16:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_ElianaCristinaMartins_D.pdf: 1801629 bytes, checksum: b4c847d7141a9b207af7438bdef8c791 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O estudo analisa duas metodologias que estão sendo usadas para estimar a probabilidade de eventos. Um método é a inversão do Kaplan-Meier (1-KM), o qual não considera eventos competitivos, e o outro método é a função da incidência cumulativa (FIC). O estudo contemplou a definição do conceito de risco competitivo e a aplicação dos métodos citados em um conjunto de dados de pacientes submetidos ao transplante de células-tronco hematopoiéticas (TCTH). Os critérios de inclusão foram pacientes consecutivos transplantados no período de Janeiro de 1994 a Dezembro de 2010, com diagnóstico de leucemia aguda (LA) ou leucemia mieloide crônica (LMC). O evento de interesse foi a doença do enxerto contra o hospedeiro (DeCH) crônica, enquanto os eventos competitivos foram: recaída e morte prévia a DeCH crônica. O resultado após a aplicação do método 1-KM para o grupo de pacientes com LA foi de 52% e estratificado pelo tipo de enxerto foi 44% para medula óssea (MO) e 77% para sangue periférico (SP) p= 0.003. Quando aplicado o método FIC a probabilidade geral foi de 45% e por tipo de enxerto foi 17% para MO e 33% para SP, p= 0.00002. No grupo de pacientes diagnosticados com LMC, usando a mesma racional os resultados foram similares. Não há comparações entre os métodos estatísticos, principalmente porque o pressuposto de se considerar o evento competitivo é aplicado somente na metodologia FIC. A fonte de células SP cotejada com fonte de células MO conduzem a uma incidência cumulativa maior de DeCH, independente da doença de base. Os resultados apresentaram, na grande maioria, diferenças grandes entre os testes, indicando a importância de se averiguar os detalhes no momento da aplicação / Abstract: This study presents two methodologies that have been used to estimate the probability of events. One method is the Kaplan-Meier inversion (1-KM), which no consider the competitive events, and another one is the cumulative incidence function (CIF). The study showed the definition of competitive risk concepts and its application in the database of patients submitted to the hematopoietic stem cell transplantation (HSCT). Inclusion criteria were consecutive transplanted patients in the period between January 1994 to December 2010, with acute leukemia (AL) or chronic myeloid leukemia (CML). The interest event was chronic graft versus host disease (GVHD), insofar, competitive events were relapse or early death previous to chronic GVHD. The results after 1-KM application in the AL group was 52% and stratified by source of graft was 44% in bone marrow (BM) and 77% in peripheral blood (PB) with p=0.003. When CIF test applied the results was 45% and by source of graft was 17% in BM and 33% in PB, p= 0.00002. In the CML group the results were similar. There is no comparison between the statistical tests, mainly because their assumptions are not the same. PB as source of graft induces a higher incidence of chronic GVHD, independent of disease. All results presented, in the mayor, huge differences among the tests, indicating the importance to check the details at time of application / Doutorado / Clinica Medica / Doutora em Clínica Médica

A esclerose múltipla (EM) é uma doença autoimune desmielinizante progressiva imunomediada por linfócitos T auto-reativos, que provocam uma cascata imunológica, amplificando a inflamação local. No Diabetes mellitus tipo 1 (DM1), existem linfócitos T auto reativos destroem as células beta do pâncreas, causando deficiência na produção de insulina. O desenvolvimento de terapêuticas específicas fica limitado pela etiologia indefinida destas doenças, apesar de avanços na terapêutica antiinflamatória e imunossupressora. Uma alternativa de tratamento atual para tais doenças é o transplante autólogo de células tronco hematopoéticas (TACTH). O presente estudo, observacional do tipo transversal, com a coleta de dados de caráter retrospectivo, tem como objetivo identificar as reações adversas manifestadas