Casanova beschrieb in seinen Memoiren bei seinen amourösen Abenteuern eingehend den Gebrauch von Coitus interruptus und Kondomen zur Schwangerschaftsverhütung. Die Masturbation wurde von ihm eher im Zusammenhang mit der reinen sexuellen Triebstillung beschrieben. Die Vermeidung von Geschlechtskrankheiten stand für ihn beim Gebrauch von Kondomen nicht im Vordergrund. Zeitgenossen wie James Boswell, der Marquis d’Argens, der Comte de Mirabeau oder der Marquis de Sade beschrieben neben den von Casanova genannten Methoden zur Schwangerschaftsverhütung den Analverkehr, den Oralverkehr, das Einlegen von mit verschiedenen Mixturen getränkten Schwämmen in die Scheide und den Geschlechtsverkehr von Männern und Frauen untereinander, im Sinne der homosexuellen Liebe. De Sade hob sich bezüglich der Direktheit seiner Beschreibungen von allen anderen deutlich ab. Er schilderte mit großer Detailverliebtheit das, was sonst nur angedeutet wurde. Das Risiko der Ansteckung mit einer Geschlechtskrankheit wurde von ihm angesprochen. Anal- und Oralverkehr nannte er als konkrete Möglichkeiten der Vermeidung einer Infektion, wenngleich dieses aus heutiger Sicht nicht das Infektionsrisiko als solches verminderte, sondern nur den Infektionsort vom Genitalbereich an andere Stellen verlagerte. Zusammenfassend läßt sich sagen, daß im 18. Jahrhunderts mit Masturbation, Oral- und Analverkehr, Gebrauch von Kondomen, Einlegen von getränkten Schwämmen in die Scheide und Coitus interruptus verschiedene Methoden zur Schwangerschaftsverhütung bekannt waren. Der Zugang zu entsprechender Literatur war aber nur dem kleinen, gebildeten Teil der Bevölkerung möglich. Entsprechende Bücher zu erwerben wurde durch die dazu notwendigen finanziellen Mittel weiter eingeschränkt. Die Tabuisierung des Themas durch die Kirche tat ein ihriges dazu, diese Erkenntnisse auf eine verhältnismäßig kleine Gesellschaftsgruppe zu beschränken. Die Vermeidung von Geschlechtskrankheiten mußte aus gesellschaftlichen Gründen hinter die Notwendigkeit der Schwangerschaftsverhütung zurücktreten.

Im Mittelpunkt der Arbeit stand die Optimierung und Etablierung einer random amplified polymorphic DNA-PCR-Anwendung zum zweifelsfreien Nachweis der spurenverursachenden Spezies aus Blut- und Gewebespuren. Hierzu wurden verschiedene Verfahren zur Isolierung und Aufreinigung von DNA aus Spurenmaterial getestet. Die Kombination aus Chelex-100-Extraktion und DNA-Aufreinigung mittels Diatomeen erwies sich als besonders geeignet. Neben dem Hervorbringen einer ausreichend großen Menge an DNA-Material besticht diese Methodik durch einen sehr geringen Zeit- und Kostenaufwand, weshalb ein überaus ökonomisches Arbeiten gewährleistet werden kann. Der Ablauf der eingesetzten RAPD-PCR wurde nach verschiedenen Vorlagen aus der Literatur modifiziert und optimiert, so dass schlussendlich nahezu jede Amplifikation erfolgreich verlief. Im Laufe der Arbeit kamen verschiedene Primer zum Einsatz, wovon Primer I bei allen Spuren menschlicher bzw. tierischer Herkunft ein eindeutiges Ergebnis zu Tage brachte. Primer II konnte erfolgreich zur Differenzierung von verschiedenen Pflanzengeweben eingesetzt werden. Die Darstellung der Amplifizierungsprodukte erfolgte primär mittels einer horizontalen PAGE, woran sich eine hochauflösende Kapillarelektrophorese anschloss. In Einzelfällen kamen sowohl Agarosegelelektrophorese als auch Urea-PAGE zum Einsatz. Die aus der hochauflösenden Kapillarelektrophorese resultierenden Ergebnisse wurden in Datenmaterial umgewandelt und mittels der Software GeneScan ausgewertet. Es wurden Spuren von insgesamt 25 verschiedenen Tierarten, des Menschen sowie Pflanzengewebe untersucht. 22 der 25 untersuchten Tierarten konnte mittels der hochauflösenden Kapillarelektrophorese ein artspezifisches Fragmentmuster zugeordnet werden, ebenso dem Menschen und den unterschiedlichen Pflanzengeweben. Alle Tierarten konnten im Rahmen einer, mit unmarkiertem Primer I durchgeführten PAGE mit Hilfe einer Vergleichsprobe zweifelsfrei identifiziert bzw. differenziert werden. Im Rahmen eines aktuellen Falles von Pferdeschändung konnte die spurenverursachende Spezies mittels der angewendeten Methodik eindeutig als Pony identifiziert werden, womit die Anwendbarkeit des Verfahrens als erwiesen gilt. / In the centre of the dissertation was the improvement and establishement of a random amplified polymorphic DNA-PCR (RAPD-PCR) for an unequivocal species identification from forensic biological samples (blood stains, tissues, whole blood, hairs, sperm). For this different methods of extracting DNA were tested. The combination of chelex-100-extraction and further purification with diatoms was the best because of very good extracting results combined with small costs and short duration. The used RAPD-PCR protocol was modified and optimized based on different specifications in the literature. Different primers were used. Primer I (ACG ACC CAC G, Lee et al., 1994) was successful in the identification of human and animal samples, Primer II (ACG ACC CAC) was successful in the differentiation of plants. As a control of amplification the PCR products were typed by a high resolution polyacrylamid gel electrophoresis (PAGE) or an agarose gel electrophoresis. All successfully amplified samples were diagrammed with an automated single-capillary genetic analyzer (ABI 310) and the software Genescan. By comparing the RAPD-PCR fingerprints 22 of 25 different species, human and different plants could be identified. Positive and negative controls should be inclouded in each test to get a correct identification.

