Zugl.: Witten, Herdecke, Univ., Diss., 2006

Universiẗat, Diss., 2006--Giessen.

Universiẗat, Diss., 2006--Giessen.

Zugl.: Zürich, Univ., Diss., 2008

München, Techn. Univ., Diss., 2010.

Proefschrift Maastricht. / Met lit. opg. en een samenvatting in het Nederlands en Fries.

Proefschrift Universiteit Maastricht. / Met lit. opg. - Met een samenvatting in het Nederlands.

Juvenile idiopathic arthritis (JIA) is a chronic systemic inflammatory disease in childhood with unknown etiology. Previous studies have demonstrated an important role for CD4+ T helper cells. The aim of the present study was to investigate the T cell phenotype and cytokine profile in children with JIA with focus on disease activity. T cells from peripheral blood mononuclear cells of 84 children with JIA and 40 age-matched healthy donors (HD) were analyzed by flowcytometry. T cells from JIA patients were less differentiated with higher numbers of naïve T cells compared to HD. Cytokine profile analysis revealed a reduced intracellular Th1- and Th2-specific cytokine production. Significantly higher levels of RORуt expression, the most important transcription factor of Th17 cells, were found during acute disease flare. Moreover, IL-17 production was significantly higher in patients with active disease compared to patients in remission. Furthermore, stimulation experiments with CCR6+CD4+ T cells, which we could identify as IL-17 producing cells, revealed distinct plasticity. Polarization of isolated CCR6+ cells into Th17, Th1 or regulatory T cells, respectively, was achieved using specific cytokines. Interestingly, the potential to polarize differed in JIA patients and healthy donors. T cells from JIA patients showed a more stable Th17 phenotype and restricted switching to Th1 or Treg. These results suggest a predominant Th17 phenotype of T cells in JIA patients. During disease flares, RORуt seems to be an important factor leading to Th17 polarization. An opposing modulation of Th1, Th2 or Treg was not found. In conclusion, a Th17 phenotype dominates during disease flares in JIA and underlines the role of inflammatory T cells in the etiopathogenesis of JIA. IL-17, CCR6 and RORуt, Th17-specific factors, may be interesting targets for novel therapeutic approaches in JIA. / Die Juvenile idiopathische Arthritis (JIA) ist ein chronisch entzündliches Krankheitsbild des Kindesalters mit ungeklärter Ursache. Eine ätiopathogenetische Beteiligung des Immunsystems und im speziellen der T-Zellen ist wahrscheinlich. Die vorliegende durchflusszytometrische Untersuchung umfasst die Daten von 84 JIA Patienten und 40 altersgleichen Kontrollprobanden und vergleicht die Ergebnisse im transversalen sowie longitudinalen Studiendesign. Die Phänotypisierung der Lymphozyten zeigte im Vergleich zu gesunden Kontrollprobanden eine abweichende Verteilung der T-Helferzell-Subpopulationen. Die CD4 positiven T-Helferzellen der JIA Patienten setzen sich aus einer Anzahl proportional verminderter differenzierter Zellen und vermehrter naiver Zellen zusammen. Im Zytokinprofil wurde eine reduzierte Th1- sowie Th2-Antwort beobachtet. In allen T-Zell-Subpopulationen der JIA Patienten fand sich RORуt, der Transkiptionsfaktor der Th17-Differenzierung, hochreguliert. Im klinischen Schub der Arthritis zeigte sich eine signifikant erhöhte RORуt-Expression sowie eine vermehrte IL-17 Produktion. Die IL-17 produzierenden Zellen zeigten u.a. einen regulatorischen Phänotyp. Bei den Stimulationsversuchen von CCR6+ Zellen, die wir als IL-17 produzierende Zellen definieren konnten, wurde eine ausgeprägte Plastizität beobachtet. Mit spezifischen Zytokinstimuli wurden die IL-17 produzierenden Zellen vermehrt zu Th17, Th1 oder regulatorischen T-Zellen polarisiert. Die Polarisierbarkeit unterschied sich zwischen JIA Patienten und Kontrollprobanden. Die CCR6+ Zellen der JIA Patienten zeigten im Vergleich zu den Kontrollprobanden ausgeprägte Polarisierungstendenzen zum Th17-Phänotyp und ließen sich nur gering in Th1 oder Treg konvertieren. Die Ergebnisse unserer Untersuchung lassen auf eine Dominanz im Th17-Differenzierungsweg schließen. Der Transkriptionsfaktor RORуt scheint vor allem im akuten Krankheitsschub zu prädominieren und die Th17-Differenzierung zu steuern. Eine Gegenregulation von Th1- und Th2-Zellen fehlt. Zusammenfassend ergeben sich Hinweise darauf, dass Th17-Zellen eine bedeutende Rolle in der Pathogenese der Juvenilen idiopathischen Arthritis spielen. In wieweit man IL-17, den CCR6-Rezeptor oder den Transkriptionsfaktor RORуt als Angriffsziel von krankheitsmodifizierenden Therapeutika nutzen kann, muss in weiteren Studien untersucht werden. Ebenso gilt es herauszufinden, ob die forcierte Polarisierung in Richtung regulatorische T-Zellen oder gegenregulatorisch aktive Th1 und Th2 Zellen eine Therapiestrategie darstellt.

