Diese Arbeit beschreibt Ergebnisse einer in-vitro Untersuchung der Antipsychotika Chlorpromazin, Haloperidol, Clozapin, N-Desmethylclozapin und Quetiapin bezüglich ihrer Wirkung auf die Zytokinproduktion. Dafür wurde Vollblut von gesunden Probandinnen invitro mit dem Immunmodulator Toxic-Shock-Syndrome-Toxin-1 (TSST-1) stimuliert. Dabei wurden die Konzentrationen der Zytokine Interleukin (IL)-1ß, IL-2, IL-4, IL-6, IL-17 und Tumornekrosefaktor-α (TNF-α) im unstimulierten Blut und im stimulierten Blut, jeweils mit und ohne Zusatz der Antipsychotika gemessen. Es zeigte sich, dass TSST-1 eine signifikante Stimulation der Produktion aller getesteten Zytokine bewirkte und dass es über diese Stimulation mit TSST-1 hinaus zu einer Erhöhung von IL-17 unter allen getesteten Antipsychotika kam. Aufgrund dieser Ergebnisse ist es denkbar, dass Antipsychotika, in Ergänzung zu ihrer Wirkung an Dopaminrezeptoren, auch über diese immunologische Eigenschaft Wirkungen und Nebenwirkungen entfalten können. Weiterhin könnte die IL-17-Produktion ein Biomarker in der Behandlung mit Antipsychotika sein, der wiederum zur individuellen Vorhersage von Wirkungen und Nebenwirkungen beitragen könnte.

Abstract OBJECTIVES: The objective of the present study is to compare the effect of systemic adjunctive use of azithromycin with amoxicillin/metronidazole to scaling and root planing (SRP) in a clinical study. MATERIALS AND METHODS: Data from 60 individuals with chronic periodontitis were evaluated after full-mouth SRP. Antibiotics were given from the first day of SRP, in the test group (n = 29), azithromycin for 3 days and, in the control group (n = 31), amoxicillin/metronidazole for7 days. Probing depth (PD), attachment level (AL), and bleeding on probing (BOP) were recorded at baseline and after 3 and 12 months. Gingival crevicular fluid was analyzed for matrix metalloprotease (MMP)-8 and interleukin (IL)-1beta levels. Subgingival plaque was taken for assessment of the major bacteria associated with periodontitis. RESULTS: In both groups, PD, AL, and BOP were significantly reduced (p < 0.001). A few significant differences between the groups were found; AL and BOP were significantly better in the test than in the control group at the end of the study (p = 0.020 and 0.009). Periodontopathogens were reduced most in the test group. CONCLUSIONS: A noninferiority of the treatment with azithromycin in comparison with amoxicillin/metronidazole can be stated. The administration of azithromycin could be an alternative to the use of amoxicillin/metronidazole adjunctive to SRP in patients with moderate or severe chronic periodontitis; however, a randomized placebo-controlled multicenter study is needed. CLINICAL RELEVANCE: Application of azithromycin as a single antibiotic for 3 days might be considered as an additional adjunctive antibiotic to SRP in selected patients.

