Von 1995 bis 2009 wurde in der Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie der Universität Würzburg bei 102 Patienten im Mund-, Kiefer-, Gesichtsbereich die Rekonstruktion verschiedener Defekte durch mikrovaskulär reanastomosierte Transplantate aus der Skapularegion durchgeführt. Am häufigsten fanden kombinierte Skapula-Paraskapula-Fasziokutan-Knochentransplantate Anwendung (38), sodann folgen das kombinierte Skapula-Fasziokutan-Knochentransplantat (24), 4-in-1-Lappen (kombiniertes Skapula-Paraskapula-Fasziokutan-Knochentransplantat in Verbindung mit einem Latissimus dorsi-Myokutantransplantat) (13), Skapula-Fasziokutantransplantat (10), kombiniertes Skapula-Paraskapula-Fasziokutantransplantat mit einem freien Margo-lateralis-Knochentransplantat (7), Paraskapula-Fasziokutantransplantat (4), 3-in-1-Lappen (kombiniertes Paraskapula-Fasziokutan-Knochentransplantat in Verbindung mit einem Latissimus-dorsi-Myokutantransplantat) (4) und Margo-lateralis-scapulae-Knochentransplantat(2). Postoperativ kam es bei 64 Patienten (63%) zu Komplikationen. Poststationär kam es bei 49 Patienten (48%) zu Komplikationen. Nach der Behandlung der aufgetretenen Komplikationen konnte eine Erfolgsquote von 90% erreicht werden. Bei 9% des gesamten Patientenkollektivs kam es zu einer Bewegungseinschränkung der Schulterfunktion. Eine Bewegungseinschränkung war meist bei der Abduktion zu verzeichnen. Die kaufunktionelle Rehabilitation beinhaltete bei 14 Patienten eine konventionelle prothetische Versorgung im rekonstruierten Kiefer und im Gegenkiefer. Bei 32 Patienten war ein zusätzlicher chirurgischer Eingriff für die Insertion der Dentalimplantate (156) erforderlich. Durchschnittlich erfolgte die Versorgung mit 5 Dentalimplantaten pro Implantatpatient. Bei diesen Patienten konnte eine implantatgetragene Suprakonstruktion hergestellt werden: Stegversorgung (19), Teleskopversorgung (8), Geschiebearbeit (2), Krone (1) und Brückenkonstruktion (2). Eine geringe Verlustrate von 7% bestätigt, dass die Skapula für die Insertion von Dentalimplantaten bestens geeignet ist. / From 1995 to 2009 in the Clinic and Polyclinic for oral- and maxillofacial surgery of the University of Würzburg the reconstruction of various facial defects due to microvascular reanastomosed transplants from the scapularegion had been performed at 102 patients in the mouth, jaw and face region. Most often combined scapula-parascapula-fasciocutaneous-bone-transplants were applied (38), then follows the combined scapula-fasciocutaneous-bon-transplant (24), 4-in-1 flaps (combined scapula-parascapula-fasciocutaneous-bone-transplant in conjunction with a latissimus dorsi-myokutantransplant) (13), scapula-fasciocutaneous-transplant (10), combined scapula-parascapula-fasciocutaneous-transplant with a free margo-lateralis-bone-transplant (7), parascapula-fasciocutaneous-transplant (4), 3-in-1 flaps (combined parascapula-fasciocutaneous-bone-transplant in conjunction with a latissimus-dorsi-myokutantransplant) (4) and margo-lateralis-scapulae-bone-transplant (2). Postoperatively, 64 patients (63%) had complications. Poststationary 49 patients suffered complications (48%). After the treatment of the occurred complications a success rate of 90% could be achieved. In 9% of the total patient population, a restriction of movement of the shoulder function appeared. A limitation of movement was usually registered at the abduction. The masticatory rehabilitation included a conventional prosthetic treatment in the reconstructed jaw and the opposite jaw at 14 patients. 32 patients required an an additional surgery for the insertion of dental implants (156). On average, the treatment was carried out with 5 dental implants per implant patient. For these patients an implant-supported supraconstruction could be established: Bridge supply (19), telescopic supply (8), attachment work (2), crown (1) and bridge construction (2). A low loss rate of 7% confirms that the scapula is ideally suited for the insertion of dental implants.