Segmentale Knochendefekte, stellen ein bedeutendes, klinisches Problem mit bisher limitierten, therapeutischen Möglichkeiten dar. Sie schränken nicht nur die Gesundheit und Lebensqualität des Betroffenen ein sondern bringen bei steigender Inzidenz und kostenintensiver Behandlung auch eine gewaltige sozioökonomische Problematik mit sich. Die bisher zur Verfügung stehenden, therapeutischen Mittel wie die Entnahme von autologer Spongiosa aus dem Beckenkamm bergen das Problem der Morbidität an der Entnahmestelle, von persistierender Schmerzsyndromen, von Hypersensitivität, Instabilität des Beckens und Infektionen. Zudem ist die Menge an Knochen, die gewonnen werden kann, limitiert. Allografts sind von einer bedeutend niedrigeren Zellularität, besitzen eine geringere Revaskularisierungsrate sowie eine höhere Resorptionsrate, führen zu einer niedrigeren Knochenformationsrate und gehen mit der Gefahr einer Abstoßungsreaktion einher. Zukünftig könnte das Tissue Engineering als interdisziplinäres Forschungskonzept hier eine entscheidende Rolle spielen. Insbesondere MSZ wird ein großes therapeutisches Potential für die Rekonstruktion von Knochengewebe zugeschrieben. Die vorliegende Studie beschäftigte sich einerseits mit der Frage, ob unter dem Einfluss entsprechender Wachstumsfaktoren humane MSZ aus dem Knochenmark in Kollagen I Hydrogelen zu einer osteogenen Differenzierung und der Produktion mineralisierter, extrazellulärer Matrix angeregt werden können. Zum andern wurde untersucht, ob es möglich ist, ein Konstrukt aus MSZ, einem Kollagen Gel und einem geeigneten Scaffold herzustellen, das sich zur Rekonstruktion segmentaler Knochendefekte eignet. Zunächst wurden MSZ aus dem Knochenmark isoliert und in Monolayerkulturen osteogen differenziert. Die histochemischen Untersuchungen zeigten, dass in osteogenem Differenzierungsmedium kultivierte MSZ in der primären Zellkultur vermehrt mineralisierte Matrix bildeten und ALP exprimierten. In den RT-PCR Analysen konnte eine deutliche Mehrexpression später osteogener Markergene wie Osteokalzin nachgewiesen werden. MSZ, die leicht zu isolieren und zu 53 kultivieren sind, eignen sich demnach gut als Zellen zur Herstellung eines Konstruktes für die Rekonstruktion von segmentalen Knochendefekten. Eingebracht in Kollagen I Hydrogele zeigten die Zellen unter dem Einfluss verschiedener osteogener Differenzierungsbedingungen unterschiedliche Genexpressionsmuster. Nach 42 Tagen Kultur in SZM (Kontrollgruppe) konnte sowohl die Expression osteogener Markergene als auch eine chondrogene Differenzierung nachgewiesen werden. Es konnte eine deutliche Mehrexpression von AGN, Col II und SOX-9, gleichfalls der osteogenen Marker ALP und Cbfa1 gezeigt werden. Ein entsprechendes Bild hatte auch die histologische Aufarbeitung ergeben. Dies könnte auf die Eigenschaften des Kollagen Hydrogels zurückzuführen sein, dem aufgrund seiner Zusammensetzung und biologisch-induktiven Merkmale eine chondrogene Induktion, sogar ohne Wachstumsfaktoren, zugeschrieben wird. In der mit BMP- 2 differenzierten Gruppe zeigte sich eine deutliche Zunahme der Expression der chondrogenen Markergene, wie Col II und SOX-9. Auch die osteogenen Marker wie ALP, Cbfa1 und OC waren etwas stärker exprimiert. Den Ergebnissen nach zu schließen begünstigte BMP-2 bei der Kultivierung von MSZ in Kollagen I Hydrogelen in vitro eine eher chondrogene Differenzierung. Zumindest in Kombination mit Kollagen I Hydrogelen scheint daher BMP-2 als osteogener Wachstumsfaktor bei der Herstellung stammzellbasierter Konstrukte für den Knochenersatz weniger geeignet. Nach Kultur in osteogenem Medium konnte gegenüber der SZM Gruppe eine deutliche Mehrexpression aller getesteten, osteogenen Marker, insbesondere auch von Cbfa1 und OC, nachgewiesen werden. Allerdings zeigte sich auch bei den chondrogenen Markergenen wie Col II eine geringe Zunahme der Genexpression. Das osteogene Medium induzierte demnach MSZ in Kollagen I Gelen vorwiegend eine osteogene Differenzierung. Entsprechend konnte in den histologischen Untersuchungen die Bildung einer