Der Haarfollikel ist zugleich Quelle und Wirkort verschiedener Zytokine und Neurotrophine. Zytokine können die Expression von Neurotrophinen und ihrer Rezeptoren in verschiedenen extrakutanen Geweben modifizieren. Daher wurde untersucht, ob Zytokine diese Wirkung auch am Haarfollikel entfalten können. Mittels Immunfluoreszenz wurden Kryostatschnitte von Rückenhaut der C57BL/6-Maus dahingehend untersucht, ob die intradermale Injektion von proinflammatorischen Zytokinen (IL-1 beta, TNF-alpha, IFN-gamma), topische Gabe von Dexamethason oder die intraperitoneale Behandlung mit Cyclosporin A (CsA) die intra- und extrafollikuläre Immunreaktivität von NGF, BDNF, NT-4, NT-3 oder ihrer hochaffinen Rezeptoren Trk-A (NGF), Trk-B (BDNF, NT-4), Trk-C (NT-3) oder des niedrigaffinen Rezeptors p75NTR verändert. Alle Haarfollikel befanden sich im Wachstumsstadium des Haarzyklus (Anagen VI). Alle drei untersuchten Zytokine sowie ein Cocktail von IL-1 beta, TNF-alpha und IFN-gamma regulierten die NGF-Immunreaktivität (IR) in der proximalen äußeren Wurzelscheide (ÄWS) und in der Haarmatrix (HM) von Anagen-VI-Haarfollikeln hoch. Der Zytokincocktail regulierte ebenfalls sehr deutlich die NT-3- und NT-4-IR in der murinen Epidermis hoch. Zusätzlich erhöhte dieser Cocktail die NT-4-IR in spezifischen Zellpopulationen von HM und proximaler ÄWS sowie die p75 NTR-Expression in der dermalen Papille. Interessanterweise erhöhte die Behandlung mit CsA in gleicher Weise wie die einzelnen Zytokine und der Zytokincocktail die NGF-IR in HM und proximaler ÄWS. Dexamethason bewirkte in dieser Arbeit keine Veränderungen der Expression von Neurotrophinen bzw. ihrer Rezeptoren. Somit konnte gezeigt werden, daß sowohl bestimmte proinflammatorische Zytokine als auch CsA die intra- und extrafollikuläre Expression von Neurotrophinen und ihrer Rezeptoren verändern. / The hair follicle is both, source and target of various cytokines and neurotrophins (NTs), and various cytokines are recognized to alter expression of NTs and their receptors. Therefore I examined, whether cytokines can alter the expression of NTs also in the hair follicle. By means of immunofluorescence, it was investigated on cryostat sections of murine back skin (C57BL/6- mice), whether and how the intradermal injection of proinflammatory cytokines (IL-1 beta, TNF-apha, IFN-gamma, topical dexamethasone or cyclosporin A (CsA) treatment i.g. alter the intra- and extrafollicular immunoreactivity (IR) of NGF, BDNF, NT-4, NT-3 or that of the corresponding high affinity receptors Trk-A (NGF), Trk-B (BDNF, NT-4), Trk-C (NT-3) or their common low affinity receptor p75NTR. All hair follicles were in the growth stage of the hair cycle (Anagen VI). All these cytokines as well as a cocktail of IFN-gamma, IL-1 beta and TNF-alpha increased the NGF-IR in the proximal outer root sheath (ORS) and in the hair matrix (HM) of Anagen VI hair follicles. The cytokine cocktail upregulated NT-3 and NT-4-IR in murine epidermis, increased NT-4-IR in selected cell populations of the HM and the proximal ORS. It enhanced also the p75NTR expression in the dermal papilla. Surprisingly, intraperitoneal treatment with CsA also increased the NGF-IR in HM and ORS, while dexamethasone showed no effect. This demonstrates that selected proinflammatory cytokines and CsA alter the cutaneous intra- and extrafollicular expression of NTs and their receptors.

Die Veraenderungen des Immunsystems mit zunehmendem Alter, Immunseneszenz genannt, resultieren in erhoehter Infektanfaelligkeit. Infolge dessen leiden aeltere Menschen unter haeufigeren und schwerer verlaufenden Infekten, Autoimmunerkrankungen und vermindertem Impfschutz. Immunseneszenz entsteht nicht nur aufgrund chronologischen Alterns, sondern wird auch durch andere teils ungeklaerte Faktoren verursacht. Cytomegalievirus (CMV) ist ein Herpesvirus, dass in immunkompetenten Menschen lebenslang persistiert. Infolge chronischer Immunaktivierung traegt CMV zur beschleunigten Immunseneszenz bei. In dieser Arbeit wurden die Alters- und CMV-induzierten Veraenderungen in humanen T-Zellen analysiert. Dafuer wurden PBMC von 50 gesunden Spendern in drei verschiedenen Altersgruppen antigenspezifisch (CMV-Proteine pp65 und IE1 und protein purified derivate von Mycobacterium tuberculosis (PPD)) und polyklonal (OKT3) in vitro stimuliert. Ein 11-Farben-Panel wurde etabliert, um die simultane Expression der Differenzierungsmarker CD45RA und CD27 und der Aktivierungsmarker CD40L, IFNg, IL2 und TNF auf T-Zellen durchflusszytometrisch zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten, dass die antigenabhaengige Differenzierung der Gedaechtnis-T-Zellen mit zunehmendem Alter und CMV-Infektion zunahm. Die Differenzierung der Gedaechtnis-T-Zellen in CMV-positiven Spendern war ausserdem mit der Antwortgroesse gegen pp65 korreliert. Die pp65-spezifische, aber nicht die IE1-spezifische polyfunktionale T-Zell-Antwort nahm mit zunehmendem Alter der Probanden zu. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass CMV einen grossen Einfluss auf das Immunsystem gesunder Individuen hat. Die Differenzierung der Gedaechtnis-T-Zellen ist nicht nur abhaengig von der Infektion mit CMV, sondern auch davon, wie das Immunsytem auf CMV reagiert. Polyfunktionale CMV-spezifische T-Zellen, die wahrscheinlich CMV kontrollieren, sind vorhanden und werden nicht von dysfunktionalen T-Zellen im Alter verdraengt. / Ageing of the immune system, also called immunosenescence, is a phenomenon that leads to increased susceptibility to infections in elderly people. Persistent cytomegalovirus (CMV) infection induces strong T cell responses in humans and is thought to be one of the driving forces of immunosenescence. In this work CMV-induced alterations in the T cell compartment of human individuals were analysed in terms of frequencies and absolute numbers per ml blood. Peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from 50 donors in three different age groups were stimulated in vitro and examined for the phenotypic markers CD45RA and CD27 and the effector molecules CD40L, IFNg, IL2 and TNF by polychromatic flow cytometry. The frequency of responding polyfunctional T cells to stimulation with OKT3 or CMV peptide pools phosphoprotein 65 (pp65) or immediate-early protein1 (IE1) increased with the age of the donor. The memory subset distribution differed between CMV-seronegative and CMV-seropositive donors and was correlated with the response size in the CMV-seropositive group. Polyfunctional T cells expressed quantitatively and qualitatively more activation marker on a per cell level than monofunctional cells and therefore appeared to be more effective. Furthermore, polyfunctional T cells expressed reduced amounts of surface CD3, CD4 and CD8 compared to monofunctional or non-responding T cells. In summary, the results indicate that CMV has a significant influence on the immune system of healthy people. The memory subset composition of the entire T cell compartment depends on how the immune system responds to CMV (large or small responses) rather than the presence or absence of infection. Irrespectively of response size or age a robust population of polyfunctional CMV-specific T cells is present and may be in control of CMV.

Die Ergebnisse der Arbeit weisen mehrfach auf eine defizitäre IL-10 Produktion in Alveolarmakrophagen von Asthmatikern hin. Die reduzierte IL-10 Expression auf Protein- und Genebene korrelierte mit einer erhöhten Produktion proinflammatorischer Zytokine (TNF-?, MIP1-?, GM-CSF). Diese Beobachtung impliziert einen Defekt in der IL-10 Synthese, der in einer verstärkten und prolongierten pulmonalen Entzündungsantwort resultiert. Daraus läßt sich schlußfolgern, dass beim Asthma bronchiale eine Dysbalance zwischen pro- und antiinflammatorischen Zytokinen pathogenetisch von Bedeutung ist. Die verringerte Sensitivität von Alveolarmakrophagen auf die inhibitorischen Effekte von exogenem IL-10 im Vergleich zu Blutmonozyten ist durch Unterschiede in den Mechanismen der Signaltransduktion bedingt (37, 54). Der Nachweis der Expression von proinflammatorischen Zytokinen in Bronchialmyozyten (RANTES, IL-8) führte zu einer Neubewertung dieser Zellen als Immuneffektorzellen in der Pathogenese des Asthma bronchiale. Neben der Kontraktilität sind Myozyten auch aktiv an der Aufrechterhaltung der Atemwegsentzündung beteiligt. Die inhibitorischen Effekte von IL-10 und IL-13 auf die Synthese proinflammatorischer Chemokine (RANTES, IL-8, MIP-1() in migrierten Entzündungszellen und residenten Bronchialmyozyten konnten in verschiedenen Arbeiten gut dokumentiert werden. Die