Univ., Diss., 2006--Giessen

Zugl.: Erlangen, Nürnberg, Univ., Diss., 2006 u.d.T.: Meier, Stephan Michael: Entwicklung eines Anlagenkonzeptes zur Proliferation von primären, antigen-spezifischen T-Zellen / Hergestellt on demand

Thesis (doctoral)--Mainz, 1983.

Thesis (doctoral)--Kiel, 1982.

Regensburg, Univ., Diss., 2009.

In der Initiationsphase der akuten Graft-versus-Host Erkrankung (GvHD) werden CD4+ T-Zellen in den lymphatischen Organen durch hämatopoietische Antigen-präsentierende Zellen aktiviert. Im Gegensatz dazu, werden in der Effektorphase CD4+ T-Zellen von nicht-hämatopoetischen Zellen im Dünndarm aktiviert. Wir stellten die Hypothese auf, dass alloreaktive CD4+ T-Zellen nach allogener hämatopoetischer Zelltransplantation, welche in der Initiationsphase der aGvHD vorwiegend in die sekundären lymphatischen Organe migrieren, dort durch nicht-hämatopoetische Lymphknoten-Stromazellen über die Erkennung von MHC-Klasse II aktiviert werden. Um diese Hypothese zu testen, setzten wir ein von allogenen CD4+ T-Zellen-abhängiges MHC Major Mismatch aGvHD Mausmodell ein, um diese Zusammenhänge näher zu erforschen. Mittels Biolumineszenz-Bildgebung und dreidimensionale Lichtblattmikroskopie und Durchflusszytometrie-Analysen von früheren Zeitpunkten nach einer alloHCT bzw. im Anfangsstadium der aGvHD konnten wir zeigen, dass allogene T-Zellen exklusiv in die Milz, Lymphknoten und die Peyerschen Plaques migrieren und nicht in die intestinale Lamina propria. Indem wir transgene Mauslinien verwendeten, die keine oder eine nur partielle komplette hämatopoietische Antigenpräsentation aufwiesen, konnten wir eine sehr früh auf die alloHCT folgende allogene CD4+ T-Zellaktivierung in den lymphoiden Organen von MHCIIΔCD11c and MHCIIΔ Knochenmark-Chimären nachweisen. Aufgrund des, bei den MHCIIΔ Knochenmarks-Chimären auftretenden Versagens der negativen Thymusselektion und die daraus resultierende autoreaktive Immunreaktionen nach einer syngenen HCST stellte sich heraus, dass dies ein ungeeignetes Modell für die Untersuchung der Präsentation nicht-hämatopoetischer Antigene bei GvHD ist. Um diese Herausforderung zu bewältigen, generierten wir MHCIIΔVav1 Mäuse bei denen die MHC-Klasse-II-Expression auf allen hämatopoetischen Zellen fehlt. MHCIIΔVav1 Mäuse entwickelten eine aGvHD, wobei die Lymphknoten-Stromazellen dieser Tiere allogene CD4+ T-Zellen in gemischten Lymphozytenreaktionen aktivieren konnten. Ebenso konnten mesenteriale Lymphknoten von CD11c.DTR-Mäusen, die zuvor in eine MHCIIΔ Maus transplantiert wurden, CD4+ T-Zellen in vivo aktivieren, wodurch die Lymphknoten-Stromazellen eindeutig als nicht-hämatopoetische Antigen-präsentierende Zellen der lymphoiden Organe nachgewiesen werden konnten. Über das Cre/loxP-System konnten wir Knockout-Mäuse mit fehlender MHCII-Expression in Subpopulationen von Lymphknoten-Stromazellen generieren und verwendeten dann Einzelzell-RNA-Sequenzierung. Hier wählten wir Ccl19 und VE-Cadherin aus, um unsere Analyse spezifisch auf die fibroblastischen retikulären Zellen bzw. Endothelzellen der Lymphknoten zu konzentrieren. Bei MHCIIΔCcl19 Mäusen war die Aktivierung alloreaktiver CD4+ T-Zellen in der Initiationsphase der aGvHD mäßig reduziert, während das Fehlen von MHCII auf den fibroblastischen retikulären Zellen zu einer Hyperaktivierung allogener CD4+ T-Zellen führte, was wiederum eine schlechtere Überlebensrate der Mäuse zur Folge hatte. Dieser Phänotyp wurde durch regulatorische T-Zellen moduliert, die in der Lage waren, H2-Ab1fl Mäuse von den Folgen von GvHD zu retten, jedoch nicht die MHCIIΔCcl19. Ein Knock-out von MHCII auf Endothelzellen von MHCIIΔVE-Cadherin Mäusen, führte in der Initiationsphase der GvHD nur zu einer mäßig reduzierten Aktivierung von CD4+ T-Zellen. Umgekehrt zeigten MHCIIΔVE-Cadherin Mäuse im Langzeitüberleben jedoch einen protektiven Phänotyp verglichen mit wurfgeschwister H2-Ab1fl Mäusen. Um die Bedeutung der MHCII-Antigenpräsentation der