mineralisierten, extrazellulären Matrix nachgewiesen werden. Weiterhin konnte im Rahmen dieser Arbeit in vitro aus einem Kollagen I Gel, MSZ und einem PCL-Scaffold ein Konstrukt hergestellt werden, das die Regeneration segmentaler Knochendefekte positiv beeinflussen könnte. Es zeigte sich ein gutes Bonding an der Grenzfläche zwischen Kollagen Gel und 54 PCL-Scaffold. Das Kollagen Gel hatte die makroporösen und mikroporösen Freiräume des Scaffolds komplett ausgefüllt, wodurch eine homogene Verteilung der MSZ innerhalb des Scaffolds erreicht werden konnte. / Osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells in collagen type I hydrogels and fabrication of a stem cell base polycaprolactone-hydrogel construct for the reconstruction of segmetnal bone defects

Eine schwerwiegende Nebenwirkung aller Opioide in der Therapie akuter und chronischer Schmerzen ist die Hemmung der Darmmotilität. In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, ob und ggf. über welche Mechanismen die nichtopioidergen Analgetika Paracetamol, Metamizol, Acetylsalicylsäure und das partiell opioiderge Tramadol die Darmperistaltik beeinflussen. Die Experimente wurden an Dünndarmsegmenten des Meerschweinchens in vitro durchgeführt. Ein wesentliches Ergebnis der Arbeit ist, dass Paracetamol die Dünndarmperistaltik konzentrationsabhängig vorübergehend hemmt. Durch Vorbehandlung mit Antagonisten und Inhibitoren der vermuteten Signaltransduktionswege wurden die Mechanismen der Hemmung untersucht. Durch Naloxon und Apamin konnte die hemmende Wirkung von Paracetamol reduziert werden, was zeigt, dass enterische opioiderge Transduktionswege sowie eine Aktivierung von small conductance Ca2+-activated Kaliumkanälen beteiligt sind. Enterisches Stickstoffmonoxid (NO), die Cyclooxygenase und Serotonin spielen dabei als Transduktionsmechanismen keine Rolle. Metamizol und Acetylsalicylsäure haben keinen hemmenden Einfluß auf die Dünndarmperistaltik. Razemisches Tramadol, die beiden Enantiomere (+)- und (-)-Tramadol sowie der Hauptmetabolit O-Desmethyltramadol hemmen konzentrationsabhängig die Darmmotilität; hierbei wirkt (+)-Tramadol stärker als (-)-Tramadol, beide aber deutlich geringer als O-Desmethyltramadol.. An der Wirkung von (+)- und (-)-Tramadol sind opioiderge und adrenerge Mechanismen beteiligt, die Wirkung von O-Desmethyltramadol wird durch Bindung an Opiatrezeptoren vermittelt. / Inhibition of intestinal peristalsis is a major side effect of opioid analgesics. This study examined the effect of the non-opioid analgesics acetaminophen, acetylsalicylic acid, dipyrone and of the opioid-like analgesic tramadol on intestinal peristalsis and some of the mechanisms mediating their antiperistaltic action. The results were obtained with an in vitro preparation of the isolated guinea pig small intestine The results reveal, for the first time, that acetaminophen concentration-dependently impairs intestinal peristalsis. The inhibition caused by acetaminophen involves transmitters acting via endogenous opioidergic pathways and small conductance Ca2+-activated potassium channels, transmission via enteric NO, COX or serotonin does not seem to be involved in the inhibitory action of acetaminophen. Aspirin and dipyrone are devoid of an inhibitory effect. Racemic tramadol, its (+) and (-) enantiomers as well as their major metabolite O-desmethyltramadol concentration-dependently inhibit peristalsis in the guinea pig small intestine. The inhibitory potency of (-)-tramadol to impair intestinal peristalsis is lower than that of (+)-tramadol, and the metabolite O-desmethyltramadol is more potent than either enantiomer. The action of all tramadol forms depends on opioid receptors, and that of (+)- and (-)-tramadol also involves adrenoceptors.

In dieser Studie ist der Einfluss der Schwere der Herzinsuffizienz, des Geschlechts und des Alters auf die Lebensqualität herzinsuffizienter Patienten untersucht worden. / In this study the impact of gravity of heart failure, gender and age on quality of life in patients with heart failure was analysed.

