Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist ein neues bronchoskopisches Verfahren entwickelt und getestet worden, mit dem eine Längs- und Querschnittsvermessung zentraler Atemwegesstenosen in Echtzeit ermöglicht wird und anschließend eine 3D-Rekonstruktion des untersuchten Abschnitts dargestellt werden kann. Für die Querschnittsflächenbestimmung wird durch den Arbeitskanal des Bronchoskops eine Lasersonde eingeführt und ein Laserlichtring auf die Trachealwand projiziert. Die Abbildung des Lichtrings wird im bronchoskopischen Bild noch während der Untersuchung mit Hilfe einer speziell im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Software Endo3D segmentiert und vermessen. Durch Speichern aufeinanderfolgender Querschnittsflächen kann ein 3D-Datensatz erstellt, visualisiert und das Volumen berechnet werden. Experimentell wurde die Methode an Kunststoffmodellen mit bekannten Maßen und Präparaten aus Schweineluftröhren getestet. Die Referenzwerte für die Volumen der Schweineluftröhren wurden durch Wasservolumetrie bestimmt. Klinisch wurde die Methode in einer Pilotstudie getestet. Bei 10 Patienten wurden Querschnitte und Volumen unterschiedlich langer Trachealabschnitte vermessen. Als Vergleichsmethode wurde jeweils eine CT durchgeführt. Die Ergebnisse im experimentellen Teil zeigten bei sehr guter Reproduzierbarkeit eine gute Korrelation zwischen den bronchoskopisch gemessenen Werten und den realen bzw. Referenzwerten. Die Korrelation der klinischen Ergebnisse erwies sich als befriedigend ohne Hinweis auf einen systematischen Fehler. Ein kleiner systematischer Messfehler im experimentellen Teil zeigte sich als irrelevant für die Klinik. Die hier vorgestellte Methode ermöglicht untersucherunabhängige Verlaufsbeschreibungen von Stenosen und erlaubt die Schaffung einer einheitlichen Klassifikation. Darüber hinaus ist damit zukünftig eine individualisierten Stentimplantation sowie Tumorvolumenberechnungen denkbar. / In this paper a new bronchoscopic method was developed and tested, that performs measuring both cross-sectional areas and length of central airway stenoses in real-time. Furthemore this method enables to represent a three-dimensional reconstruction of the airway section that was analysed. To measure th cross-section area, a laser probe inserted into the operating channel of a bronchoscope projects a ring of light onto the trachal wall and marks the cross-sectional area. A new software especially developed for this method makes it possible to identify the projected ring of light and measures the cross-sectional area after applying lens distortion correction algorithms. By saving a succession of cross-sections 3D-data is provided for visualizing and volume calculation. The measuring accurracy was first tested employing plastic tubes with known diameters and 17 models of porcine trachea. The cilinical evaluation was realized in a pilot study. Sections of different length of tracheas of 10 patients were analysed by both the new method and by CT. The results of the experimental part showed good correlation between the reference methods and a very good reliability. The correlation between CT and bronchoscopic measuring results was slightly less good than the experimental correlation, but they showed no systematic measuring error. A little systematic error in the experimental evaluation prooved to be irrelevant for clinical results. The new method enabels objective description of stenoses and makes it possible to develop a standardized classification. In future indvidual stent construcions or calculation of tumor volumes are conceivable.