pelos pacientes diabéticos ou de esclerose múltipla, submetidos ao TACTH no período de 2004 a dezembro de 2010. Para a coleta de dados elaborou-se dois instrumentos que foram submetidos à validação aparente e de conteúdo por três juízes. A amostra final do estudo foi constituída pela obtenção dos dados de 72 prontuários, sendo 23 de pacientes diabéticos e 49 de pacientes com EM. Em relação aos pacientes diabéticos 16 pertenciam ao sexo masculino e a idade média foi 18,26 anos. Todos possuíam positividade para o anticorpo anti-carboxilase do ácido glutâmico (antiGAD65). Quanto aos pacientes com EM, trinta e três pertenciam ao sexo feminino e idade média foi de 37,2 anos. O subtipo da doença mais frequente foi o surto-remissivo em 21 (42,9%) pacientes. A escala expandida do estado de incapacidade (EDSS) variou entre 3,0 e 6,5. Em relação às reações adversas manifestadas pelos pacientes diabéticos foram mais frequentes os calafrios, febre, cefaléia, náusea e vômito e nos pacientes com esclerose múltipla foram retenção hídrica e cefaléia. As principais intervenções de enfermagem identificadas para os pacientes diabéticos e com EM foram monitorização dos sinais vitais, coleta de hemocultura, otimização da administração de medicamentos antieméticos, controle da infusão da globulina antitimocitária, orientações sobre alimentação e para reduzir o risco de queda. Os pacientes com DM1 apresentam reações mais agudas e necessitam de monitorização contínua. Já os pacientes com EM são mais dependentes dos cuidados de enfermagem, exigindo maior tempo de cuidados prestados pelo profissional. Embora o DM1 e a EM sejam doenças distintas, percebe-se que na prática clínica, exigem do enfermeiro uma excelência no cuidado, quer pelas particularidades do tratamento realizado ou pelas singularidades de cada uma delas. / Multiple sclerosis (MS) is a progressive demyelinating autoimmune disease, immune- mediated by auto-reactive T lymphocytes, which provoke an immunological cascade, enhancing the local inflammation. In type 1 diabetes mellitus (DM1), self-reactive T lymphocytes exist that destroy ? cells in the pancreas, causing insulin production deficiency. The development of specific therapeutics is limited by these diseases\' undefined etiology, despite advances in anti-inflammatory and immunosuppressive therapy. A current treatment alternative for these diseases is autologous hematopoietic stem cell transplantations (AHSCT). The aim of this observational and cross-sectional study with retrospective data collection is to identify the adverse reactions manifested by diabetic or MS patients who were submitted to AHSCT between 2004 and December 2010. For data collection, two instruments were elaborated, submitted to face and content validation with the help of three experts. The final study sample comprised data from 72 patient files, 23 from diabetic and 49 from MS patients. As for the diabetic patients, 16 were male and the mean age was 18.26 years. All were positive for the anti-glutamic acid decarboxylase (antiGAD65) antibody. Concerning MS patients, 33 were female and the mean age was 37.2 years. The most frequent disease subtype was relapsing-remitting in 21 (42.9%) patients. The expanded disability status scale (EDSS) score ranged between 3.0 and 6.5. As for the adverse reactions the diabetic patients manifested, shivers, fever, migraine, nausea and vomiting were the most frequent, while fluid retention and migraine were the most frequent among multiple sclerosis patients. The main nursing interventions identified for the diabetic and MS patients were vital sign monitoring, blood culture collection, optimization of anti-emetic drug administration, control of anti- thymocyte globulin infusion, dietary orientations and advice to reduce the risk of falls. DM1 patients present more acute reactions and need continuous monitoring. MS patients are more dependent on nursing care, demanding lower professional care time. Although DM1 and MS are distinct conditions, in clinical practice, they demand excellent care from nurses, whether due to the particularities of the treatment or the singularities of each disease.