Endothelzellen zu untersuchen, generierten wir außerdem MHCIIΔVE-CadherinΔVav1 Mäuse, bei welchen eine Antigenpräsentation, weder im endothelialen noch im hämatopoetischen Kompartiment möglich war. Lymphknoten-Stromazellen von MHCIIΔVE-CadherinΔVav1 Mäusen waren nicht in der Lage, alloreaktive CD4+ T-Zellen in einer gemischten Lymphozytenreaktion zu aktivieren. Insgesamt konnten wir zum ersten Mal beweisen, dass die MHC-Klassse II auf den Lymphknoten-Stromazellen eine entscheidende Rolle bei der Modulation allogener CD4+ T-Zellen in der Initiations- und schließlich in der Effektorphase der Graft-versus-Host-Disease spielt. / In the initiation phase of acute graft-versus-host disease (aGvHD), CD4+ T cells are activated by hematopoietic antigen presenting cells in secondary lymphoid organs whereas in effector phase by non-hematopoietic cells in the small intestine. We hypothesized that alloreactive CD4+ T cells primarily home to the secondary lymphoid organs subsequent to allogeneic hematopoietic cell transplantation in the initiation phase of aGvHD and are activated by the non-hematopoietic lymph node stromal cells via MHC class II. To test this hypothesis, we employed CD4+ T cell-dependent major mismatch aGvHD mouse model to study this correlation. Upon analyzing the early events following allo-HCT with bioluminescence imaging, flow cytometry and whole-mount light sheet fluorescence microscopy, we found that allogeneic T cells exclusively home to the spleen, lymph nodes and the Peyer’s patches and not to the intestinal lamina propria in the initiation phase of aGvHD. Utilizing mice devoid of partial or complete hematopoietic antigen presentation we could show allogeneic CD4+ T cells activation in the lymphoid organs of MHCIIΔCD11c and MHCIIΔ BM chimeric mice early after allo-HCT. MHCIIΔ BM chimeras failure of thymic negative selection and developing tissue wasting disease upon syn-HCT deemed them unsuitable to study non-hematopoietic antigen presentation in aGvHD. To overcome this challenge, we generated MHCIIΔVav1 mice that lack MHC class II expression on all hematopoietic cells. MHCIIΔVav1 mice were susceptible to aGvHD and LNSCs from these animals activated allogeneic CD4+ T cells in mixed lymphocyte reaction. Likewise, mesenteric lymph nodes from CD11c.DTR mice surgically transplanted into a MHCIIΔ mouse could activate CD4+ T cells in vivo, clearly demonstrating LNSCs as non-hematopoietic APCs of the lymphoid organs. We specifically target lymph node stromal cell subsets via the Cre/loxP system, we employed single cell RNA sequencing and selected Ccl19 and VE-Cadherin to specifically target the fibroblastic reticular cells and endothelial cells of the lymph nodes respectively. In MHCIIΔCcl19 mice, alloreactive CD4+ T cells activation was discreetly reduced in the initiation phase of aGvHD whereas absence of MHCII on fibroblastic reticular cells resulted in hyper-activation of allogeneic CD4+ T cells leading to poor survival. This phenotype was modulated by the regulatory T cells that were able to rescue H2-Ab1fl mice but not the MHCIIΔCcl19 subsequent to GvHD. Knock-out of MHCII on endothelial cells MHCIIΔVE Cadherin, resulted only in modest reduction of CD4+ T cells activation in the initiation phase of GvHD, conversely MHCIIΔVE Cadherin mice showed a protective phenotype compared against littermates H2-Ab1fl mice in long-term survival. Furthermore, to pin-point endothelial cells MHCII antigen presentation we generated MHCIIΔVE Cadherin ΔVav1 animals devoid of antigen presentation in both endothelial and hematopoietic compartments. LNSCs from MHCIIΔVE Cadherin ΔVav1 were unable to activate alloreactive CD4+ T cells in mixed lymphocyte reaction. Altogether, we demonstrate for the first time that MHC class II on the lymph node stromal cells plays a crucial role in the modulation of allogeneic CD4+ T cells in the initiation and later in the effector phase of graft-versus-host-disease.