EINLEITUNG: Eine Trachealrekonstruktion bedingt Komplikationen wie z.B. Infektionen und Stenosierungen durch Granulationsgewebe. Diese werden durch ein differenziertes respiratorisches Epithel, das eine mukoziliäre Clearance ermöglicht, deutlich reduziert. Die Basalzellen gelten als die Vorläuferzellen des humanen respiratorischen Epithels (HRE), d.h. sie können sich teilen und besitzen das Potenzial zur Differenzierung. Durch die magnetische Zellseparation (MACS) sollen Vorläuferzellen aus dem HRE angereichert und anschließend kultiviert werden. METHODEN: Die Conchae nasales inferiores von 80 Patienten (mittleres Alter 40 ± 14 Jahre) dienen als Zellquelle für HRE-Zellen, die mittels enzymatischen Verdaus mit Dispase II (2,4 U/ml) aus dem Gewebeverband isoliert werden. Die Kultivierung der HRE-Zellen erfolgt auf Kollagen-A-beschichteten Kulturgefäßen in serumfreiem AECG-Medium. Die Bindungsspezifität von verschiedenen extrazellulären Zellmarkern wie GSA I B4, CD44S und CD44v6 wird immunhistochemisch überprüft. Dabei erweist sich nur CD44v6 als spezifisch für Basalzellen. Die Vorläuferzellen aus dem HRE-Zellgemisch werden durch monoklonale Antikörper gegen CD44v6 und Goat-Anti-Mouse-Microbeads magnetisch konjugiert. Anschließend werden sie mittels MACS positiv selektiert. ERGEBNISSE: Die Präparation der Nasenmuscheln ergibt Einzelzellsuspensionen aus vitalen HRE-Zellen (Vitalität > 80%, n = 30). Eine Beschichtung der Kulturgefäße mit Kollagen A steigert die Adhärenz der HRE-Zellen signifikant (p < 0,0145, n = 5). Die Proliferationskinetik der HRE-Zellkulturen lässt sich durch die Populationsverdoppelungszeit charakterisieren (tPD = 23 ± 3h, n = 3). Während eines Monats wird die Proliferationskapazität der HRE-Zellen durch Zellvermehrung (383fach, n = 6) ermittelt. Die magnetische Separation ergibt eine Zellfraktion (20 ± 2%, n = 5), die sich positiv zu CD44v6 verhält. Anschließend werden die separierten Zellen eine Woche auf Kollagen A kultiviert, wobei sie alle ein adäquates Proliferationsverhalten aufweisen. SCHLUSSFOLGERUNG: Die Ergebnisse zeigen, dass CD44v6 ein spezifischer Marker für Basalzellen ist, der sich für die Anreicherung einer positiven Zellfraktion mittels MACS eignet. In weiteren Studien muss überprüft werden, inwiefern eine solche magnetisch separierte Population aus Basalzellen die Besiedelung eines Trachealersatzes mit einem differenzierten respiratorischen Epithel ermöglicht. / OBJECTIVE: Common problems affecting patients with tracheal replacement are infections and stenosis caused by granulation tissue. These complications can be minimized by establishing a differentiated respiratory epithelium, which facilitates mucocilliary clearance. The basal cells are regarded as the progenitor cells of the human respiratory epithelium (HRE). They are known to divide and possess the ability to differentiate. These cells can be enriched by means of magnetic cell sorting (MACS) for the purpose of cultivation. METHODS: The inferior nasal turbinates of 80 patients (mean age 40 ± 14 years) are used as cell source. The HRE-cells are isolated by a standard preparation using an enzymatic digestion with Dispase II (2,4 U/ml). The HRE-cells are plated on culture dishes coated with Collagen A in serum-free AECG-Medium. Several extracellular cell markers including GSA I B4, CD44S and CD44v6 are tested by immunohistochemistry. Only CD44v6 shows specific staining of basal cells. The progenitor cells of mixed single cell suspensions of HRE-cells are marked with monoclonal antibodies against CD44v6 and are conjugated with Goat-Anti-Mouse-Microbeads. Enrichment of progenitor cells is achieved by MACS using a positive selection protocol. RESULTS: The preparation of the nasal turbinates yields viable single cell suspensions of HRE-cells (viability > 80%, n = 30). Adhesion of HRE-cells is enhanced significantly (p < 0,0145, n = 5) by coating the culture dishes with Collagen A. The kinetics of proliferation of HRE-cell-cultures can be characterized by the population doubling time (tPD = 23 ± 3h, n = 3). In the course of one month the capacity of proliferation is approximated by cell expansion (383fold, n = 6). Magnetic cell sorting results in a cell fraction (20 ± 2%, n = 5) positive for CD44v6. The separated cells are cultured on Collagen A for one week, where they all show adequate proliferation. CONCLUSIONS: The results indicate that CD44v6 is a specific marker for basal cells and enables the enrichment of a positive cell fraction via application of MACS. Further studies will be required to investigate the potential of such a magnetically separated population of basal cells to generate a differentiated respiratory epithelium on a tracheal prosthesis.

