Arterien und Venen sind aufgrund ihrer Funktion im Körper morphologisch, funktionell und genetisch unterschiedlich. Schon die großen Blutgefässe auskleidende Endothelzellen zeigen eine arteriovenöse Determinierung. Ausgehend von einer Mikroarray-Analyse der mRNA-Expression arterieller und venöser Endothelzellen der Nabelschnur wurde im Rahmen dieser Arbeit auf Moleküle des Notch-Signalwegs, Dll-4, Notch-4, Hey-1 und Hey-2 fokussiert, die präferenziell bis exklusiv arteriell exprimiert werden. Weitere Gene mit einem arteriellen Expressionsmuster, die im Rahmen der vorliegenden Arbeit analysiert wurden, sind Angiopoietin-2 und CD44s. Trotz der genetisch definierten Unterschiede ließ der Vergleich physiologisch relevanter Funktionen, wie Proliferation oder die Interaktion mit monozytären Zellen keinen vom endothelialen Zelltyp abhängigen Unterschied erkennen. Die im Matrigel ausgebildeten kapillar-ähnlichen Strukturen sind durch homogene, eng beieinander liegende Netzwerke charakterisiert. Studien über den Einfluss von Wachstumsfaktoren und Schubspannung auf die arteriovenöse Expression von Angiopoietin-2 deuten auf eine schubspannungsvermittelte Regulation der Gefäßstabilität und Differenzierung hin. Die in der Zellkultur durchgeführten Manipulationen, wie der Einfluss verschiedener Wachstumsfaktoren oder die Applikation unterschiedlicher Schubspannungen, erreichten in Bezug auf die Expression der untersuchten Markergene keine tiefer greifende Redifferenzierung des jeweiligen endothelialen Phänotyps. Der evolutionär hoch konservierte Notch-Signalweg ist präferenziell arteriell exprimiert, wobei Hey-2 ausschließlich arteriell exprimiert wird. In adulten Endothelzellen erfolgt die Hey-2-Regulation jedoch Notch-unabhängig. Die arteriovenöse Genexpression von Molekülen des Notch-Signalwegs ist unabhängig von der Schubspannung. Unter hypoxischen Bedingungen verringerte sich die Expression von Dll-4, Hey-1 / 2 dramatisch, ohne das jedoch physiologische Beeinträchtigungen zu beobachten waren. Die Expression des venösen COUP-TF II wird in arteriellen Endothelzellen nicht durch den Notch-Signalweg reguliert. Die Auswertung der Daten in der vorgelegten Arbeit lässt vermuten, dass die einmal festgelegte genetische Determinierung adulter Endothelzellen fixiert und äußeren Einflüssen gegenüber stabil und unumkehrbar ist. Dennoch ist eine gewisse Anpassungsfähigkeit der Endothelzellen an bestimmte Situationen möglich, die zwar die Ausprägung von Merkmalen des jeweilig anderen Phänotyps beinhaltet, jedoch nicht eine vollständige Redifferenzierung.

Arterien und Venen sind aufgrund ihrer Funktion im Körper morphologisch, funktionell und genetisch unterschiedlich. Schon die großen Blutgefässe auskleidende Endothelzellen zeigen eine arteriovenöse Determinierung. Ausgehend von einer Mikroarray-Analyse der mRNA-Expression arterieller und venöser Endothelzellen der Nabelschnur wurde im Rahmen dieser Arbeit auf Moleküle des Notch-Signalwegs, Dll-4, Notch-4, Hey-1 und Hey-2 fokussiert, die präferenziell bis exklusiv arteriell exprimiert werden. Weitere Gene mit einem arteriellen Expressionsmuster, die im Rahmen der vorliegenden Arbeit analysiert wurden, sind Angiopoietin-2 und CD44s. Trotz der genetisch definierten Unterschiede ließ der Vergleich physiologisch relevanter Funktionen, wie Proliferation oder die Interaktion mit monozytären Zellen keinen vom endothelialen Zelltyp abhängigen Unterschied erkennen. Die im Matrigel ausgebildeten kapillar-ähnlichen Strukturen sind durch homogene, eng beieinander liegende Netzwerke charakterisiert. Studien über den Einfluss von Wachstumsfaktoren und Schubspannung auf die arteriovenöse Expression von Angiopoietin-2 deuten auf eine schubspannungsvermittelte Regulation der Gefäßstabilität und Differenzierung hin. Die in der Zellkultur durchgeführten Manipulationen, wie der Einfluss verschiedener Wachstumsfaktoren oder die Applikation unterschiedlicher Schubspannungen, erreichten