Die vorliegende Arbeit ist in zwei thematische Abschnitte untergliedert: I. die anatomischen Untersuchungen von Spenderarealen an Leichenpräparaten und II. die klinische Anwendung von osteomyokutanen Transplantaten I. Anatomische Untersuchungen Untersucht wurden die regio scapularis, die regio fibularis sowie die Leistenregion hinsichtlich der Gefäßsysteme und Gefäßvariationen für die Rekonstruktion von Knochen- und Weichgewebestrukturen im Mund, Kiefer- und Gesichtsbereich. Dazu wurden an 19 männlichen und 11 weiblichen Leichenpräparaten anatomische Untersuchung der Gefäßanatomie bilateral durchgeführt. Besonderes Augenmerk wurde auf den Verlauf der das jeweilige Transplantat versorgenden Gefäße, sowie deren Durchmesser und die zu erzielende Gefäßstiellänge gelegt. II. Anwendung von osteomyokutanen Transplantaten in der Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie 58 Transplantationen von autologem mikrochirurgisch reanastomosierten Knochen- oder Knochenweichgewebsverbünden aus den oben genannten Spenderregionen wurden überwiegend aufgrund maligner Tumoren vorgenommen. Die vorliegenden Gewebeverluste betrafen überwiegend den Unterkieferknochen, Weichgewebe, wie Zunge, Schleimhaut und extraorale Hautanteile; Mittelgesichtsdefekte lagen in 4 Fällen vor. In 29 Fällen war es nötig sowohl Knochen als auch Haut und Schleimhaut zu ersetzt. Bei dem Patientengut handelt es sich um 57 Patienten (21 Frauen, 36 Männer). Das mittlere Alter zum Zeitpunkt der rekonstruktiven mikrochirurgischen Operation betrug 49 Jahre. Bezogen auf die Transplantatregion zeigten sich deutliche Unterschiede in der Altersstruktur. Das Durchschnittsalter der Patienten bei Beckenkammtransplantaten lag bei 29, bei Fibulatransplantaten bei 40 und bei Skapulatransplantaten bei 55 Jahren. Zur Absicherung der Funktionalität der geplanten Spenderareale wurden präoperativ Gefäßdarstellungen mit Hilfe der Dopplersonographie, der digitalen Subtraktionsangiographie und der farbkodierter Duplexsonographie vorgenommen. Die Dimensionen der gewonnenen Weichgewebsanteile lagen beim Skapula-Fasciocutantransplantat bei einer Lappengröße bis 10 x 5cm, beim Paraskapula-Fasciokutantransplantat bei bis zu 10 x 10cm und beim Myokutananteil des Beckenkammtransplantates bei bis zu 9 x 7cm. Bei den Fibulatransplantaten wurde auf einen Hautanteil verzichtet. Die sich aus der Defektgröße ergebende Länge der Knochentransplantate betrug durchschnittlich 8,8cm beim Beckenkammtransplantat, 9,3cm beim Skapulatransplantat und 14,3cm beim Fibulatransplantat. Beckenkammtransplantate wurden ausschließlich zur Rekonstruktion im Bereich des Kieferwinkels und des aufsteigenden Unterkieferastes genutzt, da hier kein besonders langes, sondern ein eher hohes Knochentransplantat, das in L-Form getrimmt werden