In einer retrospektiven Studie wurden 119 Patienten mit Hörsturz auf die Aussagefähigkeit der Umfelddiagnostik bezüglich einer sekundären Prävention beim Hörsturz untersucht. Außerdem sollte anhand der vorliegenden Analyse die Hypothese überprüft werden, dass Störungen im Innenohr durch Veränderungen der Halswirbelsäule oder des Kardiovaskulären- und Zentralnervensystems hervorgerufen werden können. 57 % (68/119) der computertomographisch untersuchten Patienten waren neurologisch unauffällig, und 45,6 % der Patienten hatten physiologische Halswirbelsäulen-Veränderungen, die auch in der Normalbevölkerung festzustellen sind. Im internistischen Bereich wurden die häufigsten kardiovaskulären Risikofaktoren und die Wandbeschaffenheit der Halsgefäße auf hämodynamische Stenosen ausgewertet. Bei der doppler-sonographischen Untersuchung der Karotisgefäße fanden sich keine Hinweise auf hämodynamisch wirksame Stenosen. Aufgrund dieses Ergebnisses sollte die doppler-sonografische-Untersuchung der Karotisgefäße nicht obligat im Rahmen der Umfelddiagnostik durchgeführt werden. Im untersuchten Patientenkollektiv lassen sich folgende Risikofaktoren (RF) erheben: Hypertonie (19 %), Hypercholesterinämie (28 %), Hypertriglyceridämie (20 %), Adipositas (31 %), Nikotinabusus (26 %) und Diabetes mellitus (3,3 %). Dabei betrug der Anteil an keinem oder einem RF Belasteten 62 %, zwei bis drei RF besaßen 33 % der Untersuchten. 5 % der Hörsturzpatienten hatten vier bis fünf RF. Im Risikofaktorprofil zeigt sich im Vergleich der Hörsturzgruppe mit der Normalbevölkerung eine vermehrte Prävalenz für Cholesterin und Adipositas. Die restlichen Risikofaktoren haben ein geringeres oder gleich häufiges Vorkommen wie in einer unabhängigen Bevölkerungsuntersuchung. In Hinblick auf die Lebensqualität der Patienten und in einer Zeit von immer knapper werdenden Finanzressourcen ist ein rationaler Einsatz der verschiedenen Verfahren in der Umfelddiagnostik beim Hörsturz zu fordern. Auf kostenintensive und den Patienten belastende Untersuchungen, wie z.B. das HWS-Röntgen oder die interdisziplinären Konsiliar untersuchungen kann nach der vorliegenden Studie verzichtet werden. Es sollte zwischen der routinemäßigen Umfelddiagnostik und der gezielten Diagnostik unterschieden werden. Spezielle konsiliarische Untersuchungen sollten nur bei anamnestischem Hinweis erfolgen. / A retrospective study was conducted with involvement of 119 patients with sudden deafness who were investigated for the amount of information potentially obtainable from environmental diagnostics with regard to secondary prevention of sudden deafness. The analytical results were additionally used to check on the hypothesis according to which disorders to the inner ear might be caused by lesions to the cervical spine or cardiovascular and central nervous systems. The average age of the patients was 47.6 + 6.5 years (range: 20-87). Females accounted for 27 % (32/119) and males for 73 % (87/119). Computed tomography failed to reveal any neurological findings in 57 % (68/119), while 45.6 % of the patients exhibited physiological alterations of the cervical spine as were more or less common in the general population. In internist diagnosis, emphasis was laid on the most common cardiovascular risk factors and on the condition of cervical vessel walls. No signs indicative of haemodynamically relevant stenoses were recorded by Doppler sonography of carotid vessels. The following risk factors may be defined on the basis of results: hypertension (19 %), hypercholesterolaemia (28 %), adiposity (31 %), hypertriglyceridaemia (20 %), nicotine abuse (26 %) and diabetes mellitus (3.3 %). Not more than one risk factor was identified in the overwhelming majority of all patients (62 %), two or three risk factors in 33 % and more than three in 5 %. Higher prevalence of cholesterol and adiposity were the only factors by which patients differed from the general population. High-economy use of procedures in environmental diagnostics of sudden deafness has to be demanded to improve patients' quality of life and to cope with persistent shrinkage of financial resources. This study seems to suggest that cost-intensive and stressful examinations can be abandoned, such as X-ray of cervical spine, Doppler sonography or involvement of interdisciplinary consultant bodies. Routine environmental diagnostics should be replaced by targeted diagnostics. Specialised imaging and consultant-based investigations should not be conducted unless otherwise suggested by case history.

Die Stimme ist reich an grundlegenden Kommunikationselementen: Sie transportiert Sprache, sowie auch paralinguistische Informationen, wie den emotionale Zustand und die Identität des Sprechers. Im Vergleich zur Sprach- und Emotionsverarbeitung ist die Stimmerkennung bei weitem weniger gut erforscht. Dies ist erstaunlich, angesichts der allgegenwärtigen Relevanz der stimmbasierten Personenerkennung. Ein Ansatz neue Erkenntnisse zur Stimmerkennung zu erlangen, ist die Untersuchung von Personen, die ein selektives Defizit in der Stimmerkennung aufweisen. Dieses Defizit wird Phonagnosie bezeichnet. In der vorliegenden Dissertation untersuche ich Personen, bei denen Phonagnosie nach einer Hirnschädigung aufgetreten ist (i.e. erworbene Phonagnosie) und Personen, bei denen Phonagnosie entwicklungsbedingt und nicht durch eine offensichtliche Hirnschädigung bedingt ist (i.e. entwicklungsbedingte Phonagnosie). Die zugrunde liegenden kognitiven, neuro-funktionalen und neuro-anatomischen Mechanismen der Phonagnosie habe ich detailliert mit Hilfe von umfangreichen Verhaltensuntersuchungen sowie funktionaler und struktureller Magnetresonanztomographie charakterisiert. Die Ergebnisse der Dissertation bereichern das derzeitige Stimmerkennungsmodel durch: (i) Neue Erkenntnisse darüber welche Gehirnregionen notwendig sind, um eine Stimme zu erkennen. (ii) Und durch die empirische Bekräftigung der Annahme, dass Stimmerkennung ein mehrstufiger kognitiver Prozess ist, der verschiedene Subformen der Phonagnosie bedingt. Darüber hinaus tragen neue wissenschaftliche Erkenntnisse zur Stimmerkennung maßgeblich dazu bei, praktische Anwendungsbereiche wie klinische Therapieprogramme und künstliche Stimmerkennungprogramme weiterzuentwickeln. / The voice contains elementary social communication cues: it conveys speech, as well as paralinguistic information pertaining to the emotional state or the identity of the speaker. In contrast to neuroscientific research on vocal-speech and vocal-emotion processing, voice-identity processing has been less explored. This seems surprising, given the day-to-day significance of person recognition by voice. A valuable approach to unravel how voice-identity processing is accomplished is to investigate people who have a selective deficit in voice recognition. Such a deficit has been termed phonagnosia. In the present dissertation, I investigate phonagnosia following brain damage (i.e. acquired phonagnosia), as well as phonagnosia cases without apparent brain lesion (i.e. developmental phonagnosia). I in-depth characterise the underlying cognitive, neural-functional, and neuro-anatomical mechanisms of phonagnosia by means of comprehensive behavioural testing as well as functional and structural magnetic resonance imaging. The findings of this dissertation inform the current model of voice-identity processing by (i) delivering novel evidence of brain regions that crucially contribute to voice-identity processing, and by (ii) emphasising the multistage nature of voice-identity processing. We showed that dysfunction at different cognitive stages results in behaviourally distinct phonagnosia sub-types. Generally, advanced scientific knowledge about voice-identity processing as provided in the current dissertation also propels practical applications such as clinical treatment programs and artificial voice-recognition systems.