Eine Koronare Herzkrankheit wird derzeit primär im Herzkatheterlabor diagnostiziert oder aus-geschlossen. Werden bei der Untersuchung Stenosen festgestellt, muß von der Morphologie auf die Bedeutung für das versorgte Myokard geschlossen werden. Der Untersucher kann dabei im Herzkatheterlabor nur bedingt beurteilen, inwiefern die Durchblutung des Herzens auch tatsäch-lich eingeschränkt ist. Für den in diesem Fall notwendigen Ischämienachweis steht neben der Myokardszintigraphie mittlerweile auch die kardiale Magnetresonanztomographie zur Verfü-gung. In Vorarbeiten dieser Arbeitsgruppe war es gelungen, das körpereigene Kontrastmittel Hämog-lobin zur Abbildung von Anpassungsvorgängen in poststenotischen Myokardarealen zu nutzen. Bei hämodynamisch relevanter Stenosierung war eine Verkürzung der T2*-Zeit beobachtet worden, die auf eine erhöhte Konzentration des paramagnetischen Desoxyhämoglobin zurück-geführt wurde. Dieser Zusammenhang wird als blood oxygenation level dependent(BOLD)-Effekt bezeichnet. In vorliegender Arbeit wurde die Technik der kardialen T2*-Messung an einem größeren Kol-lektiv von 55 Patienten mit vermuteter oder bekannter KHK erprobt. Die Messungen von T2* wurden in Atemanhaltetechnik mit einer segmentierten Multigradientechosequenz unter Nativ-bedingungen durchgeführt. Als konkurrierendes Verfahren wurde bei allen Patienten die Myo-kardszintigraphie mit Tc99m-Sestamibi durchgeführt. Bei der Auswertung der MRT-Daten zeigte sich, dass 30% der gemessenen T2*-Zeiten zuvor festgelegten statistischen Kriterien nicht genügte und verworfen werden mußte. Für den Ver-gleich der MRT mit der Koronarangiographie als Referenzmethode wurde der kardiale Kurz-achsenschnitt auf midventrikulärer Ebene zu Segmenten von VW/HW und RIVA, RCX, RCA zusammengefasst. Von Segmenten, die deutlich kürzere T2*-Zeiten aufwiesen, als die übrigen Segmente, wurde angenommen, sie lägen im Stromgebiet stenosierter Koronargefäße. Der computergestützte Vergleich beider Verfahren mit der Referenzmethode zeigte, dass die MRT in dem auf VW/HW reduzierten Modell des Herzens gleichwertige Ergebnisse erzielte wie die Myokardszintigraphie (Übereinstimmung T2* 60,5% vs Myokardszintigraphie 52%). Vor dem Hintergrund mangelnder statistischer Signifikanz kann dies als Trend interpretiert werden. Eine weitere Differenzierung des Modells ergab, dass einzeln betrachtet auch die drei Stromgebiete der Koronararterien weitgehend in Übereinstimmung mit der Koronarangi-ographie beurteilt wurden (RIVA 57,9%, RCX 64,9%, RCA 65,8%). Insbesondere Patienten ohne hämodynamische Stenosierung waren gut an homogeneren Relaxationszeiten zu erkennen. Wie in Vorarbeiten gezeigt werden konnte, lässt sich die diagnostische Leistungsfähigkeit durch ein Stressprotokoll weiter verbessern, so dass die BOLD-Bildgebung ein viel versprechendes Verfahren der kardialen Ischämiediagnostik darstellt. Parallel wurde in vorliegender Arbeit der Narbennachweis per delayed enhancement (LE) mit der Myokardszintigraphie verglichen. Abgestorbenes Myokard wird kollagen umgebaut und verfügt danach über größere Zellzwischenräume als normaler Herzmuskel. Das vergrößerte Ver-teilungsvolumen und eine reduzierte Kapillardichte führen dazu, dass das applizierte Kontrast-mittel (Gadodiamide) von dort langsamer entfernt wird als in normalem Myokard. Werden die MRT-Bilder zeitlich verzögert (10-30min) aufgenommen, lässt sich auf diese Weise vernarbtes Herzgewebe an einem kürzeren T1 erkennen. Der Vergleich des Narbennachweises der Myokardszintigraphie mit dem LE zeigte eine hohe Übereinstimmung. Subendokardiales Narbengewebe wurde mit der MRT besser erfasst. BOLD und LE zeigen, dass die MRT in der Lage ist neben der makroskopischen Anatomie auch Anpassungsreaktionen der Mikrozirkulation sowie histologische Veränderungen abzubilden. In weiteren Studien sollte an selektierten Patientenkollektiven ermittelt werden, welchen Einfluss Begleiterkrankungen auf die Ausprägung des BOLD-Effektes haben. Neben Fortschritten in der diagnostischen Zuverlässigkeit könnte dies zu einem besseren Verständnis der Pathophysiologie kardialer Erkrankungen beitragen. Das delayed enhancement weist zuverlässig kardiales Narbengewebe nach und hat aufgrund höherer Auflösung und fehlender Strahlenbelastung deutliche Vorteile gegenüber der Myokard-szintigraphie. / Coronary artery disease is being diagnosed or excluded primarily in the catheter laboratory. If stenoses are found, the investigator has to determine the relevance of the stenosis based on morphology alone. For a better further assessment cardiac MRI has become available as an alternative to myocardial szintigraphy. In previous studies this group had succeeded in using the body-own contrast agent hemoglobin to visualize altered microcirculation in poststenotic myocardium. Myocardium supplied by arteries with significant stenosis had shorter T2* relaxation time, which were attributed to an increased concentration of the paramagnetic desoxyhemoglobin. This relation is known as blood oxygenation level dependent (BOLD) effect. In this study the value of T2* for diagnosing coronary artery disease (CAD) was tested with 55 patients, who had known or suspected CAD. The measurements of T2 * were accomplished during breath hold with a segmented multi-gradient echo sequence on native conditions. As a competitive procedure all patients underwent myocardial szintigraphy with Tc99m-Sestamibi. During the evaluation it showed up that 30% of T2* data did not meet previously fixed statistic criteria and had to be rejected. For the comparison of