Vielzahl antiinflammatorischer Effekte von IL-10, die sich auf unterschiedliche Zellsysteme wie Monozyten, Makrophagen und Bronchialmyozyten erstrecken, unterstreicht die pathogenetische Bedeutung dieses Zytokins. Der molekulare Mechanismus, welcher die IL-10 Wirkung vermittelt, ist derzeit noch nicht vollständig aufgeklärt. Angenommen wird eine rezeptorvermittelte Inhibition von Transkriptionsfaktoren des Stat Systems und NF-(B (76). Zukünftige molekularbiologische und klinische Studien sind jedoch notwendig, um den Kenntnisstand der Effekte antiinflammatorischer Zytokine zu vertiefen, und die Gabe von rekombinantem IL-10 als möglichen Ansatz zur Therapie chronisch entzündlicher Lungenerkrankungen zu evaluieren (81). / The results of this present thesis show a deficiency of IL-10 production in alveolar macrophages in asthma. The reduced IL-10 expression on protein and m-RNA level correlated with an increased production of pro-inflammatory cytokines such as TNF-(, MIP1- ( and GM-CSF. These observations implicate an impaired IL-10 synthesis in asthma with a subsequent prolongation of the inflammatory response. This leads to the conclusion that a dysbalance between pro- and anti-inflammatory cytokines is present in asthma and may be therefore of pathogenetic importance. The reduced sensitivity of alveolar macrophages to the inhibitory effects of exogenous IL-10 compared to peripheral blood monocytes may be caused by different signal transduction mechanisms. The expression of the proinflammatory cytokines RANTES and IL-8 in cultured human airway smooth muscle cells led to the conclusion that airway smooth muscle cells may act beside their contractile function as immunomodulatory cells in the pathogenesis of asthma. The inhibitory effects of IL-10 and IL-13 on the synthesis of proinflammatory cytokines (RANTES, IL-8, MIP1-() in immigrated inflammatory cells and resident cells such as airway smooth muscle cells have been shown in several publications that are part of the present thesis. The numerous antiinflammatory effects of IL-10 on different inflammatory cell systems such as monocytes/macrophages and smooth muscle cells underline the pathogenetic importance of this cytokine. The molecular mechanisms that mediate the IL-10 effects involve the transcription factors NF-(B and the Stat-System. Future studies are needed to determine the molecular mechanisms of the anti-inflammatory effects of IL-10 and IL-13 more deeply and to evaluate their application for the therapy of chronic inflammatory pulmonary diseases.

Die Bedeutung des Immunsystems in der Pathophysiologie von bipolaren Erkrankungen und Epilepsie ist ein aktueller Gegenstand der neuropsychoimmunologischen Forschung. Eine erhöhte Produktion von Zytokinen aufgrund von oxidativem Stress wurde dabei wiederholt als für die Pathophysiologie von Epilepsie und Bipolarer Störung relevant angesehen. In Hinblick auf Veränderungen der Zytokine Interleukin (IL)-1ß, IL-2, IL-4, IL-6 und Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-α) wurden z. T. überlappende Ergebnisse bei beiden Erkrankungen beschrieben. Inwiefern diese Zytokine durch Stimmungsstabilisierer und Antiepileptika beeinflusst werden, wurde bisher jedoch nicht systematisch untersucht. In dieser Studie wurden systematisch in-vitro die Konzentrationen von IL-1ß, IL-2, IL-4, IL-6, IL-17, IL-22 und TNF-α im stimulierten Blut 14 gesunder Frauen mittels Vollblutverfahren (whole blood assay) nach Zugabe von Stimmungsstabilisierern bzw. Antiepileptika gemessen. Es wurden dabei die Stimmungsstabilisierer bzw. Antiepileptika Primidon, Carbamazepin, Levetiracetam, Lamotrigin, Valproat, Oxcarbazepin, Topiramat, Phenobarbital und Lithium untersucht. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass der Mechanismus von erwünschter und unerwünschter anderer Wirkung von Stimmungsstabilisierern und Antiepileptika mit der Regulation von IL-1ß, IL-2, IL-22 und TNF-α in Zusammenhang stehen könnte. Getrennt nach den im Vollblutverfahren verwendeten Stimulanzien – Toxic-Shock-Syndrome-Toxin-1 (TSST-1) vs. monoklonaler Antikörper gegen das CD3-Oberflächenantigen (OKT3) in Kombination mit dem 5C3-Antikörper gegen CD40 (OKT3/CD40) – wurden die Ergebnisse in zwei unterschiedlichen Publikationen berichtet, die dieser Promotion zugrunde liegen.