Nuclear Faktor kappa B (NF-kB) ist ein ubiquitärer Transkriptionsfaktor für zahlreiche Proteine und wird durch viele verschiedene Reize aktiviert. Es wird angenommen, dass NF-kB auch bei der Progression der chronischen Herzinsuffizienz beteiligt ist. In dieser Arbeit wurde die Aktivität des NF-kB in peripherer Leukozyten von Patienten mit einer chronischen Herzinsuffizienz untersucht. Im Vergleich zu gesunden Probanden war bei Patienten mit einer stabilen Herzinsuffizienz und ohne offensichtlich andere Gründe für eine NF-kB-Aktivierung NF-kB vermehrt aktiv. Daneben zeigte sich eine negative Korrelation von NF-kB-Aktivität und den NYHA-Stadien. / Nuclear factor kappa B (NF-kB) is a ubiquitous transcription factor activated by various stimuli that are implicated in the progression of chronic heart failure. Therefore, we examined the activation of NF-kB in peripheral leukocytes, the only nucleated cell population noninvasively accessible in patients with heart failure. In patients with stable heart failure with no obvious other reason for NF-kB activation, NF-kB was significantly activated.

Die Prävalenz der chronisch obstruktiven pulmonalen Erkrankung (COPD) bei der systolischen Herzinsuffizienz (HF) wird in der Literatur mit bis zu 20-30% angegeben. Die meisten Publikationen leiteten die Diagnose einer COPD aus anamnestischen Angaben ab, die tatsächliche Prävalenz der spirometrisch bestätigten COPD bei komorbider Herzinsuffizienz war bislang unklar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Anteile der Patienten mit anamnestischer COPD sowie mit spirometrisch verifizierter Obstruktiver Ventilationsstörung (OVS) bei einer großen Kohorte von Patienten mit systolischer Herzinsuffizienz zu ermitteln, Charakteristika beider Patientengruppen miteinander zu vergleichen und geschlechtsspezifische Unterschiede aufzudecken. Im Rahmen einer retrospektiven Substudie der INH (Interdisziplinäres Netzwerk Herzinsuffizienz) - Studie wurden Lungenfunktionsanalysen, echokardiographische und anamnestische Befunde von insgesamt 632 Patienten ausgewertet. Die Patienten stellten sich hierzu 6 Monate nach stationärer Behandlung, die aufgrund einer kardialen Dekompensation erfolgt war, in der Herzinsuffizienzambulanz der Universitätsklinik vor. Die Prävalenz der anamnestischen COPD lag in unserem Kollektiv bei 24%. Spirometrisch liess sich eine Obstruktion aber nur bei 16% aller Patienten (98/632) bestätigen. Der positiv prädiktive Wert der anamnestischen COPD zur Vorhersage der spirometrisch bestätigen Atemwegsobstruktion lag mit 0,32 noch unterhalb der zufälligen Ratewahrscheinlichkeit von 0,5. Damit war die anamnestische COPD in 68% der Fälle nicht zutreffend diagnostiziert. Eine COPD konnte zudem bei mehr als der Hälfte aller Patienten mit anamnestischer COPD (83/151, entsprechend 55%), spirometrisch ausgeschlossen werden. Bei Patientinnen mit anamestischer COPD war eine häufigere Einnahme von Schleifendiuretika bei vermehrtem Auftreten klinischer Stauungszeichen zu verzeichnen. Ferner erhielten Frauen (72 vs. 89%, P<0,01), nicht jedoch Männer mit OVS weniger häufig einen Betablocker, was sowohl als Ursache als auch als Konsequenz einer häufigeren (subklinischen) kardialen Dekompensation angesehen werden könnte. Weitere Hinweise darauf, dass v.a. bei Frauen oft keine „echte“, auf Nikotinabusus zurückzuführende COPD vorlag, finden sich bei der Betrachtung des Nichtraucheranteils bei der geschlechtsvergleichenden Analyse Frauen vs. Männer (66,7 vs. 26,5; P<0,01) bzw. bei der Subgruppenanalyse Frauen mit vs. ohne OVS (72,7 vs. 73,5; P=0,57). Die Komorbidität von OVS und Herzinsuffzienz hatte hingegen bei Männern besonders auf die physische Komponente der