Medulloblastoma is a common malignant brain tumor in childhood, but a rare disease amongst adults. The tendency to metastasize along cerebrospinal fluid pathways is well known. Extraneural metastases represent only a small number of recurrences and are associated with a poor outcome. Encouraging results of high-dose chemotherapy followed by autologous stem cell transplantation were reported previously in children with recurrent malignant brain tumors.

Einleitung Der Einsatz von Stammzellen als Grundlage neuer therapeutischer Strategien wird bereits seit über 25 Jahren intensiv erforscht. Stammzellen sind in der Lage, in verschiedene funktionale Zelltypen auszudifferenzieren und verfügen über ein enormes Proliferationspotential (NAM et al. 2015). Ausgehend von den Fähigkeiten von Stammzellen sehen Forscher und Kliniker erstmals eine realistische Möglichkeit, kurative Therapieoptionen für Erkrankungen zu entwickeln, die bisher als schwer behandelbar oder sogar unheilbar angesehen wurden. Davon könnten insbesondere Patienten chronisch-degenerativer neurologischer und zerebrovaskulärer Erkrankungen, einschließlich der großen Anzahl an Schlaganfallopfern, profitieren. Schlaganfälle repräsentieren eine der häufigsten Todesursachen in der westlichen Welt (LOPEZ et al. 2006). Ein Drittel der betroffenen Patienten verstirbt innerhalb eines Jahres, während etwa 40% von dauerhaften Behinderungen betroffen sind (MOZAFFARIAN et al. 2015). Trotz intensiver Forschung existieren neben der systemischen Thrombolyse, die auf einen engen Zeitraum von maximal 4,5 Stunden nach dem Akutereignis beschränkt ist, keine zugelassenen Therapieoptionen (HACKE et al. 2008, SAVER et al. 2009). Zelltherapeutische Strategien zur Behandlung des Schlaganfalls werden daher als besonders vielversprechend angesehen (ANDRES et al. 2011). Neben den bereits gesicherten Erkenntnissen zur stammzelltherapeutischen Sicherheit und Wirksamkeit aus Studien unter Einsatz gängiger Nagermodellen (BLISS et al. 2006, JOO et al. 2013) wird insbesondere die Überprüfung der Wirksamkeit an geeigneten Großtiermodellen gefordert, die die Situation des menschlichen Schlaganfallpatienten möglichst realistisch wiedergeben sollen (SAVITZ et al. 2011). Eine Voraussetzung für die erfolgreiche Testung eines zelltherapeutischen Ansatzes in einem Großtiermodell mit fokaler zerebraler Ischämie besteht darin, ein langfristiges Überleben xenogener Zelltransplantate durch ein geeignetes Immunsuppressionsprotokoll zu erreichen. Die Notwendigkeit einer Immunsuppression besteht darin, dass sowohl allo- als auch xenogene Transplantate eine Immunantwort beim Empfänger auslösen und somit zu einer Abstoßungsreaktion führen können (JANEWAY 2002). Die Anwendung von immunsuppressiven Medikamenten geht dabei aber häufig mit Nebenwirkungen einher. Insbesondere beim Schaf existiert jedoch nur eine limitierte Datenlage zu immunsuppressiven Protokollen und deren Nebenwirkungen. Ziele der Untersuchung Das Ziel der vorliegenden Studie bestand darin, eine xenogene Transplantation von fetalen humanen neuralen Progenitorzellen (fhNPZ) in einem gesunden Schafsmodell durchzuführen, um die Wirksamkeit in Hinblick auf das Transplantatüberleben und die Nebenwirkungen einer Immunsuppression mittels Cyclosporin A (CsA) zu untersuchen. Materialien und Methoden Hierfür wurden je 5 Schafe in zwei Gruppen über einen Zeitraum von 64 Tagen immunsupprimiert (iCsA: 3 mg CsA/kg 2x tägl. bis einschließlich Tag 36, danach 3 mg CsA/kg 1x tägl. jeden 3. Tag; kCsA: kontinuierlich 3 mg CsA/kg 2x tägl.), während eine Kontrollgruppe (Kon) von ebenfalls 5 Tieren keine Immunsuppression erhielt. Am Versuchstag 22 wurde den Schafen eisenmarkierte fhNPZ (Eisenkonzentration: 3,0 mM, ca. 200.000 Zellen pro Transplantationsposition) stereotaktisch in das gesunde Gehirn transplantiert. Aufgrund der Eisenmarkierung der Stammzellen konnten diese an den Versuchstagen 23, 36 und 64 mittels 3,0 MRT-Aufnahmen in vivo überwacht und anschließend ex vivo das Überleben der fhNPZ im Schafhirn 42 Tage nach Transplantation histologisch untersucht werden. Für die Untersuchungen zu Wirkspiegeln und Nebenwirkungen von CsA im Schaf wurden den Versuchstieren innerhalb des Versuchszeitraums regelmäßig Blutproben entnommen und am Versuchsende eine pathologische und histologische Untersuchung von Leber und Nieren durchgeführt. Ergebnisse Bei den durchgeführten Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass die CsA-Wirkspiegel im Blut bei der kCsA (424,0 ± 135,0 ng/ml) signifikant höher waren im Vergleich zur iCsA (198,5 ± 155,9 ng/ml). Diese Unterschiede besaßen jedoch keinen Einfluss