The different strategies of tissue engineering for functional reconstruction of critical-size bone defects require a thorough knowledge of physiological mechanisms of bone repair. Bone healing is a complex process affected by various mediators. Several investigations have studied the gene expression 1 to 3 days after an acute or experimental fracture. Little is known about the humoral and cellular in vivo reaction in the early stages of bone healing. In contrast to other methods of molecule sampling and detection, which usually lead to the inhibition of the biological activity following complex sample preparation and quantification, microdialysis is a real-time monitoring technique which can be applied in living tissues providing a strong link between analytical methodology and biochemistry. In this study, the optimal conditions for microdialysis in a critical size rat long bone defect model for both in vivo and in vitro analyses were developed. Mediators and components of the extracellular matrix occurring in the first 24 to 48 hours of bone healing locally and systemically were monitored via microdialysis and blood sampling, respectively. Furthermore, novel proteins and their modulation were explored during this time frame. In vitro microdialysis was used to optimize the condition for protein recovery. Addition of bovine serum albumin (BSA) resulted in an enhanced recovery of interleukin (IL)-6. The maximal relative recovery (RR) was from 15.0% without BSA and 23.6% with BSA, while the maximal RR of transforming growth factor (TGF)-β1 was 11.2% with BSA and the concentration of TGF-β1 was below the detection limit of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) without BSA. Using in vivo microdialysis, total protein concentrations varied between 0.20±0.12 mg/mL and 0.44±0.18 mg/mL. Among the mediators produced in the fracture hematoma within 24 h after the injury, IL-6 was secreted with the highest concentration of 309.1 pg/mL between 12 and 15 h after creation of the critical size bone defect. Meanwhile, the detectable concentrations of TGF-β1 in microdialysates ranged from 3.6 to 44.0 pg/mL and in blood plasma TGF-β1 was constantly producted ranging from 656.3 to 8398.2 pg/mL for 24 h after bone defct. Moreover, another constant producted growth factor in blood plasma was PDGF-BB and the concentration ranged from 222.1 to 589.4 pg/mL for 8 h after bone defect. Using high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS), 36 proteins were identified in the microdialysates over 8 h, and 884 proteins were identified on probes which were implanted into the bone defect over 24 h. Among the proteins identified in the hematoma, only a minority originated from the extracellular space. Protein analysis indicated five pathways associated with bone healing that were overrepresented after creating soft tissue and bone defects, of which FGF signaling was specific for bone defects. Furthermore, C-X-C motif ligands CXCL-1, CXCL-2, CXCL-3, CXCL-4, CXCL-5, CXCL-7, rodent bone protein (RoBo-1), insulin-like growth factor (IGF)-I, and chitinase-3-like protein 1 were detected in the fracture hematoma. These proteins are potentially associated to early bone healing. As seen by histological analysis, polymorphonuclear leukocytes (PMNs) and lymphocytes penetrated into the fracture hematoma immediately after surgery and peaked at 24 h. This study for the first time presents data from both the local and systemic acute response to bone and soft tissue injury in a small animal model. The results of mcrodialysis sampling may serve as a baseline for future investigations on different models and time frames. Several proteins and pathways have been identifeid as potentially important for early bone regeneration warranting in depth analysis in further studies. / Zur Entwicklung neuer Strategien der Geweberegenerierung in kritischen Knochendefekten, die sich durch Selbstheilungsprozesse nicht schließen, ist das Verständnis der beteiligten physiologischen Prozesse essentiell. Der Wiederaufbau von Gewebe, wie etwa während Knochenheilungsprozesse ist komplex reguliert und erfordert das koordinierte Zusammenspiel einer