kann, benötigt wird. Die beschriebenen zu rekonstruierenden Defekte traten in den überwiegenden Fällen im Zuge der Resektion von malignen Tumoren auf. Tumoren des Oropharynx liegt äthiologisch oft chronischer Alkohol- und Nikotinabusus zugrunde. Infolge dessen bestehen Vorerkrankungen, wie Hepathopathien, Angiopathien, Diabetes und Lungenerkrankungen. Oftmals fanden bereits Bestrahlungen statt. Dies steigert das chirurgische und postoperative Komplikationsrisiko erheblich. Aufgetretene Komplikationen im Rekonstruktionsbereich waren die Thrombosierung der Anschlußgefäße mit nachfolgendem Transplantatverlust, insuffiziente Transplantatdurchblutung, Infektionen, Pseudoarthrosen oder Fisteln. Bestehenden Gefäßerkrankungen führten in 66% der Fälle zu Komplikationen, Gefäßerkrankungen und vorausgegangener Bestrahlung von ≥ 70 Gy traten zu 100% Komplikationen auf. Signifikanten Einfluss auf die Transplantateinheilung hatten auch Lungenerkrankungen mit einer Komplikationsrate von 50% und Lebererkrankungen mit 43%. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Anwendung von osteomyokutanen Transplantaten in der Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie in den Händen erfahrener Operateure ein Erfolg versprechender Ansatz zur Deckung von Weichgewebs-, sowie Knochenweichgewebsdefekten darstellt. Die dabei nicht zu umgehenden Entnahmemorbiditäten sind hinsichtlich der erzielbaren ästhetischen und funktionellen Rekonstruktion durchaus vertretbar. / The aim of the study was to explore different donor sites for microvascular hard- and soft tissue transplants in maxillo-facial surgery. Using cadaver preparation different flaps of the scapular, fibular and iliac regions were examined, especially in respect to the vascularisation systems and its variations. In these preparations only minor variations of the vascularisation systems could be found. All the flaps showed consistent anatomy with adequate and high caliber vascular pedicle. Regarding these findings 58 microvascular transplants from all three donor regions were used for reconstruction of hard and soft tissue defects after cancer resection. Depending on the specific functional demand of the recipient site the most propriate flap was chosen. The major postoperative complications were minor perfusion, thrombosis of the vascular pedicle, infection with fistulas or pseudarthrosis. These complications were strongly related to preoperative risk factors as diabetes, hepatopathies, angiopathies and neoadjuvant radiation  70 Gy. The results of the here presented study demonstrated that the functional and esthetic gains of all these specific flaps for the recipient site justify its increasing application in maxillo-facial-surgery. Further studies need to focus on minimizing the complications.