MRI results with the coronary angiography as reference method the short axis slice on midventricular level was combined into segments of anterior/posterior wall and RIVA, RCX, RCA. Segments, which showed clearly shorter T2* as the remaining segments, where thought to represent poststenotic myocardium. The computer-assisted comparison of both procedures with the reference method showed that MRI in the simplified heart model obtained equivalent results as the myocardial scintigraphy (overall agreement T2 * 60.5% vs szintigraphy 52%). Due to the fact, that the results did not reach statistic significance, this can only be interpreted as a trend. A further differentiation of the heart model was judged to a large extent in accordance with coronary angiography (RIVA 57.9%, RCX 64.9%, RCA 65.8%). In particular patients without hemodynamic stenoses were recognized well by homogeneous relaxation times. As was shown in previous studies the diagnostic efficiency can be improved by adding a stress protocol. BOLD imaging represents a promising procedure in the field of evaluation of CAD. At the same time scar detection by delayed enhancement (LE) was compared with myocardial scintigraphy. Necrotic myocardium is converted into collagen and has larger cell gaps than normal heart muscle. The increased distribution volume and a reduced capillary density lead to the fact that the injected contrast agent (Gadodiamide) is removed more slowly than in normal myocardium. If MRI pictures were obtained 10-30 min after application of the contrast agent scarred myocardium was clearly recognized be shorter T1. Compared with myocardial scintigraphy delayed enhancement showed a high overall correspondence. Subendcardial scar tissue was better identified with MRI. BOLD and LE show that MRI can visualize apart from macroscopic anatomy also adjustment reactions of the microcirculation as well as histological changes. Further studies should determine at more selected patient collectives, which influence concomitant disease have on the development of the BOLD effect This could, apart from progress in the diagnostic reliability, contribute to a better understanding of pathophysiology of cardiac illnesses. Delayed enhancement identifies reliably scarred myocardium and has advantages due to higher resolution and missing radiation dose in opposite to myocardial scintigraphy.

Die pmn-Maus dient als Modell für degenerative Motoneuronerkrankungen: Während heterozygote Mäuse klinisch unauffällig sind, entwickeln homozygote einige Anzeichen, wie man sie auch bei humanen Motoneuronerkrankungen findet. Ab der 2. postnatalen Woche weisen sie eine progrediente Schwäche der Hinterläufe auf. Innerhalb kurzer Zeit sind auch andere Muskelgruppen betroffen, was zwischen der 4. und 6. postnatalen Woche zum Tod durch Atemversagen führt. Verantwortlich für die Erkrankung der pmn-Mäuse ist eine Punktmutation im Tubulin-spezifischen Chaperon E (tbce) Gen, die zu einem Aminosäureaustausch an einer evolutionär konservierten Aminosäure im TBCE-Protein führt. TBCE wird ubiquitär exprimiert und spielt eine Rolle bei der Assemblierung der Mikrotubuli. Phänotypisch sind von der Mutation spezifisch Motoneurone betroffen. Nach der Herstellung und Charakterisierung eines Antiserums gegen TBCE war es möglich, nach Unterschieden zwischen pmn-mutierten und wildtypischen Motoneuronen hinsichtlich der Stabilität und der subzellulären Lokalisation des TBCE Proteins zu suchen. Western Blot Analysen mit Rückenmarkslysaten von vier Wochen alten pmn-Mäusen zeigen eine deutliche Reduktion der TBCE-Expression. Mittels Immunfluoreszenz waren in isolierten embryonalen Motoneuronen indes keine Unterschiede hinsichtlich der Expressionsstärke und der subzellulären Lokalisation festzustellen. Das TBCE-Protein wird überwiegend im Zellsoma exprimiert und befindet sich dort im Golgi-Apparat und an den Centrosomen, die als Generatoren der axonalen Mikrotubuli angesehen werden. Obwohl mittels Immunfluoreszenz zu diesem Zeitpunkt keine Unterschiede detektierbar sind, weisen die pmn-mutierten Motoneurone nach sieben Tagen in Kultur einige axonale Pathologien auf, wenn sie in Gegenwart des neurotrophen Faktors BDNF kultiviert werden: Das Längenwachstum der Axone ist deutlich reduziert und entlang der Axone finden sich zahlreiche axonale Schwellungen mit Proteinaggregaten. Elektronenmikroskopisch findet sich eine Reduktion der Mikrotubulianzahl im proximalen Axonabschnitt, während die medialen und distalen Teile eine unveränderte Anzahl an Mikrotubuli aufweisen. Parallel findet sich in allen Axonabschnitten der pmn-mutierten Motoneurone eine deutliche Zunahme an Neurofilamenten. Neben den morphologischen Veränderungen weisen die Motoneurone aus pmn-Mäusen zu diesem Zeitpunkt auch eine Störung im axonalen Transport der Mitochondrien auf, die in den Axonen saltatorisch und bidirektional entlang von Mikrotubuli transportiert werden, auf. So ist die Anzahl stationärer Mitochondrien in pmn-mutierten Motoneuronen signifikant erhöht, während die Anzahl an transportierten Mitochondrien und deren maximale Transportgeschwindigkeit reduziert ist. Die morphologischen Veränderungen und die Störungen im axonalen Transport können kompensiert werden, wenn die pmn-mutierten Motoneurone statt mit BDNF mit dem neurotrophen Faktor CNTF kultiviert werden. Die Effekte von CNTF auf das Längenwachstum der Axone ist STAT3 vermittelt, da pmn-mutierte Motoneurone mit einer STAT3-Defizienz keine Reaktion mehr auf die Gabe von CNTF zeigen. Da STAT3 direkt mit Stathmin interagieren kann und dessen