Ziel der Habilarbeit war die molekulargenetische und -zytogenetische Charakterisierung von Kopf-Hals-Karzinomen, um das biologische Verhalten dieser Tumoren besser einschätzen zu können als mit Hilfe der bekannten klinisch-pathologischen Tumorklassifikation. Dazu wurden 100 primäre Plattenepithelkarzinome des Kopf-Hals-Bereiches, 27 Fälle syn- oder metachroner Metastasen und 10 Fälle von Zweitkarzinomen mit Hilfe der Comparativen Genomischen Hybridisierung (CGH) analysiert. Alle untersuchten Tumoren stammten von Patienten, die primär im Zeitraum zwischen 1994 und 1998 in der HNO-Klinik der Charité operiert wurden. Die Auswertung der analysierten Tumoren brachte die nachfolgenden wesentlichen Ergebnisse: Plattenepithelkarzinome des Kopf-Hals-Bereiches sind durch Deletionen der Chromosomen 3p, 4p/q, 5q, 6q, 8p, 9p, 11p/q, 13q, 18q und 21q sowie DNA-Gewinne im Bereich von 1p, 3q, 5p, 8q, 9q, 11q13, 16p, 17q, 19, 20q und 22q. Gut differenzierte Tumoren sind durch Deletionen auf Chromosom 3p und 9p kombiniert mit einem DNA-Gewinn auf 3q gekennzeichnet. Die schlecht differenzierten Malignome zeigen zusätzlich die Deletionen von Chromosom 4, 5q, 8p, 11, 13q, 18q sowie 21q und die DNA-Gewinne von 8q, 11q13 sowie 20q.Der metastatische Phänotyp ist bei Kopf-Hals-Karzinomen durch Deletionen im Bereich der Chromosomen 10q und 11 charakterisiert.Als wichtigstes Ergebnis konnten zwei unabhängige genetische Prognosemarker für Kopf-Hals-Karzinome charakterisiert werden - die 11q13- und 3q-Amplifikation. In der multivariaten Cox-Regression zeigte sich, daß der Einfluß beider Parameter, besonders aber der 11q13-Amplifikation für die Einschätzung des rezidiv- und metastasenfreien sowie des Gesamtüberlebens der Patienten größer ist als der aller klinisch-pathologischen Parameter, insbesondere der TNM-Klassifikation. / Comparative Genomic Hybridization (CGH) was performed on 100 primary head and neck squamous cell carcinomas, 27 cases of lymph node metastases and 10 second primaries. The main results are summarized as follows: The entity of head and neck squamous cell carcinomas is characterized by a pattern of chromosomal alterations involving deletions chromosomes 3p, 4p/q, 5q, 6q, 8p, 9p, 11p/q, 13q, 18q and 21q combined with overrepresentations of chromosomes 1p, 3q, 5p, 8q, 9q, 11q13, 16p, 17q, 19, 20q and 22q.Well differentiated carcinomas (G1) carry deletions on chromosomes 3p and 9p together with the overrepresentation of 3q indicating early tumor development. Accordingly, the undifferentiated tumors (G3) were charaterized by addtional deletions on chromosomes 4, 5q, 8p, 11, 13q, 18q, 21q and overrepresentations on 8q, 11q13 and 20q suggesting that these changes are preferentially associated with tumor progression.The metastatic phenotype of head and neck suqamous cell carcinomas is significantly associated with deletions of chromosomes 10q and 11.The overall survival time as well as the recurrence free survival time were significantly lower in patients who's tumors showed amplifications of the chromosomal region 11q13 and/or overrepresentations of chromosome 3q (tested for significance by the log rank test p=0.0008 / p=0.0299). Multivariate analysis (Cox's proportional hazards model) revealed both chromosomal alterations as most important independent prognostic factors in HNSCC prior to the established TNM staging system.

