Diss. (sammanfattning) Umeå : Umeå universitet, 2010. / Härtill 5 uppsatser.

Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune inflammatory disease that leads to degradation of cartilage and bone mainly in peripheral joints. In collagen-induced arthritis (CIA), a mouse model for RA, activation of autoimmune CD4+ T cells depends on a molecular recognition system where T-cell receptors (TCRs) recognize a complex between the class II MHC Aq protein and CII259-273, a glycopeptide epitope from type II collagen (CII). Interestingly, vaccination with the Aq/CII259-273 complex can relieve symptoms and cause disease regression in mice. This thesis describes the use of modified glycopeptides to explore interactions important for binding to the Aq protein and recognition by autoimmune T-cell hybridomas obtained from mice with CIA. The CII259-273 glycopeptide was modified by replacement of backbone amides with different amide bond isosteres, as well as substitution of two residues that anchor the glycopeptide in prominent pockets in the Aq binding site. A three-dimensional structure of the Aq/glycopeptide complex was modeled to provide a structural basis for interpretation of the modified glycopeptide’s immunological activities. Overall, it was found that the amide bond isosteres affected Aq binding more than could be explained by the static model of the Aq/glycopeptide complex. Molecular dynamics (MD) simulations, however, revealed that the introduced amide bond isosteres substantially altered the hydrogen-bonding network formed between the N-terminal 259-265 backbone sequence of CII259-273 and Aq. These results indicated that the N-terminal hydrogen-bonding interactions follow a cooperative model, where the strength and presence of individual hydrogen bonds depended on the neighboring interactions. The two important anchor residues Ile260 and Phe263 were investigated using a designed library of CII259-273 based glycopeptides with substitutions by different (non-)natural amino acids at positions 260 and 263. Evaluation of binding to the Aq protein showed that there was scope for improvement in position 263 while Ile was preferred in position 260. The obtained SAR understanding provided a valuable basis for future development of modified glycopeptides with improved Aq binding. Furthermore, the modified glycopeptides elicited varying T-cell responses that generally could be correlated to their ability to bind to Aq. However, in several cases, there was a lack of correlation between Aq binding and T-cell recognition, which indicated that the interactions with the TCRs were determined by other factors, such as presentation of altered epitopes and changes in the kinetics of the TCR’s interaction with the Aq/glycopeptide complex. Several of the modified glycopeptides were also found to bind well to the human RA-associated DR4 protein and elicit strong responses with T-cell hybridomas obtained from transgenic mice expressing DR4 and the human CD4 co-receptor. This encourages future investigations of modified glycopeptides that can be used to further probe the MHC/glycopeptide/TCR recognition system and that also constitute potential therapeutic vaccines for treatment of RA. As a step towards this goal, three modified glycopeptides presented in this thesis have been identified as candidates for vaccination studies using the CIA mouse model.

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Contexte : Pour les patients atteints d’une polyarthrite rhumatoïde débutante (PARD), l’utilisation de médicaments antirhumatismaux à longue durée d’action améliore les résultats pour les patients de manière significative. Les patients traités par un rhumatologue ont une plus grande probabilité de recevoir des traitements et donc d’avoir de meilleurs résultats de santé. Toutefois, les délais observés entre le début des symptômes et une première visite avec un rhumatologue sont souvent supérieurs à la recommandation de trois mois énoncée par les guides de pratiques. Au Québec, le temps d’attente pour voir un rhumatologue à la suite d’une demande de consultation est généralement long et contribue aux délais totaux. Objectifs : Nous avons évalué la capacité d’un programme d’accès rapide avec un triage effectué par une infirmière à correctement identifier les patients avec PARD et à réduire leur temps d’attente, dans le but d’améliorer le processus de soin. Méthodes : Une infirmière a évalué tous les nouveaux patients référés en 2009 et 2010 dans une clinique de rhumatologie située en banlieue de Montréal. Un niveau de priorité leur a été attribué sur la base du contenu de la demande de consultation, de l’information obtenue à la suite d’une entrevue téléphonique avec le patient et, si requis, d’un examen partiel des articulations. Les patients avec