Lebensqualität negative Auswirkungen (SF 36 Physische Funktion Männer mit vs. ohne OVS 50 vs. 62, P<0,01). In einer Subgruppenanalyse von 278 Patienten, die aufgrund einer kardialen Dekompensation stationär behandelt wurden, und von denen bei 52 denen während des Aufenthaltes spirometrisch eine OVS festgestellt wurde, war die Obstruktion 6 Monate nach Entlassung bei der Hälfte der Patienten nicht mehr nachweisbar. In der multivariaten logistischen Regression waren nur bodyplethysmographischen Parameter wie das Residualvolumen (RLV), das Intrathorakale Gasvolumen (ITGV) und die Totale Lungenkapazität (TLC), nicht jedoch die spirometrischen Messparameter FEV1, FVC und FEV1/FVC prädiktiv für die Persistenz der OVS 6 Monate nach Entlassung. Unsere Daten belegen, dass bei Herzinsuffizienz die anamnestische COPD nur unzureichend mit der spirometrisch nachgewiesenen Obstruktion korreliert. Die COPD bei Herzinsuffizienz wird häufig überschätzt und somit ohne Indikation mit inhalativen Antiobstruktiva therapiert. Auch kommen Betablocker entgegen den Empfehlungen der Leitlinien bei Vorhandensein einer obstruktiven Ventilationsstörung sowie einer Herzinsuffizienz bei Frauen seltener zum Einsatz. Oft ist eine kardiale Stauung und nicht die COPD Ursache einer nachweisbaren Obstruktion. Zur korrekten Diagnose bei OVS und vermuteter kardialer Stauung sind Parameter der Bodyplethysmographie wie das RLV oder ITGV, die bei Erhöhung einen verlässlichen Hinweis auf eine zugrunde liegende COPD liefern, hilfreich. Nach diesen Daten erscheint bei Herzinsuffizienzpatienten mit Verdacht auf eine obstruktive Lungenerkrankung nach bestmöglicher Rekompensation und vor Beginn einer medikamentösen anti-obstruktiven Therapie die Durchführung einer Lungenfunktionsuntersuchung mit Spirometrie und Bodyplethysmographie grundsätzlich indiziert. / Background: Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is the most common and clinically relevant obstructive ventilatory disorder (OVD). The prevalence of true COPD in heart failure patients is not exactly known, the differential diagnosis may be difficult due to overlapping symptoms. Gender aspects are important in both diseases. This study aimed to evaluate the role and etiology of OVD in patients with chronic systolic HF by assessment of pulmonary function, clinical status and laboratory tests. Methods: 6 months after hospitalization for systolic HF (left ventricular ejection fraction (LVEF) ≤40%) pulmonary function was studied by spirometry in 632 outpatients. A diagnosis of OVD was made if the Tiffeneau ratio was <0.7 (ratio of 1sec-forced expiratory volume and forced vital capacity). A history of ‘COPD’ was assumed if stated in previous medical reports or if patients were on anti-obstructive agents. Results: The prevalence of anamnestic COPD was 24%, but only 16% of the patients had a COPD confirmed by spirometry. Anamnestic COPD was misdiagnosed in 68% of the cases. Patients received treatment without medical indication. Female patients were treated more often with betablockers and loop-diuretics than men. The percentage of nonsmokers was much higher in females. In an subgroup-analysis of 278 patients hospitalised because of acute decompensated heart failure OVD was not verifed in half of these individuals 6 months after discharge. Conclusion: In stable systolic HF, COPD is common but often misdiagnosed. Our data suggests that COPD in heart faulre is overestimated, probabyl due tue temporary OVD caused by pulmonal congestion. Spirometry and bodyplethysmography may help to differentiate between OVD and COPD and should be performed after cardial recompensation and before the beginning of an antiobstructive medical treatment.