destabilisierende Wirkung auf Mikrotubuli dadurch verhindert, wurde angenommen, dass die STAT3 vermittelten CNTF Effekte auf eine lokale Wirkung von STAT3 in Axonen zurückzuführen ist. Diese Hypothese wird dadurch gestützt, dass die Herunterregulation der Stathmin Expression in pmn-mutierten Motoneuronen den gleichen Effekt auf das Längenwachstum zeigt, wie eine CNTF Gabe während der Kultivierung. / Pmn-mice are used as a model for neurodegenerative motoneurondisease: Whereas heterozygous mice are clinically normal, homozygous mutant mice exhibit many features, which are also observed in human motoneuron disease. The pmn-mice develop normally until the second postnatal week. Then they show weakness of the hind limbs, which rapidly progresses. Within a short time, also other muscle groups are involved, ultimately leading to death of the animals in the 4th to 6th week after birth. The underlying gene defect was found as a point mutation in the tubulin-specific chaperon E (TBCE) gene, which leads to a single amino acid exchange at an evolutionary highly conserved amino acid in TBCE protein. TBCE is ubiquitously expressed and plays a role in microtubule assembly. However, motoneurons are specifically affected and seem to be more vulnerable. After generating an antiserum against TBCE, differences between motoneurons from pmn-mutant mice and control animals with regard to stability and subcellular localization of TBCE protein were analysed. Western blot analysis with lysates of spinal cord from 4 week old pmn-mice showed a reduction of TBCE protein expression. There were no differences in TBCE expression observed in immunocytochemistry with isolated embryonic motoneurons of pmn mice compared to wildtype mice: Neither the protein levels nor the subcellular distribution is altered. There is a strong TBCE immunoreactivity in cell soma of motoneurons, where TBCE is located in Golgi apparatus and at the centrosomes, where axonal microtubules are generated. Even there are no differences of TBCE expression at this time point, there are different axonal pathologies detectable: axon length of 7 days cultured motoneurons is significantly reduced and axonal swellings are visible when motoneurons are cultured with the neurotrophic factor BDNF. The number of microtubules is reduced in proximal parts of the axon and in parallel there is an increase of neurofilaments in all axonal parts, which was detectable by electron microscopy. Apart from the morphological changes in pmn-mutant motoneurons there is a disturbance of axonal transport of mitochondria, which are transported in axons in a saltatory and bidirectional manner along microtubules. In motoneurons from pmn-mice the number of stationary mitochondria is significantly increased and in parallel the number of transported mitochondria as well as their maximum velocity is reduced. Both, the morphological changes as well as the disturbance of axonal transport in pmn-mutant motoneurons can be rescued by treatment with the growth factor CNTF. The effects of CNTF on axonal outgrowth is mediated by STAT3, because rescue of CNTF to axon length is absent in pmn-mutant motoneurons lacking STAT3 expression. It is known that STAT3 can directly interact with stathmin, a regulator of microtubule dynamics. This interaction prevents the microtubule destabilizing activity of stahmin. So we assummed, that the STAT3 mediated effects of CNTF treatment are caused by local mechanisms in the axons. In deed, a shRNA downregulation of stathmin in pmn-mutated motoneurons cultured with BDNF has the same effects like treatment with CNTF.

Optimale Kulturbedingungen stellen eine unverzichtbare Grundlage für die embryonale Entwicklung nach assistierter Reproduktion dar. Zwei häufig verwendete und kommerziell erhältliche sequenzielle Kulturmedien sind die Medien BlastAssist M1/M2 (MediCult) und G1.2/G2.2 (Vitrolife). Gegenstand der vorliegenden prospektiv-randomisierten Studie war der Vergleich dieser Kulturmedien für die Kultur menschlicher Embryonen nach In-vitro-Fertilisation und intrazytoplasmatischer Spermieninjektion. In die Studie wurden 176 Paare eingeschlossen, 89 Paare wurden durch Randomisierung den MediCult-Medien, 87 Paare den Vitrolife-Medien zugeordnet. Während der frühen embryonalen Entwicklung bis Tag 3 zeigten sich in der Vitrolife-Gruppe signifikant bessere Ergebnisse als in der MediCult-Gruppe, die sich jedoch im weiteren Verlauf egalisierten. Die Kulturmedien erbrachten in Bezug auf die Blastozystenentwicklung, die Implantations- und die Schwangerschaftsrate vergleichbare Ergebnisse. Aufgrund der ähnlichen Schwangerschaftsraten sind beide Kultursysteme als gleichwertig einzustufen. / Optimal culture conditions are crucial for embryonic development after assisted reproduction. BlastAssist M1/M2 (MediCult) and G1.2/G2.2 (Vitrolife) are two sequential culture media that are often used and commercially available. A prospective randomized trial was performed to compare these two culture media for culture of human embryos after in-vitro fertilization and intracytoplasmatic sperm injection. 176 couples were included in the study, 89 couples were randomized to the MediCult media, 87 to the Vitrolife media. The Vitrolife group showed significant better results in the early embryonic development until day 3 than the MediCult group. Later development was similar in both groups. The results of blastocyst development, implantation and pregnancy rates were comparable in both groups. Since both culture systems showed equivalent pregnancy rates, they can be equally used.