PARD, avec une arthrite inflammatoire non différentiée, ou atteints d’une autre pathologie rhumatologique aiguë étaient priorisés et obtenaient un rendez-vous le plus rapidement possible. Les principales mesures de résultat étudiées étaient la validité (sensibilité et spécificité) du triage pour les patients atteints de PARD ainsi que les délais entre la demande de consultation et la première visite avec un rhumatologue. Résultats : Parmi les 701 patients nouvellement référés, 65 ont eu un diagnostic final de PARD. Le triage a correctement identifié 85,9% de ces patients et a correctement identifié 87,2% des patients avec l’une des pathologies prioritaires. Le délai médian entre la demande de consultation et la première visite était de 22 jours pour les patients atteints de PARD et de 115 pour tous les autres. Discussion et conclusion : Ce programme d’accès rapide avec triage effectué par une infirmière a correctement identifié la plupart des patients atteints de PARD, lesquels ont pu être vus rapidement en consultation par le rhumatologue. Considérant qu’il s’agit d’un programme qui requiert beaucoup d’investissement de temps et de personnel, des enjeux de faisabilités doivent être résolus avant de pouvoir implanter un tel type de programme dans un système de soins de santé ayant des ressources très limitées. / Background : In patients with early rheumatoid arthritis (ERA), use of disease-modifying anti-rheumatic drugs substantially improves patient outcomes. Patients treated by rheumatologists are more likely to receive these treatments and to have better disease outcomes. However, delays from symptoms onset to first rheumatologist visit often exceed the guideline recommendations of 3 months. Waiting time to see a rheumatologist after a referral is made, is generally long in Quebec and contributes to those delays. Objectives : We evaluated the ability of a nurse-led triage and rapid access program to identify patients with ERA and reduce their waiting time, in order to improve process of care. Methods : A nurse assessed all new referrals received between 2009 and 2010, in a suburban Montreal rheumatology clinic. Priority level was assigned based on the written content of the referral, a telephone interview with the patient and, if needed, an partial joint examination. Patients with ERA, including undifferentiated inflammatory arthritis, and other acute rheumatologic conditions were prioritized and given an appointment as early as possible. The main outcome measures were validity (sensibility and specificity) of the priority level for patients with ERA and delay from referral to first visit with rheumatologist. Results : Of 701 newly referred patients, 65 had a final diagnosis of ERA. The triage correctly identified 85.9% of patients with ERA and 87.2% of patients with other high priority conditions. The median delay between referral date and first visit was 22 days for patients with ERA and 115 days for all others. Discussion and implications : This nurse led triage and rapid access program correctly identified most patients with ERA and resulted in rapid consultation for these patients. Since this is a labor intensive program, feasibility issues need to be resolved before implementing this type of triage in a resource constrained healthcare system.

Die rheumatoide Arthritis (RA) ist eine chronisch-entzündliche Bindegewebserkrankung mit bevorzugtem Befall der Gelenke. Es bestimmen Knorpel- und Knochendestruktionen das Krankheitsbild. Eine Schlüsselrolle in der Pathogenese nehmen proliferierende, synoviale Fibroblasten (RASF) durch Auflösung der extrazellulären Matrix (EZM), durch Interaktion mit immunkompetenten Zellen und durch Produktion pro-inflammatorischer Zytokine ein. Die vorliegende Arbeit zeigt die Migrationseigenschaften von RASF und zwei verschiedenen murinen (LS48) und humanen (TK188) Fibroblastenzelllinien in einem In-vitro-Migrationsassay. Es wird der Einfluss von Antikörpern sowie verschiedener EZM-Komponenten auf die Migration der Zelllinien untersucht. Die nachfolgende Analyse phänotypischer Charakteristika stellt dabei die besondere Rolle der genannten Fibroblastenzelllinien heraus, welche eine Reihe von Gemeinsamkeiten untereinander und mit RASF besitzen. Sie zeigen ebenso erhöhte Migrationsaktivität unter dem Einfluss eines Chemoattraktants und besitzen ähnliche Destruktionsmuster von Kollagenmatrizen. Beide Zellreihen exprimieren mehr RASF-typische Proteasen, Adhäsionsmoleküle und immunologisch agierende Proteine als nicht pathologisch transformierte Fibroblasten. Ebenso weisen sie eine gesteigerte Stoffwechselaktivität und Proliferationstätigkeit auf. Diese in vitro erbrachten Hinweise auf mögliche Knorpeldestruktionen sollten Anlass für weitere In-vivo-Studien zu den genannten Zelllinien geben.