In der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie besteht ein großer Bedarf an Transplantaten zur intra- und extraoralen Defektdeckung in der chirurgischen Therapie, insbesondere für die Rekonstruktion nach Traumen oder Tumorresektionen für den Erhalt von Funktion und Ästhetik. Konventionelle Methoden wie die Verwendung von autologen, freien Spalt- und Vollhaut-Transplantaten zeigen Nachteile wie z. B. die Entnahmemorbidität der Spenderregion oder die Notwendigkeit eines zweiten chirurgischen Eingriffs zur Deckung des Entnahmedefektes. Zudem sind diese Transplantate nur in kleinen Mengen verfügbar oder haben eine unterschiedliche Gewebestruktur sowie andere Keratinisierungsmuster. Diese Nachteile sollen mit Hilfe eines im Tissue Engineering hergestellten Oralmukosa-Äquivalentes umgangen werden. Dazu wurden zunächst Methoden zur Isolierung und Kultivierung primärer, oraler Fibroblasten bzw. Keratinozyten entwickelt, die das Ausgangsmaterial für die Herstellung von Dermal-Äquivalenten bzw. von organotypischen Kokulturen in vitro bilden. Die Zellen wurden sowohl histologisch als auch immunhistochemisch charakterisiert und nach Optimierung der Kulturbedingungen zur Entwicklung von Oralmukosa-Äquivalenten (OMÄs) eingesetzt. Dabei ist auch die Wahl eines geeigneten Trägermaterials ein entscheidender Faktor. Deshalb wurden in dieser Arbeit verschiedene Unterlagen auf Eignung als Scaffold für das Tissue Engineering von Oralmukosa getestet. Unter anderem wurden die Materialien Vicryl (resorbierbares Polyglactin-910-Netz), DRT (dermale Regenerationsmatrix aus bovinem Kollagen-I vernetzt mit einem Glycosaminoglycan) und TFE (equine Kollagen-I-Membran) in Zellkulturversuchen auf Biokompatibilität und Stabilität geprüft. Dazu wurden zunächst Fibroblasten auf die Scaffolds ausgesät um Dermal-Äquivalente (DÄs) zu erhalten. Das Wachstum der Zellen wurde mittels Elektronenmikroskopie sowie immunhistochemischen Methoden untersucht. Die Analyse zeigte gutes Zellwachstum und somit gute Biokompatibilität auf allen verwendeten Materialien. In folgenden Experimenten wurden zusätzlich Keratinozyten auf DÄs ausgesät und somit organotypische OMÄs entwickelt. Die generierten Konstrukte wurden mit Hilfe von IIF-Färbungen von Kryoschnitten sowie RT-qPCR bezüglich ihrer Zellarchitektur, ihrer Fähigkeit zur Bildung einer Basalmembran und ihrer Fähigkeit zur Differenzierung untersucht. Es stellte sich heraus, dass auf allen drei Trägern Fibroblasten-Keratinozyten Kulturen hergestellt werden konnten. Dabei zeigte Vicryl eine gute Biostabilität, jedoch ohne Ausbildung der natürlichen Stratifizierung der Keratinozytenschichten. Auf TFE dagegen zeigte sich die beste Architektur und Proliferation der Zellen mit Stratifizierung der Keratinozyten, allerdings eine schlechte Biostabilität. DRT stellte sich als die Matrix heraus, die die gewünschten Eigenschaften am besten vereint. Das Ergebnis war jedoch im Bezug auf die Dicke der Epithelschicht sowie deren Differenzierung und Ausbildung einer Basalmembran noch zu verbessern. Dies konnte mit Hilfe der Kulturmethode an der Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche erreicht werden. Jedoch gelang bezüglich der Zellarchitektur noch immer kein optimales Ergebnis. Erst der Einsatz einer weiteren Membran, SIS (azellularisierter Schweinedarm), die durch ihren natürlichen Ursprung ähnlich strukturiert ist wie humane Submukosa, zeigte, dass die angewandte Methodik zur Herstellung von OMÄs funktionierte. Auf diesem Träger gelang die Herstellung eines Transplantates, das eine mit normaler Oralmukosa vergleichbare, reguläre Zellarchitektur mit dermaler und epidermaler Komponente aufwies, die qualitativ noch besser war als auf TFE. Auch die Biostabilität während des Versuchszeitraumes war wie bei Vicryl und DRT gegeben. Die Neusynthese einer Basalmembran konnte mittels IIF-Färbung nachgewiesen werden. Die Proliferation der Keratinozyten war in der Basalschicht lokalisiert und nahm Richtung apikal ab. Lediglich eine Differenzierung des Transplantates war mittels immunhistochemischer Methoden nicht nachweisbar. Auf diese Weise konnte in der vorliegenden Arbeit ein OMÄ entwickelt werden, dessen Aufbau mit dem von natürlicher Oralmukosa vergleichbar war. Die in dieser Arbeit gewonnen Erkenntnisse dienen somit als Grundlage zur Optimierung und Verwirklichung des klinischen Einsatzes von mittels Tissue Engineering hergestellten, autologen OMÄs. / In oral and maxillofacial surgery, there is a great demand for oral mucosa equivalents for intra- and extraoral grafting as oral reconstruction after trauma or tumor resections to preserve function and aesthetics. Current methods of covering intraoral defects with autologous epidermal and dermal grafts show disadvantages, e.g. donor site morbidity or the need for a second surgical procedure to cover the harvesting site. These grafts are either only available in small amounts or have a different texture, such as a different keratinization pattern. These disadvantages could be avoided by using autologous tissue engineered mucosa equivalents. In a first step, a method for isolation and cultivation of primary oral fibroblasts and keratinocytes was developed. They formed the starting material for production of dermal equivalents (DEs) and organotypic cocultures in vitro. The cells were characterized both by histological staining and by immunohistochemical staining. After optimization of the cell culture conditions they were used for the development of oral mucosa equivalents (OMEs). Thereby the selection of a suitable scaffold is a decisive factor. Therefore, different matrices for the tissue engineering of oral mucosa have been studied in this thesis. Amongst others, the materials Vicryl (woven membrane of polyglactin 910), DRT (dermal regeneration template of cross-linked bovine tendon collagen and a glycosaminoglycan) and TFE (equine collagen I membrane) have been tested in cell-culture experiments for biocompatibility and stability. For this purpose first only fibroblasts were seeded on scaffolds to obtain DEs. Cell growth was examined by electron microscopy and immunohistochemical methods. The analysis showed good cell growth and good biocompatibility as well on all the used materials. In following experiments keratinocytes were seeded on dermal equivalents to develop organotypic co-cultures. The obtained constructs were characterized by immunohistochemical staining and gene expression analysis using RT-qPCR to get information about cell architecture, formation of a basal membrane and status of differentiation. It has been found, that it was possible to create fibroblast-keratinocyte-cultures on all three scaffolds. Thereby Vicryl showed a good biostability but no formation of the natural stratification of the epidermal cells. These findings are in contrast to the results on TFE. Here was the best architecture and proliferation of the cells with stratification of the newly formed epidermis, but bad biostability of the membrane. The combination of the desired properties could only be seen on DRT, but the thickness, differentiation and basal membrane formation of the epithelial layer needed to be improved. This was achieved by cultivation of the cells in the air liquid interface but there was still no optimal result. Only the use of another scaffold, SIS (acellular matrix from porcine small bowel) which has a similar structure to humane submucosa, shows functionality of the developed method of OME generation. On this scaffold the generation of a transplant succeeded even better than on TFE. It had dermal and epidermal components with regular cell architecture like native oral mucosa. Also the biostability during the experimental period was comparable with Vicryl and DRT. It has been possible to demonstrate the formation of a basal membrane by IIF staining. Keratinocyte proliferation was localized in the basal layer with declining proliferation activity in apical direction. Only differentiation could not be proven by means of immunohistochemistry. Thus the present thesis developed a method for creation of an OME with comparable organization to that of the native oral mucosa. The findings summarized in this study will serve as basis for optimization and realization of the clinical use of tissue engineered autologous OMEs.