Der erste Teil der vorliegenden Arbeit befasste sich mit der Wirkung von Antioxidantien auf die Apoptose. Dabei sollte vor allem die Abhängigkeit der Apoptosereaktion von der verwendeten Zellinie geprüft werden. Zwei verschiedene Zellmodelle kamen zum Einsatz, A3.01 T-Zelllymphoblasten und E6-1 Jurkat-Zellen. Als Antioxidantien wurden das natürlich vorkommende N-Acetylzystein und das synthetische Antioxidans BHA ausgewählt. Die Zellen wurden mit CD95L stimuliert, und mit den entsprechenden Antioxidantien behandelt. Nach der Inkubation wurden sie mit AnnexinV und 7AAD gefärbt. Annexin V bindet an Phosphatidylserin, 7AAD an den Nukleus. Die Zellen wurden im Durchflusszytomter analysiert. Zellen, die nur Annexin V positiv waren, wurden als apoptotisch gezählt, während Zellen die für AnnexinV und 7AAD positiv waren (also einen Membranstörungen aufwiesen) als nekrotisch betrachtet wurden. Aus den in dieser Arbeit gewonnen Daten lässt sich schließen, dass die Apoptose in verschiedenen Zelllinien über unterschiedliche Signalwege vermittelt wird. A3.01 Zellen waren bereits für die Existenz eines nekrose-ähnlichen Zelltodes unter Caspaseinhibition bekannt. BHA konnte diesen nekrose-ähnlichen Zelltod verhindern. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass BHA nach Apoptoseinduktion ohne Caspaseinhibitoren eine stärkere Apoptose induziert als ein CD95-Ligand alleine. Dieselbe Reaktion konnte bei peripheren Blutmonozyten (PBMC) beobachtet werden. Bei E6-1 Jurkat-Zellen, die nach Inhibition der Caspase keinen nekrotischen Zelltod erleiden, kam es nach der Behandlung mit BHA und CD95 zu einer Abnahme der Apoptose. Diese Beobachtungen lassen vermuten, dass die verwendeten Zellinien unterschiedlichen Zelltypen angehören: A3.01 Zellen und PBMC könnten den Typ 1 Zellen zugeordnet werden, die für die Durchführung der Apoptose auf Caspasen angewiesen sind, E6-1 Zellen könnten Typ 2 Zellen verkörpern, die zusätzlich noch auf mitochondriale Stimulation angewiesen sind, um apoptotisch zu werden. Diese mitochondriale Stimulation könnte durch BHA verhindert werden und so bei E6-1 Jurkat-Zellen Apoptose verhindern. NAC hingegen zeigte in der vorliegenden Arbeit einen anti-apoptotischen Effekt sowohl bei der A3.01 Zelllinie, als auch bei E6-1 Jurkat-Zellen. Hieraus könnte geschlussfolgert werden, dass NAC bereits zu einem früheren Zeitpunkt in den Ablauf der Apoptose eingreift. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigte sich mit der Reaktivierung von HIV in der chronisch-infizierten T-Zelllinie ACH-2 durch bakterielle CpG-Sequenzen. Auch hier wurden die Zellen mithilfe der Durchflußzytometrie analysiert. Die HIV-Replikationsrate wurde quantitativ mit einem p24-Antikörper gemessen. Es wurde gezeigt, dass CpG-Motive in dieser Zellinie in vitro eine Reaktivierung der HIV-Replikation bewirken. Dieser Effekt wurde nicht durch die PTO-Modifikation der CpG-ODN hervorgerufen, sondern war spezifisch für die CpG-Sequenzen. Eine Behandlung mit ODNs ohne CpG-Sequenzen führte nicht zu einer Induktion der HIV-Replikation in ACH-2-Zellen. Weiterhin wurde gezeigt, dass die verwendeten Cpg-Sequenzen die latent-infizierte T-Zellinie ACH-2 nicht aktivieren, sondern nur die Virusreplikation anstoßen. Versuche mit humanen nicht-infizierten PBMCs zeigten, dass CD3-positive Zellen, ähnlich wie ACH-2-Zellen, durch CpG-ODNs nicht aktiviert werden, CD3-negative PBMCs dagegen konnten durch die Behandlung mit CpG-ODNs aktiviert werden. Die Reaktivierung von HIV konnte durch die Inhibition verschiedener Transkriptionsfaktoren nicht wesentlich beeinflusst werden. Die NFkB-Inhibtoren CAPE und SN50 und der ERK-MAP-Kinase-Inhibtor UO126 verhinderten die durch CpG-ODNs induzierte HIV-Replikation in ACH-2 Zellen nicht. Unter dem Einfluss von CAPE wurde sogar ein geringfügiger Anstieg der Virusreplikation beobachtet. Dieser Effekt ist wahrscheinlich aber durch die intrinsische Aktivität von CAPE erklärbar. Die Frage nach den distalen Faktoren in den aktivierten Signalwegen muss also unbeantwortet bleiben. Könnten die in dieser Arbeit in vitro beobachteten spezifischen Effekte der CpG-ODNs in vivo bei HIV-positiven Patienten ausgelöst werden, so wäre das ein Schritt mehr in Richtung der vollständigen Eliminierung des Virus aus dem infizierten Organismus. Durch diese Methode könnten die Virusreservoirs in ruhenden T-Zellen, Makrophagen und dentritischen Zellen reaktiviert werden und wären so einer effizienten Therapie mit HAART zugänglich. Als nächster Schritt in diesem Bereich der Forschung sollten deswegen Versuche zu der Wirkung von CpG-Sequenzen auf chronisch-infizierte Zellen