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Die Modulation von Distorsionsprodukt-Otoemissionen (DPOAE) durch Töne tiefer Frequenz ist ein Methode, mit der die Auswirkung von Verlagerungen der kochleären Trennwand auf die Funktion des kochleären Verstärkers untersucht werden kann. Damit bietet sie einen neuen objektiven Ansatz zur Diagnostik unterschiedlicher kochleärer Hörstörungen sowie zur Untersuchung physiologischer Mechanismen der Kochlea. Durch einen tieffrequenten Ton (f = 32,8 Hz) werden die DPOAE in Abhängigkeit von dessen Phase periodisch verändert. Die Ausprägung der Modulation hängt von den Parametern des Tieftons und der Primärtöne (mit den Frequenzen f1 und f2) ab. Bei zwölf normalhörenden Probanden wird der Einfluß des Tieftonpegels, der Primärtonpegel und der Primärtonfrequenzen auf die Modulation der DPOAE mit der Frequenz 2f1-f2 untersucht. Die Ergebnisse dieser Methode werden mit denen der subjektiven Phasenaudiometrie bei diesen Probanden verglichen. Mit den Primärtonfrequenzen f1 = 2,5 und f2 = 3 kHz steigt die mittlere Modulationstiefe der DPOAE mit zunehmendem Tieftonpegel sowie mit abnehmenden Primärtonpegeln nichtlinear. Mit hohem Tieftonpegel (L = 115 dB SPL) und geringen Primärtonpegeln (bis zu L1 = 50 und L2 = 30 dB HL) sind DPOAE-Pegelverläufe mit zwei Minima und zwei Maxima pro Tieftonperiode zu beobachten. Die Pegelminima liegen kurz nach der maximalen Druck- bzw. Sogphase des Tieftons vor dem Trommelfell, entsprechend der maximalen Auslenkung der kochleären Trennwand in Richtung Scala vestibuli bzw. Scala tympani. Sie zeigen eine mittlere Latenz von 4 ms gegenüber den Verdeckungsmaxima der subjektiven Mithörschwelle im Phasenaudiogramm, die wahrscheinlich durch die Summe der Antwortzeit der aktiven kochleären Prozesse und der Laufzeit der DPOAE-Signale retrograd aus der Kochlea zur Meßsonde im äußeren Gehörgang zustande kommt. Mit geringeren Tieftonpegeln (L = 110 dB SPL) bzw. höheren Primärtonpegeln (ab L1 = 55 und L2 = 40 dB HL) sowie höheren Primärtonfrequenzen (f1 = 4, f2 = 4,8 kHz) sind nur noch jeweils ein DPOAE-Pegelminimum und -maximum pro Tieftonperiode zu beobachten. Mit den Primärtonfrequenzen f1 = 5 und f2 = 6 kHz zeigt sich keine Modulation der DPOAE mehr. Die Ergebnisse werden unter Verwendung einer Boltzmannfunktion zweiter Ordnung als Annäherung an die mechano-elektrische Transferfunktion äußerer Haarzellen simuliert. Bei einigen Probanden werden außerdem die Modulation der DPOAE mit der Frequenz 3f1-2f2 durch den tieffrequenten Ton sowie der Einfluß spontaner otoakustischer Emissionen (SOAE) auf die Messung tieftonmodulierter DPOAE untersucht. / Low-frequency modulation of distortion product otoacoustic emissions (DPOAE) is a method which allows to investigate the effect of the displacement of the cochlear partition on the function of the active cochlear process. It offers a new objective approach to diagnose different sensory hearing disorders as well as to investigate physiological cochlear mechanisms. The DPOAE are modulated by a low-frequency tone (with the frequency f = 32,8 Hz), depending on its phase. The extent of this modulation depends on the acoustic parameters of the suppressing low-frequency tone and the stimulating primary tones (f1 and f2). In twelve normal hearing subjects the influence of the low-frequency tone level, the levels and the frequencies of the primary tones on the modulation of the DPOAE with the frequency 2f1-f2 are investigated. In these subjects, the phase-dependent masked subjective threshold is also registered. The results of both methods are compared. With the primary tone frequencies f1 = 2,5 and f2 = 3 kHz the mean value of the DPOAE modulation depth presents a nonlinear growth with increasing low-frequency tone level and decreasing primary tone levels, respectively. With high low-frequency tone level (L = 115 dB SPL) and low primary tone levels (up to L1 = 55 and L2 = 40 dB HL), the time course of the DPOAE level shows two minima and two maxima within one period of the low-frequency tone. The minimal DPOAE levels are registered shortly after the phases of maximal condensation and rarefaction of the low-frequency tone in front of the eardrum, respectively, corresponding to the largest displacement of the cochlear partition towards the scala tympani and the scala vestibuli. The time course of the DPOAE level shows a mean latency of 4 ms with regard to the masking patterns of the phase-dependent masked threshold, due to the response time of the active cochlear process and the retrograde travelling time of the DPOAE. With lower low-frequency tone levels (L1 = 110 dB SPL), higher primary tone levels (from L1 = 55, L2 = 40 dB HL), and higher primary tone frequencies (f1 = 4, f2 = 4,8 kHz), respectively, the DPOAE level presents only one maximum and one minimum per period of the low-frequency tone. With the primary frequencies f1 = 5 and f2 = 6 kHz no modulation of the DPOAE is registered. The results are simulated using a second-order Boltzmann function as an approximation of the mechano-electric transfer function of the outer hair cells. Additionally, in some subjects the low-frequency modulation of the DPOAE with the frequency 3f1-2f2 and the influence of spontaneous otoacoustic emissions (SOAE) on the registration of low-frequency modulated DPOAE are investigated.