Rheumatoid arthritis, psoriatic arthritis and ankylosing spondylitis belong among serious disorders, that effect joints and connective tissue. The patients suffer from pain and stiffness. Disease modifying drugs are an important part in the management of rheumatical disorders. When disease modifying drugs are failing, than biologic treatment is applied. For biologic treatment are registred etanercept (Enbrel), adalimumab (Humira), rituximab (MabThera), abatacept (Orencia) and infliximab (Remicade). In the Czech Republic was established the National registry of rheumatic disorders. There is a need of long term observations of patients, who have biologic treatment, to evaluate safety and socioeconomic data of the biologic treatment.

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MSc (Botany) / Department of Botany / Diabetes and arthritis are the most common chronic diseases. Arthritis is the leading cause of global disability and diabetes has become a major health problem which is increasing rapidly. The purpose of the study was to document medicinal plants that are used to treat and manage diabetes and arthritis by traditional medicinal practitioners around the Vhembe District Municipality as well as to evaluate their in vitro efficacy. Traditional practitioners were interviewed using semi-structured questionnaires. Seventeen plant species belonging to fourteen different families were found to be used in the treatment of diabetes as well as arthritis. Fabaceae family was dominating. Antioxidant, anti-inflammatory, cytotoxicity, alphaamylase and alpha-glucosidase) of five plant species, (Bridellia mollis, Elephantorrihiza burkei, Elaeodendron transvaalense, Senna petersiana and Searsia lancea) used traditionally to manage diabetes were investigated using the standard in vitro procedures. All extracts showed a good nitric oxide inhibition, with highest percentage inhibition found in the highest concentration of 100 μg/ml. They all had good percentage cell viability at lowest concentration which was comparable to quercetin. Only two plant extracts B. mollis (T2) and E. transvaalense (T3) had lower than inhibition of quercetin at 25 μg/ml than at 12.5 μg/ml. In vero cells low toxicity effect was observed at lowest concentration tested, and toxicity increased with the increase in concentration. In bovine dermis cell line all plant extracts had more cell viability at lower concentration than doxorubicin. Ethanol extracts of B. mollis and S. petersiana, and ethyl extract of E. transvaalense had a good alpha-amylase inhibitory activity with IC50 values 58.6, 81.9 and 131.5 mg/ml respectively. Hydro-ethanol, ethyl acetate and ethanol extracts of E. burkei exhibited a significant alpha-glucosidase inhibitory activity with IC50 values 56.9, 52.2 and 129.7 mg/ml respectively. Kinetic analysis revealed non-competitive and un-competitive inhibitions of the plant extracts on alpha-amylase and alpha-glucosidase enzymes respectively. The information obtained showed that people in Vhembe District Municipality still rely on medicinal plants to treat and manage diabetes and arthritis. All plant extracts were toxic to both bovine dermis and vero cell lines. S. lancea (T5) was found to be the most toxic plant extract. The observed good inhibitions of both alpha-amylase and alpha-glucosidase enzymes by plant extracts of B. mollis, S. petersiana, E. transvaalense and E. burkei validate their use in the traditional treatment of diabetes in the region to some extent. Aqueous extracts of these medicinal plants should also be investigated because water is the main solvent which is used by traditional practitioners in the preparation of their herbal medicines.