HIV-positiver Patienten unternommen werden, um die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse ex vivo zu untersuchen. / The aim of the first part of this study was to elucidate the influence of antioxidants on apoptosis in the T-cell lines A3.01 and E6-1 (Jurkat cells). To differentiate between organic and synthetic antiocxidants, either NAC or BHA was used. Cells were stimulated with CD95L, treated with antioxidants, immunostained with Annexin-V/7AAD and measured with FACS analyzes. Cells positive for AnnexinV only were counted as apoptotic, whereas cells positive for AnnexinV and 7AAD were seen as necrotic. We showed, that BHA acts differentiatly in A3.01 and Jurkat cells. While Jurkat cells reacted on treatment with BHA with decreased apoptosis, it enhanced apoptotic cell death in A3.01 cells. The same results were observed in PBMCs. NAC in contrast inhibited apoptosis in A3.01 cells as well as in E6-1 cells. These findings support the evidence of different pathways of apoptosis in each cell type. The second part of the study focused on the activation of HIV in chronical infected cells through bacterial CpG-ODN sequences. Therefore, a chronical infected T-cell line, ACH-2 cells was used. HIV replication was measured via p24-immunostaining and FACS analyzes. We could show, that the effect of CpG-ODNs was specific for CpG-sequences: treatment with ODNs lacking the CpG-Sequences could not stimulate HIV replication. Further on, treatment with CpG-ODNs does not activate ACH-2 cells whereas HIV replication was enhanced. Similar to these findings, studies with CD3-positive PBMCs showed no activation upon treatment with CpG-ODNs. CpG-ODN induced virus replication could not be inhibited through treatment with NFkB-inhibitors CAPE and SN50, nor through treatment with MAPKinase inhibitors. Therefore, the downstream pathway of CpG-ODN induced activation of virus replication remains unknown.

Mehrere Autoren haben schon die Intra- und Interobserver-Variabilität bei der Bestimmung des Schilddrüsenvolumens und knotiger Herdbefunde mit Hilfe des zweidimensionalen (2D) Ultraschalls evaluiert. Darüber hinaus wurde über Interobserver-Korrelationen für Schilddrüsenvolumenmessungen berichtet. Es gibt jedoch keine prospektive verblindete Studie, die die Intra- bzw. Interobserver-Variabilität bei der Volumenbestimmung der gesamten Schilddrüse an gesunden Probanden bzw. einzelner Knoten unterschiedlicher Echogenität an einem Phantom untersucht hat. Die Ergebnisse der Einzelstudien sollen hier vorgestellt und – soweit möglich – miteinander verglichen werden. Im Rahmen einer quantitativen Studie mit dem hier präsentierten Schilddrüsenphantom soll die Intra- und Interobserver-Variabilität bei der 2D-Ultraschallvolumetrie einzelner Knoten unterschiedlicher Größe und Echogenität und der Schilddrüsenlappen evaluiert werden. Da Schilddrüsenknoten wegen des geringeren Volumens und ihrer oft unscharfen Randkontur schwieriger zu entdecken und auszumessen sind als die Gesamtschilddrüse, soll untersucht werden, welche Größenordnungen des Messfehlers auftreten und in welcher Relation sie zueinander stehen. Außerdem soll der methodenimmanente Fehler quantifiziert und detektierbare Volumenänderungen erfassbar gemacht werden. Bisher war in der Schilddrüsensonographie kein geeignetes Phantom verfügbar, das kommerziell erhältlich ist und mit dem qualitativ unterschiedliche intrathyreoidale Herdbefunde untersucht werden können. Die vorliegende Studie an gesunden Probanden hatte das primäre Ziel, die Frage nach der Quantifizierbarkeit von Unsicherheitsfaktoren in der Schilddrüsenvolumetrie durch den konventionellen 2D-Ultraschall im Vergleich zu 3D-Referenzvolumina bei gesunden Erwachsenen möglichst exakt zu beantworten und die Untersucherabhängigkeit der Methode zu demonstrieren. Damit soll die Genauigkeit (Richtigkeit und Präzision) der sonographischen Schilddrüsendiagnostik mathematisch erfasst und eine bessere Bewertungsgrundlage für die Frage nach der Reproduzierbarkeit von Ultraschall-Volumenbestimmungen der Schilddrüse und ihrer pathologischen Veränderungen geschaffen werden. Hierfür wurden möglichst aussagekräftige statistische Parameter wie die Intra- und Interobserver-Variabilität, der systematische und zufällige Fehler, der reine Fehler der Messmethode, minimale, sicher detektierbare Volumenänderungen und im Rahmen einer multivariaten Reliabilitätsanalyse die Reliabilitätskoeffizienten untersucht. Ein weiteres Ziel dieser Studie bestand darin, die Reliabilität der in der klinischen Routine benutzten Ellipsoidformel zur Berechnung des Schilddrüsenvolumens zu überprüfen.