Vielzahl von Zellen und Mediatoren. Obwohl bereits in zahlreichen Studien die Veränderungen in der Genexpression in den ersten 3 Tagen nach einer akuten oder experimentell induzierten Fraktur untersucht wurden, ist noch immer wenig über die zellulären und humoralen Vorgänge in den frühen Phasen der Knochenheilung in vivo bekannt. Gebräuchliche Analysemethoden erfordern komplexe Verfahren zur Probenentnahme und Nachweisreaktionen währenddessen die biologische Aktivität der untersuchten Mediatoren häufig graduell verloren geht. Die Mikrodialyse hingegen kann in Echtzeit am lebenden Objekt und am Ort der Verletzung durchgeführt werden und bildet somit eine erfolgsversprechende Plattform um die Probengewinnung noch enger mit der anschließenden biochemischen Nachweistechnik zu verbinden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die optimalen Konditionen zur Mikrodialyse erstmals an einem kritischen Defektmodell eines Ratten-Röhrenknochens zur in vivo und in vitro Applikation ermittelt. Dazu wurde das Vorkommen verschiedener Komponenten der extrazellulären Matrix und ausgewählter Mediatoren während der ersten 24 bis 48 Stunden der Knochenheilung überwacht. Neben der durch Mikrodialyse gewonnenen Proben wurden auch Blutproben verarbeitet um sowohl die lokale, als auch systemische Konzentration der untersuchten Proteine zu erfassen. Durch eine Proteomanalyse konnten zudem bislang in diesem Prozess unbekannte Moleküle identifiziert und verfolgt werden. Zur Optimierung der Mikrodialyse wurden zunächst die Bedingungen hinsichtlich der Proteinrückgewinnung verbessert. Durch den Zusatz von Rinderserumalbumin (BSA) konnte die Rückgewinnung von Interleukin (IL)-6 erhöht werden. Die maximale relative Rückgewinnung (RR) konnte von 15.0% ohne BSA auf 23.6% mit BSA gesteigert werden. Noch dramatischer war dieser Effekt für den transforming growth factor (TGF)-β1 von dessen eingesetzter Menge in vitro 11.2% detektiert werden konnte, während in der BSA-freien Dialyselösung kein TGF-β1 nachgewiesen wurde. Die RR blieb stets unter der Detektionsgrenze des verwendeten enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). In vivo-Dialysate enthielten totale Proteinkonzentrationen zwischen 0,20±0,12 mg/mL und 0,44±0,18 mg/mL. Von den innerhalb von 24 h nach Verletzung im Frakturhämatom produzierten Mediatoren wurde IL-6 am stärksten exprimiert. Die höchsten Konzentrationen (309,1pg/mL) konnten hierfür nach 12 bis 15 Stunden nach Einführung des Defekts gemessen werden. Die Konzentrationslevel von TGF-β1 hingegegen betrug nur 3,6 bis 44,0 pg/mL.Mittels high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS), konnten 36 Proteine in den über 8 Stunden gewonnenen Mikrodialysaten, und 884 Proteine von Explantaten, die 24 h im Knochendefekt integriert waren, identifiziert werden. Von den im Frakturhämatom identifizierten Proteinen war nur eine Minderheit extrazellulären Ursprungs. Durch die Proteomanalyse konnten fünf Signalwegskaskaden identifiziert werden. Von diesen trat „FGF (fibroblast growth factor) signaling“ ausschließlich in Knochendefekten, nicht jedoch in den zur Kontrolle mitgeführten reinen Weichgewebedefekten auf. Im Frakturhämatom konnten die, C-X-C motif-Liganden CXCL-1, CXCL-2,CXCL-3, CXCL-4, CXCL-5, CXCL-7, rodent bone protein (RoBo-1), insulin-like growth factor (IGF)-I, und das chitinase-3-like protein 1 nachgewiesen werden. Die identifizierten Proteine könnten von Bedeutung für die Steuerung früher Knochenheilungsprozesse sein. Histologische Untersuchungen zeigten, dass polymorphkernige Leukozyten (PMNs) und Lymphozyten sofort nach der Operation in das Frakturhämatom einwandern und ihre Anzahl nach etwa 24 h ihr Maximum erreicht. Diese Studie präsentiert erstmals Daten der lokal und systemisch ablaufenden zellulären und humoralen Vorgänge als Antwort auf einen Weichgewebs-bzw. Knochendefekt in einem Nagetier-Kleintiermodell. Die Mikrodialyse-Resultate stellen eine vielversprechende Grundlage für zukünftige Untersuchungen in anderen Modellen dar. Außerdem bilden die hier identifizierten Proteine und Signalwege eine Gruppe potenter Kandidaten für weiterführende Untersuchungen zur Knochenregeration.