auf das Langzeitüberleben der transplantierten fhNPZ. In keiner der drei Versuchsgruppen konnten vitale Zellen 42 Tage nach der Transplantation aufgefunden werden. Die Untersuchung der Nebenwirkungen von CsA ergab, dass die Langzeitgabe von CsA Anzeichen für einen hämatologischen Einfluss zeigt. Ebenso konnte sowohl eine hepatotoxische, als auch eine nephrotoxische Wirkung von CsA beim Schaf nachgewiesen werden. Schlussfolgerungen Schlussfolgernd kann zusammengefasst werden, dass die Gabe von 3 mg CsA/kg 2x tägl. nicht suffizient einer Abstoßungsreaktion xenogener ins Schafhirn transplantierter fhNPZ entgegenwirkt. Für das Ziel einer suffizienten zelltherapeutischen Anwendung im Schaf nach einem Schlaganfall sind somit weitere Untersuchungen zu einer wirksamen Immunsuppression beim Schaf und zu einem verbesserten Transplantatüberleben notwendig. Desweiteren konnten klinische und pathologische Nebenwirkungen beim Schaf durch die Langzeitgabe des Immunsuppressivums CsA festgestellt werden.:INHALTSVERZEICHNIS .................................................................................................................... I ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ....................................................................................................... VI 1 EINLEITUNG .............................................................................................................................. 1 2 LITERATURÜBERSICHT ......................................................................................................... 2 2.1 Klassifikation von Stammzellen ......................................................................................... 2 2.2 Tierexperimentelle Stammzelltherapie beim Schlaganfall .............................................. 5 2.2.1 Hintergrund der translationalen Forschung am Tiermodell ............................................... 5 2.2.2 Tiermodelle der fokalen zerebralen Ischämie .................................................................... 6 2.2.3 Das Schaf als Großtiermodell ............................................................................................ 7 2.2.4 Transplantation fhNPZ als zelltherapeutischer Ansatz nach fokaler zerebraler Ischämie . 8 2.2.4.1 Die In-vivo-Überwachung von in Schafhirne transplantierten fhNPZ .......................... 9 2.2.4.2 Der immunhistochemische Nachweis vitaler humaner Zellen ex vivo im Schafhirn .. 11 2.3 Immunsuppression nach der Transplantation von Stammzellen .................................. 12 2.3.1 Wirkmechanismen des angeborenen und erworbenen Immunsystems ........................... 12 2.3.2 Immunantwort nach Transplantation ............................................................................... 12 2.3.3 Wirkstoffklassen von Immunsuppressiva ........................................................................ 14 2.3.4 Cyclosporin A .................................................................................................................. 16 2.3.4.1 Wirkmechanismus von Cyclosporin A ........................................................................ 16 2.3.4.2 Pharmakokinetik und Metabolisierung von Cyclosporin A ........................................ 16 2.3.4.3 Applikation und Dosierung von Cyclosporin A .......................................................... 17 2.3.4.4 Nebenwirkungen und Toxizität von Cyclosporin A .................................................... 17 2.3.4.5 Anwendung von Cyclosporin A in der tierexperimentellen Forschung ...................... 18 2.4 Fragestellung und Versuchsziele der Dissertation .......................................................... 19 3 TIERE, MATERIAL UND METHODEN ............................................................................... 20 3.1 Zellkultur ............................................................................................................................ 20 3.1.1 Zellkulturmedien und Zusammensetzung ........................................................................ 20 3.1.2 Auftauen und Aussaat der Zellen .................................................................................... 20 3.1.3 Ablösen der Zellen ........................................................................................................... 21 3.1.4 Zellzählung mittels Trypanblautest ................................................................................. 21 3.1.5 Passagieren der Zellen ..................................................................................................... 