in Bezug auf die Expression der untersuchten Markergene keine tiefer greifende Redifferenzierung des jeweiligen endothelialen Phänotyps. Der evolutionär hoch konservierte Notch-Signalweg ist präferenziell arteriell exprimiert, wobei Hey-2 ausschließlich arteriell exprimiert wird. In adulten Endothelzellen erfolgt die Hey-2-Regulation jedoch Notch-unabhängig. Die arteriovenöse Genexpression von Molekülen des Notch-Signalwegs ist unabhängig von der Schubspannung. Unter hypoxischen Bedingungen verringerte sich die Expression von Dll-4, Hey-1 / 2 dramatisch, ohne das jedoch physiologische Beeinträchtigungen zu beobachten waren. Die Expression des venösen COUP-TF II wird in arteriellen Endothelzellen nicht durch den Notch-Signalweg reguliert. Die Auswertung der Daten in der vorgelegten Arbeit lässt vermuten, dass die einmal festgelegte genetische Determinierung adulter Endothelzellen fixiert und äußeren Einflüssen gegenüber stabil und unumkehrbar ist. Dennoch ist eine gewisse Anpassungsfähigkeit der Endothelzellen an bestimmte Situationen möglich, die zwar die Ausprägung von Merkmalen des jeweilig anderen Phänotyps beinhaltet, jedoch nicht eine vollständige Redifferenzierung.

Einleitung: Die Vena jugularis interna (VJI) gilt als das wichtigste Gefäß der zerebralen Drainage. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass das vertebrale Venensystem in Abhängigkeit von der Körperposition, an der zerebralen venösen Drainage beteiligt ist. Im Rahmen dieser Arbeit soll die Bedeutung der VJI und des vertebralen Venensystems für die zerebralvenöse Drainage in unterschiedlichen Körperpositionen untersucht werden. Methode: Bei 23 gesunden Probanden wurde der Blutfluss in den VJI und den Vv. vertebrales (VV) duplexsonographisch bestimmt. Dazu wurde die Person auf einem Kipptisch gelagert. Die Messungen wurden in den Positionen -15° (Kopftieflage), 0° (horizontal), 15°, 30°, 45°, und 90° (Stehen) durchgeführt. Der arterielle zerebrale Blutfluss (CBFA) wurde in den Positionen 0° und 45° bestimmt. Ergebnisse: Der Blutfluss der VJI ging von 810 ? 360 ml/min in Kopftieflage (-15°) auf 70 ? 100 ml/min im Stehen zurück. Gleichzeitig stieg der Blutfluss VV von 20 ? 15 ml/min in Kopftieflage auf 210 ? 120 ml/min im Stehen an. Der CBFA betrug 800 ? 153 ml/min in der 0°-Position und 720 ? 105 ml/min in der 45°-Position. Diskussion: Es konnte eine deutliche Lageabhängigkeit der zerebralvenösen Drainage nachgewiesen werden. Es zeigte sich, dass die zentrale Bedeutung der VJI für die zerebrale venöse Drainage auf die liegende Position beschränkt ist. Im Stehen verläuft die zerebrale venöse Drainage weitgehend über das vertebrale Venensystem. / Background: The internal jugular veins (IJV) are considered to be the main outflow of cerebral venous blood. However, there is evidence that the vertebral venous system also forms part of the cerebral venous outflow, depending on the position of the body. This paper asseses the hemodynamic consequences of postural changes in cerebral venous drainage by color-coded duplex sonography. Methods: Volume-blood-flow-measurements were conducted in 23 healthy volunteers in supine position on a tilt table. Both IJV and VV were studied in -15° (head-down tilt), 0°, 15°, 30°, 45°, and 90° (upright position) tilt. Arterial cerebral blood flow (CBFA) was measured in 0° and 45°-position. Results: Bloodflow in the IJV dropped from 810 ? 360 ml/min in the head-down-position (-15°) to 70 ? 100 ml/min at 90°. Simultaneously blood flow in the VV increased from 20 ? 15 ml/min in -15°-position to 210 ? 120 ml/min in the 90°-position. Discussion: The results show, that the cerebral blood drainage pathways depend heavily on the inclination of the body. The role of the IJV as the main drainage pathway of the cerebral blood appears to be confined to the supine position. In the erect position, the vertebral venous system was found to be the major outflow pathway in humans.