In der Pathophysiologie der Depression könnte das Zusammenspiel von Immun- und Nervensystem eine zentrale Rolle spielen. In den Krankheitsepisoden zeigen depressive Patienten eine gesteigerte Produktion pro-inflammatorischer Zytokine wie z. B. Interleukin (IL)-1β und dem Tumornekrosefaktor (TNF)-α. Es gibt nur begrenzte Informationen bezüglich der Effekte von Antidepressiva auf Zytokine. Die meisten Studien berichten nur über die Veränderungen einzelner Zytokine und keine hat bis jetzt über Effekte von Antidepressiva auf IL-22 berichtet. Wir haben systematisch die Wirkung von drei Antidepressiva, nämlich Citalopram, Escitalopram und Mirtazapin auf die Sekretion der Zytokine IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-17, IL-22 und TNF-α in einem Vollblutverfahren in-vitro untersucht. Als Immunstimulanzien wurden der gegen humanes CD3 gerichtete monoklonale Antikörper OKT3 und der gegen CD40 gerichtete monoklonale Antikörper 5C3 verwendet. Es zeigte sich, dass es unter Citalopram zu einer erhöhten IL-1β, I-6, IL-22 und TNF-α-Produktion und unter Mirtazapin zu einer erhöhten Produktion von IL-1β, IL-22 und TNF-α gegenüber der Kontrollbedingung, in der keine Antidepressiva zugesetzt wurden, kam. Unter Escitalopram kam es zu einer gegenüber der Kontrollbedingung verringerten IL-17-Produktion. Der Einfluss der Antidepressiva auf IL-2 und IL-4 war für alle drei Psychopharmaka nicht signifikant. Verglichen mit Escitalopram führte Citalopram zu höheren IL-1β-, IL-6-, IL-17- und IL-22-Konzentrationen und Mirtazapin führte zu einer höheren IL-1β-, IL-17-, IL-22- und TNF-α-Produktion. Möglicherweise besteht ein Bezug zwischen dem Profil der Zytokinproduktion eines Antidepressivums und seinen therapeutischen Effekten, Nebenwirkungen und seinem Rückfallrisiko. Zur Überprüfung dieser Hypothese sind jedoch in-vivo Studien notwendig.:1. Bibliografische Zusammenfassung 3 2. Abkürzungsverzeichnis 4 3. Einführung 6 3.1. Einleitung 6 3.2. Ziel der vorliegenden Arbeit und Fragestellung 10 3.3. Materialien und Methoden 11 3.4. Ergebnisse 14 3.4.1. Einfluss der Antidepressiva auf die Zytokinproduktion 14 3.4.2. Vergleich der Antidepressiva 16 3.5. Diskussion 17 4. Publikation 20 5. Zusammenfassung 35 6. Literaturverzeichnis 37 7. Anlagen 44 7.1. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 44 7.2. Publikationen 45 7.3. Danksagung 46 / The interplay between immune and nervous systems plays a pivotal role in the pathophysiology of depression. In depressive episodes, patients show increased production of pro-inflammatory cytokines such as interleukin (IL)-1β and tumor necrosis factor (TNF)-α. There is limited information on the effect of antidepressant drugs on cytokines, most studies report on a limited sample of cytokines and none have reported effects on IL-22. We systematically investigated the effect of three antidepressant drugs, citalopram, escitalopram and mirtazapine, on secretion of cytokines IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-17, IL-22 and TNF-α in a whole blood assay in vitro, using murine anti-human CD3 monoclonal antibody OKT3, and 5C3 monoclonal antibody against CD40, to stimulate T and B cells respectively.Citalopram increased production of IL-1β, IL-6, TNF-α and IL-22. Mirtazapine increased IL-1β, TNF-α and IL-22. Escitalopram decreased IL-17 levels. The influence of antidepressants on IL-2 and IL-4 levels was not significant for all three drugs. Compared to escitalopram, citalopram led to higher levels of IL-1β, IL-6, IL-17 and IL-22; and mirtazapine to higher levels of IL-1β, IL-17, IL-22 and TNF-α. Mirtazapine and citalopram increased IL-22 production. The differing profile of cytokine production may relate to differences in therapeutic effects, risk of relapse and side effects.:1. Bibliografische Zusammenfassung 3 2. Abkürzungsverzeichnis 4 3. Einführung 6 3.1. Einleitung 6 3.2. Ziel der vorliegenden Arbeit und Fragestellung 10 3.3. Materialien und Methoden 11 3.4. Ergebnisse 14 3.4.1. Einfluss der Antidepressiva auf die Zytokinproduktion 14 3.4.2. Vergleich der Antidepressiva 16 3.5. Diskussion 17 4. Publikation 20 5. Zusammenfassung 35 6. Literaturverzeichnis 37 7. Anlagen 44 7.1. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 44 7.2. Publikationen 45 7.3. Danksagung 46