21 3.1.6 Eisenmarkierung der Zellen ............................................................................................. 22 3.1.7 Proliferations- und Vitalitätstests .................................................................................... 22 3.1.8 Ablösen der Zellen für Transplantationsexperimente ...................................................... 22 3.1.9 Mykoplasmentest ............................................................................................................. 23 3.2 Bestimmung der T2 NMR-Relaxationszeit ...................................................................... 23 3.3 Gelphantome ....................................................................................................................... 24 3.3.1 Herstellung und Ausgießen .............................................................................................. 24 3.3.2 Anfertigen von In-vitro-MRT-Aufnahmen zum Nachweis der eisenmarkierten fhNPZ . 25 3.4 Versuchstiere ...................................................................................................................... 26 3.4.1 Tierhaltung ....................................................................................................................... 26 3.4.2 Versuchstiere im tierexperimentellen Versuch ................................................................ 26 3.4.2.1 Tierärztliche Untersuchung der Vitalparameter .......................................................... 26 3.4.2.2 Durchführung des neurologischen Untersuchungsgangs ............................................. 27 3.4.2.3 Blutprobenentnahme, Versand und Detektiermethode ................................................ 27 3.5 Versuchsaufbau und Durchführung ................................................................................ 28 3.5.1 Anästhesie ........................................................................................................................ 29 3.5.2 Schmerzmittelregime und Infektionsprophylaxe ............................................................. 30 3.5.3 Implantation des Portsystems .......................................................................................... 31 3.5.4 Applikation von CsA ....................................................................................................... 32 3.5.4.1 Herstellung der Infusionslösung .................................................................................. 32 3.5.4.2 Applikation über das Portsystem ................................................................................. 33 3.5.5 Stammzelltransplantation ................................................................................................. 33 3.5.5.1 Anfertigen von MRT-Aufnahmen im 1,5 T MRT ....................................................... 34 3.5.5.2 Planung der stereotaktischen Zelltransplantation ........................................................ 34 3.5.5.3 Stereotaktische Zelltransplantation .............................................................................. 34 3.5.6 Nachweis der eisenmarkierten Stammzellen im 3,0 T MRT ........................................... 35 3.5.6.1 Methodik zum Nachweis und zur Quantifizierung der eisenmarkierten fhNPZ im Schafhirn ...................................................................................................................... 35 3.5.7 Sektion der Versuchstiere und Probenentnahme ............................................................. 36 3.5.8 Anfertigen der histologischen Gewebeschnitte ................................................................ 36 3.5.8.1 Herstellung der Paraffinschnitte .................................................................................. 37 3.5.8.2 Probenaufarbeitung und Lamellieren der Gehirne ....................................................... 37 3.5.8.3 Herstellung der Gefrierschnitte .................................................................................... 38 3.5.9 Histologische Färbungen ................................................................................................. 38 3.5.9.1 Hämatoxylin-Eosin-Färbung ....................................................................................... 40 3.5.9.2 Berliner Blau-Färbung ................................................................................................. 40 3.5.9.3 Fouchét-Färbung .......................................................................................................... 40 3.5.9.4 Immunmarkierung mit STEM101-DAB und Berliner Blau-Färbung ......................... 