Acute graft-versus-host disease (aGvHD) is an immune syndrome associated with allogeneic hematopoietic cell transplantation (allo-HCT) that is mediated by alloreactive donor T cells attacking the gastrointestinal tract, liver, and skin of the host. Early diagnosis remains problematic and to date mainly relies on clinical symptoms and histopathology. Previously, different groups demonstrated that in order to cause aGvHD, alloreactive T cells require the expression of appropriate homing receptors to efficiently migrate from their priming sites to their target tissues. Therefore, the development of a predictive test based on the homing receptor expression profile of peripheral blood T cells seems attractive to identify patients at risk before the onset of aGvHD. The aim of this study was to analyze migrating alloreactive donor T cell kinetics in the peripheral blood early after allo-HCT in a murine model across minor histocompatibility antigens (miHAg) followed by a precise characterization of the homing receptor expression profile of migrating donor lymphocytes in order to identify suitable predictive markers. Combining daily bioluminescence imaging (BLI) and flow cytometry (FC) allowed defining two weeks of massive alloreactive donor T cell migration before clinical aGvHD symptoms became apparent. Peripheral blood donor T lymphocytes highly up-regulated the homing markers α4β7 integrin, and P- and E-selectin-ligand at peak time points of cell migration. The combination with the activation markers CD25 and CD69 and low expression levels of L-selectin allowed alloreactive donor T cell definition. Based on this migration phase we postulated a potential diagnostic window to precisely identify alloreactive donor T cells upon their homing receptor expression profile. Consequently, targeted pre-emptive treatment with rapamycin starting at the earliest detection time point of alloreactive donor T cells in the peripheral blood (day+6) significantly prolonged survival of treated mice. Based on this data, we propose a potential diagnostic window for alloreactive cell detection based on their homing receptor expression profile for a timely and effective therapeutic intervention before the clinical manifestation of aGvHD. / Die allogene hämatopoetische Stammzelltransplantation ist oft die einzig mögliche Behandlungsmethode für maligne und nicht-maligne hämatologische Erkrankungen. Die Graft-versus-Host Disease stellt den größten, limitierenden Faktor dieser Therapie dar. Bei diesem Immunsyndrom greifen alloreaktive Spender-T-Zellen gezielt Organe des Empfängers an, insbesondere den Gastrointestinaltrakt, die Leber und die Haut. Die frühe Diagnose einer bevorstehenden, akuten GvHD gestaltet sich nach wie vor schwierig und basiert heutzutage hauptsächlich auf dem Auftreten klinischer Symptome und histopathologischen Befunden. Die Entwicklung eines prädiktiven Tests zur Früherkennung gefährdeter Patienten hat daher hohe Priorität. Verschiedene Gruppen zeigten kürzlich, dass Spender-T-Zellen spezifische Rezeptoren, sogenannte Homing-Rezeptoren, exprimieren müssen, um in die Zielorgane einwandern zu können. Deshalb scheint die Entwicklung eines auf dem spezifischen Homing-Rezeptor-Expressionsmuster der T-Zellen im peripheren Blut basierenden Tests vielversprechend, um gezielt Patienten zu identifizieren, die möglicherweise eine aGvHD entwickeln werden. Das Ziel dieser Arbeit war die genaue Analyse der Migrationskinetik alloreaktiver Spender-T-Zellen im peripheren Blut in einem klinisch relevanten Mausmodell mit Unterschieden in minor Histokompatibilitätsantigenen. Es folgte eine präzise Charakterisierung des Homing-Rezeptor-Expressionsprofils der migrierenden Spenderlymphozyten zu ausgewählten Zeitpunkten nach Transplantation, um mögliche, geeignete Rezeptoren für einen prädiktiven Test zu identifizieren. Die Kombination von täglicher in vivo Bildgebung der transplantierten Mäuse mit durchflusszytometrischen Analysen des peripheren Blutes ermöglichte es, eine zweiwöchige Phase massiver Spenderzellmigration vor dem Auftreten klinischer aGvHD Symptome zu definieren. Die detektierten Spenderlymphozyten zeigten eine stark erhöhte Expression des für die Migration in den Gastrointestinaltrakt wichtigen Moleküls α4β7 Integrin sowie der Liganden für P- und E-Selektin, die in das Haut-Homing involviert sind. Die Kombination dieser Marker mit der stark reduzierten Expression von L-Selektin, einem Marker für naive T-Zellen, sowie der signifikant höheren Expression der Aktivierungsmarker CD25 und CD69 im Vergleich zu syngen transplantierten Kontrolltieren ermöglichte die Definition von alloreaktiven Spender-T-Zellen. Eine gezielte, vorbeugende Behandlung mit Rapamycin, beginnend am Tag der Detektion erster alloreaktiver T-Zellen (Tag+6), erhöhte die Überlebensrate der behandelten Mäuse. Aufgrund dieser Daten schlagen wir ein potentielles, diagnostisches Fenster zur Anwendung prädiktiver Tests vor, um Patienten, mit erhöhtem aGvHD-Risiko rechtzeitig zu identifizieren und vorbeugend behandeln zu können.