Die nekrotische Enteritis (NE) und Kokzidiose des Huhnes sind häufige Darmerkrankungen weltweit und führen jedes Jahr zu hohen Wirtschaftsverlusten als Folge der Mortalität und Kosten für Behandlung und Bekämpfung. Die beiden Erkrankungen werden meistens bei Mastbroilern zwischen der 3. und 6. Lebenswoche festgestellt. Weil die leistungsfördernden Antibiotika im Geflügelfutter in der EU nicht mehr eingesetzt werden dürfen, ist das Risiko der NE in den letzten Jahren gestiegen. Fischmehl, Stress und Krankheiten sind prädisponierende Faktoren für die Entstehung der NE aber auch die Hühnerkokzidiose spielt in der Hinsicht eine wichtige Rolle. Die Mechanismen der Pathogenese bei der Wechselwirkung zwischen Kokzidiose und NE sind unklar. Bisher wurden verschiedene Infektionsmodelle zur Erforschung der NE unter Beteiligung von Ko-Infektionen zwischen Eimerien und C. perfringens eingesetzt. Dabei steht neben der Krankheitsentstehung auch die effiziente Bekämpfung dieser Erkrankung als großes Problem der Geflügelindustrie im Forschungsmittelpunkt. C. perfringens ist auch bei gesunden Tieren ein häufiger Darmbewohner, wobei bestimmte Stämme verschiedene Toxintypen wie Alpha-, TpeL- und Beta-Toxine produzieren können und damit ursächlich zur Entstehung der NE beitragen, aber ohne andere prädisponierende Auslöser kommt es in der Regel nicht zum Ausbruch. In der vorliegenden Arbeit wurden zwei In-vivo-Modelle zur experimentellen Induktion der NE des Huhnes entwickelt. Ziele waren sowohl die genauere Untersuchung der Pathogenese der NE durch Ko-Infektionen mit Eimerien und Kokzidien als auch die Evaluierung von potentiellen neuartigen Bekämpfungsmöglichkeiten. Außerdem wurde ein In-ovo-Modell etabliert.

ithium is an important psychopharmacologi- cal agent for the treatment of unipolar as well as bipolar affective disorders. Lithium has a number of side effects such as hypothyroidism and aggravation of psoriasis. On the other hand, lithium has pro-inflammatory effects, which appear beneficial in some disorders associated with immunological deficits, such as human immunodeficiency virus (HIV) infection and systemic lupus erythematosus (SLE). Therefore, immunological characteristics of lithium may be an important consideration in individualized ther- apeutic decisions. We measured the levels of the cytokines interleukin (IL)-1ß, IL-2, IL-4, IL-6, IL-22, IL-17 and tumour necrosis factor (TNF)-a in the stimulated blood of thirty healthy subjects supplemented with lithium alone, the antidepressants citalopram, escitalopram or mirtazapine alone, the combination of each antidepressant with lithium, and a no drug control. These drugs were tested under three blood stimulant conditions: murine anti-human CD3 monoclonal antibody OKT3 and the 5C3 monoclonal antibody (OKT3/5C3), phytohemagglutinin (PHA), and unstimulated blood. Lithium, alone and in combination with any of the tested antidepressants, led to a consistent increase of IL-1ß, IL-6 and TNF-a levels in the unstimulated as well as the stimulated blood. In the OKT3/ 5C3- and PHA-stimulated blood, IL-17 production was significantly enhanced by lithium. Lithium additionally increased IL-2 concentrations significantly in PHA-stimu- lated blood. The data support the view that lithium has pro- inflammatory properties. These immunological character- istics may contribute to side effects of lithium, but may also explain its beneficial effects in patients suffering from HIV infection or SLE.