40 3.5.9.5 Immunhistologische Markierung mit Iba1-Antikörpern .............................................. 40 3.5.10 Auswertung der histologischen Präparate ........................................................................ 41 3.6 Statistik ............................................................................................................................... 44 4 ERGEBNISSE ............................................................................................................................. 47 4.1 Nachweis eisenmarkierter fhNPZ in vitro via MRT-Aufnahmen .................................. 47 4.1.1 Welche Eisenkonzentration ist für die Markierung der fhNPZ am geeignetsten? ........... 47 4.1.2 Können markierte fhNPZ durch eine T2-gewichtete MRT-Sequenz dargestellt werden? ......................................................................................................................................... 49 4.1.3 Wo liegt das Detektionslimit markierter fhNPZ in einer T2-gewichteten MRT-Sequenz? ......................................................................................................................................... 50 4.2 Der Einfluss des Immunsuppressivums CsA auf das Überleben der transplantierten fhNPZ im Schafhirn .......................................................................................................... 51 4.2.1 Gibt es gruppenspezifische Unterschiede in den CsA-Blutkonzentrationen? ................. 51 4.2.2 Besitzt die Transplantation fhNPZ einen neurologischen Einfluss auf die Sensorik und Motorik? .......................................................................................................................... 54 4.2.3 Was geschieht mit den transplantierten fhNPZ im Zeitverlauf und Gruppenvergleich? . 55 4.2.4 Können vitale fhNPZ 42 Tage nach Transplantation im Schafhirn nachgewiesen werden? ......................................................................................................................................... 56 4.3 Klinische und pathologische Nebenwirkungen von CsA im Schaf ................................ 59 4.3.1 Beeinflusst die CsA-Applikation in vivo klinische Parameter oder Blutwerte beim Schaf? ......................................................................................................................................... 59 4.3.1.1 Auswertung der Körpertemperaturverläufe ................................................................. 59 4.3.1.2 Auswertung der Körpergewichtsverläufe .................................................................... 60 4.3.1.3 Auswertung hämodynamischer Parameter .................................................................. 61 4.3.1.4 Auswertung hämatologischer Blutparameter .............................................................. 62 4.3.1.5 Auswertung leberspezifischer Blutparameter .............................................................. 65 4.3.1.6 Auswertung nierenspezifischer Blutparameter ............................................................ 69 4.3.1.7 Auswertung sonstiger Blutparameter .......................................................................... 70 4.3.2 Können ex vivo toxische Einflüsse von CsA auf das Schaf nachgewiesen werden? ....... 71 4.3.2.1 Makroskopische Auswertung der Sektionsbefunde .................................................... 71 4.3.2.2 Histologische Auswertung Leber und Nieren ............................................................. 73 5 DISKUSSION ............................................................................................................................. 76 5.1 Hintergrund der Arbeit und Versuchsziele ..................................................................... 76 5.2 Bewertung des Studiendesigns und der Versuchsdurchführung .................................. 76 5.2.1 Versuchstiere und Haltungsbedingungen ........................................................................ 76 5.2.2 Studiendesign und das Schaf als Tiermodell ................................................................... 77 5.3 Diskussion der Ergebnisse ................................................................................................. 78 5.3.1 Ein Nachweis eisenmarkierter fhNPZ in vitro via MRT-Aufnahmen ist möglich .......... 78 5.3.1.1 Eine Eisenkonzentration von 3,0 mM ist für die Markierung der fhNPZ am geeignetsten ................................................................................................................. 79 5.3.1.2 Markierte fhNPZ können durch eine T2-gewichtete Sequenz dargestellt werden ...... 