Verschiedene Ursachen erfordern rekonstruktive Maßnahmen an der Trachea zur Erhaltung eines suffizienten Luftweges. Häufig treten im Rahmen dieser Eingriffe Infektionen und Schädigungen auf, die die Bildung von Granulationsgewebe nach sich ziehen und zu Stenosen führen können. Der Einsatz von epithelialisierten autogenen oder auch allogenen Transplantaten, die mit der Methode des Tissue Engineering hergestellt werden, bietet einen neuen Lösungsansatz, um Stenosen zu vermeiden. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Isolierung, Kultivierung und Charakterisierung von humanem respiratorischen Epithelzellen (hREC), sowie deren Einsatz in Co-Kulturen mit humanen Chondrozyten als einen ersten Schritt zur Transplantatherstellung. Die hREC wurden sowohl in nativem Gewebe als auch in Monolayerkultur und in verschiedenen Differenzierungkulturen histologisch und immunhistochemisch analysiert. Zusätzlich wurde die Ziliogenense mit der Elektronenmikroskop untersucht. Eine weitere Charakterisierung erfolgte durch die Genexpressionsanalyse einiger Cytokeratine auf RNA-Ebene mit der semiquantitativen real-time RT-PCR. Mittels Durchflusszytometrie konnten Basalzellen, die auch als Vorläuferzellen des humanen respiratorischen Epithels gelten, mit den Antikörpern CD49f und CD104 detektiert und analysiert und unter Verwendung der fluoreszenzaktivierten Zellsortierung (FACS) separiert werden. Es zeigte sich, dass die hREC in den Proliferationskulturen dedifferenzierten und durch spezielle Basalzellmarker angefärbt wurden. Die Differenzierungskulturen und ALI-Kulturen gaben erste Hinweise auf die Differenzierung der Zellen. In den Co-Kulturen konnte unter dem Einfluß eines Air-Liquid-Inteface ebenfalls eine Re-differenzierung der Zellen beobachtet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass es möglich ist, eine Epithelialisierung von kollagenbeschichteten Biomaterialien oder auch autologem Knorpel zu erreichen, um diese Konstrukte für das Trachea Tissue Engineering einzusetzen. / The replacement of extensive tracheal defects resulting from intensive care medicine, trauma, or large resections is still challenged by the re-epithelialization of an autologous or alloplastic trachea replacement. Therefore, this thesis was performed to investigate the potential of culture expanded human respiratory epithelial cells (hREC) to regenerate a functional epithelium for trachea tissue engineering.hREC from nasal turbinates were freshly isolated, expanded and subsequently cultured in high-density multilayers to allow epithelial differentiation. Composition of epithelial cells in native respiratory epithelial tissue and culture expanded hREC were analyzed by histological staining and by immunohistochemical staining with the specific antibodies. Differentiation of culture expanded hREC was further characterized by gene expression analysis of a cytokeratin pattern using semi-quantitative real-time RT-PCR technique. Furthermore, basal cells known as progenitors of the respiratory epithelium were seperated by Fluorescense Activated Cell Sorting with the basal cell specific antibodies CD49f and CD104. Co-cultures of hREC and human chondrocytes (hCHO) or human cartilage respectively were compared to Air-Liquid-Interface cultures containing hREC and hCHO.Histological and immunohistochemical staining and Scanning Electron Microscopy pictures of hREC in differentiation cultures demonstrated basal cells covering the collagenous matrix. These cells formed a cellular multilayer, which is composed of a basal layer of undifferentiated basal cells and an upper layer of cells differentiating along the squamous metaplasia and ciliated cell lineage. Lineage development of cultured hREC was further documented by the induction of specific cytokeratins. Our results suggest that culture expanded hREC have the potential to colonize collagen coated biomaterials as well as autologous cartilage grafts and to regenerate epithelial cell types for trachea tissue engineering.

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