Hintergrund: Der Einfluss von rheumatoider Arthritis auf Psyche, Lebensqualität und Alltag der Patienten ist groß. Für eine positive Langzeitprognose sind frühzeitige Diagnosestellung und Therapieeinleitung entscheidend. Diese werden maßgeblich von den strukturellen Gegebenheiten der ambulanten rheumatologischen Versorgung beeinflusst. Hier zeigen sich trotz großer Fortschritte in den letzten Jahren weiterhin Defizite. Anhand einer Patientenbefragung in Leipzig sowie ländlichen Gebieten Sachsens sollen regionale Unterschiede und eventuelle Mängel in der ambulanten Versorgung sowie deren Einfluss auf die Lebensqualität, psychische Gesundheit und Entscheidungsfindungsprozesse untersucht werden. Methoden: Aus sechs Praxen in der Stadt Leipzig und drei Praxen in Kleinstädten (Naunhof, Plauen und Hoyerswerda) wurden Patienten mit der Erstdiagnose rheumatoide Arthritis im ersten Quartal 2011 mittels Fragebögen zu psychischer Gesundheit (Hospital Anxiety and Depression Scale und Short-Form-36-Health-Survey) sowie Entscheidungsfindungsprozessen (Decision Making Preference Scale) befragt. Ein eigens entwickelter Fragebogen erhob Beschwerde- und Behandlungsdauer sowie allgemeine medizinische Daten und Medikation. Ergebnisse: 19 Land- und 38 Stadtpatienten wurden eingeschlossen. Landpatienten suchten signifikant später den Hausarzt auf (Land 15, Stadt 12 Monate, p= .023). Die hausärztliche Behandlungsdauer bis zur Überweisung zum Rheumatologen betrug auf dem Land 5,4 und in der Stadt 2,4 Monate. Bei 70% der Stadt- und 40% der Landpatienten erfolgte die Überweisung innerhalb der ersten sechs Wochen. Die Gesamtdauer von Beschwerdebeginn bis zur Überweisung zum Rheumatologen war mit 20 Monaten auf dem Land signifikant länger als in der Stadt (15 Monate, p= .043). Die Wahl der Medikation durch den Rheumatologen hing signifikant mit der Herkunft der Patienten zusammen (p= .006). Nach Erstkontakt erhielten 65% der Land- und 55% der Stadtpatienten ein DMARD. In beiden Regionen wurde überwiegend mit Glukokortikoiden behandelt (Stadt 82%, Land 71%). Auf dem Land zeigten die Patienten weniger Interesse an Mitwirkung im partizipativen Entscheidungsfindungsprozess und waren mehrheitlich bereit, sich der Meinung des Arztes auch gegen den eigenen Willen anzuschließen. In der Stadt war der Wunsch nach aktiver Teilhabe an medizinischen Entscheidungen bei jüngeren und höher gebildeten Patienten signifikant größer als bei älteren oder bildungsfernen Erkrankten. Mit 21% wiesen tendenziell mehr Landpatienten depressive Symptome auf als in der Stadt (14%). Auf dem Land bestand häufiger der Verdacht auf krankheitsassoziierte Angststörungen. Zusätzlich litten die Patienten hier signifikant stärker unter ihren Schmerzen als in der Stadt (p= .026), wobei sich kein grundsätzlicher Unterschied in der gesundheitsbezogenen Lebensqualität ergab. Schlussfolgerung: In Stadt und Land zeigen sich Defizite in der ambulanten rheumatologischen Versorgung, wobei der Grad der Unterversorgung mit der Herkunft assoziiert ist und Landpatienten signifikant länger bis zum ersten Rheumatologenkontakt brauchen. Maßgeblich verantwortlich hierfür ist die verspätete Vorstellung der Patienten beim Hausarzt ebenso wie die ungleiche Facharztverteilung in Stadt und Land. Patienten auf dem Land sind tendenziell depressiver, passiver und schmerzgeplagter, wobei sich keine grundsätzlichen Unterschiede in der gesundheitsbezogenen Lebensqualität ergeben. Die Ergebnisse spiegeln Ärztemangel und infrastrukturelle Probleme wider. Weiterer Schulungs- und Aufklärungsbedarf zur verstärkten Bildung eines öffentlichen Bewusstseins für die Erkrankung rheumatoide Arthritis wird ebenso deutlich wie die Notwendigkeit für die Bahnung schnellerer Zugangswege zu rheumatologischer Behandlung.