80 5.3.1.3 Das Detektionslimit markierter fhNPZ liegt in einer T2-gewichteten MRT-Sequenz bei 50.000 Zellen ......................................................................................................... 81 5.3.2 Die Langzeitgabe des Immunsuppressivums CsA besitzt keinen Einfluss auf das Überleben der transplantierten fhNPZ im immunprivilegierten Gehirn .......................... 81 5.3.2.1 Es gibt gruppenspezifische Unterschiede in den CsA-Blutkonzentrationen ............... 81 5.3.2.2 Die Transplantation von fhNPZ besitzt keinen bedeutenden Einfluss auf die Sensorik und Motorik ................................................................................................................. 83 5.3.2.3 Die transplantierten fhNPZ zeigen Veränderungen in Zeitverlauf und Gruppenvergleich ........................................................................................................ 84 5.3.2.4 Es können keine vitalen fhNPZ 42 Tage nach Transplantation im Schafhirn nachgewiesen werden .................................................................................................. 85 5.3.2.5 Schlussfolgerung zur Immunsuppression mittels CsA nach Stammzelltransplantation ins Schafhirn ................................................................................................................ 87 5.3.3 Die Langzeitgabe von CsA verursacht Anzeichen für pathologische Veränderungen und klinische Symptome beim Schaf ...................................................................................... 88 5.3.3.1 Die Langzeitgabe von CsA beeinflusst klinische Parameter beim Schaf .................... 88 5.3.3.2 Die Langzeitgabe von CsA zeigt wahrscheinlich keine hämodynamische Wirkung .. 89 5.3.3.3 Die Gabe von CsA zeigt Anzeichen für eine hämatologische Wirkung beim Schaf ... 89 5.3.3.4 Die Gabe von CsA zeigt eine hepatotoxische Wirkung beim Schaf ........................... 90 5.3.3.5 Die Gabe von CsA zeigt eine nephrotoxische Wirkung beim Schaf ........................... 93 5.3.3.6 Die Langzeitgabe von CsA beeinflusst weitere unspezifische Blutparameter ............ 95 5.3.3.7 Schlussfolgerungen zu Nebenwirkungen von CsA beim Schaf .................................. 95 5.4 Allgemeine Schlussfolgerung ............................................................................................. 95 5.5 Ausblick ............................................................................................................................... 96 6 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................................ 97 7 SUMMARY ................................................................................................................................. 99 8 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................. 101 9 ANHANG ................................................................................................................................... 110 9.1 Ergänzende Tabelle zur Herstellung der Gelphantome ............................................... 110 9.2 Ergänzende Tabellen zur Herstellung histologischer Präparate ................................. 111 9.2.1 Herstellung der Paraffinblöcke ...................................................................................... 111 9.2.2 Histologische Färbungen und Immunhistochemische Methoden .................................. 112 9.3 Ergänzende Tabellen zur Statistik ................................................................................. 116 9.4 Verwendete Referenzwerte ............................................................................................. 118 9.5 Übersicht der ausgewerteten Blutparameter ................................................................ 119 9.6 Übersicht zu tierexperimentellen Einsätzen von Stammzellen in Schlaganfallmodellen ........................................................................................................................................... 122 9.7 Auflistung verwendeter Materialien und Geräte .......................................................... 123 9.8 Abbildungsverzeichnis ..................................................................................................... 129 9.9 Formelverzeichnis ............................................................................................................ 130 9.10 Tabellenverzeichnis ......................................................................................................... 130 10 DANKSAGUNG ....................................................................................................................... 132

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