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Der hyaline Gelenkknorpel ist auf Grund seines sehr eingeschränkten Selbstheilungspotentiales nicht in der Lage, auf Verletzungen mit adäquaten Regenerationsmechanismen zu reagieren. So hat sich in der Orthopädischen Klinik König-Ludwig-Haus zur Behandlung von fokalen Gelenkknorpelläsionen die matrixgekoppelte autologe Chondrozytentransplantation unter Verwendung eines Kollagen Typ I Hydrogel (CaReS®, Arthro Kinetics, Esslingen) etabliert. In der Zukunft könnten möglicherweise humane mesenchymale Stammzellen (hMSZ) eine alternative Zellquelle darstellen. In der vorliegenden Arbeit wurde in Anlehnung an die im klinischen Alltag befindliche matrixgekoppelte ACT der Frage nachgegangen, ob eine ex vivo Prädifferenzierung von hMSZ mit TGF-ß1 für 10 Tage zu einer chondrogenen Differenzierung führt. Durch den Nachweis chondrogener Markergene wie Kollagen II und Aggrekan konnte gezeigt werden, dass eine chondrogene Differenzierung von hMSZ unter Zugabe von TGF-ß1 über 10 Tage induziert werden kann. Ob diese 10-tägige Prädifferenzierung zu einem ausreichend stabilen Gelenkknorpelregenerat führen kann, muss letztendlich im Tierversuch überprüft werden. / Due to the very restricted self-healing potential articular cartilage is not able to react to injuries with adequate regeneration mechanisms. Concerning this problem the matrix-based autologous chondrocyte transplantation (ACT) using a collagen type I hydrogel as a three-dimensional scaffold (CaReS®, Arthro Kinetics, Esslingen) is currently established in the Orthopaedic Institute, König-Ludwig-Haus to treat focal cartilage defects. In the future human mesenchymal stem cells (MSC) can form an alternative cell source for tissue engineering. With reference to the matrix-based ACT, the objective of this study was to determine whether an ex vivo predifferentiation with TGF-ß1 over 10 days leads to a chondrogenic differentiation of MSC. The proof of the decisive chondrogenic marker genes, like collagen type II and aggrecan, demonstrated that a chondrogenic differentiation of human mesenchymal stem cells can be induced under the influence TGF-ß1 over a period of 10 days. Further animal experiments will reveal whether this 10-day ex vivo predifferentiation can lead to a sufficiently stable articular cartilage.

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Die angeborene Immunität ist entstanden als Schutz gegenüber einer Vielzahl schädigender Einflüsse, denen ein Organismus ausgesetzt ist, und dient im Besonderen der sofortigen Abwehr von Krankheitserregern. Sie basiert auf der Funktion verschiedener keimbahnkodierter Rezeptoren und Sensoren, wie etwa den Toll-like Rezeptoren, die bestimmte fremdartige Strukturen der Krankheitserreger erkennen und daraufhin diverse Immunabwehrmechanismen auslösen. Hierbei kann die Detektion der Fremdstrukturen zum einen über die Aktivierung von Transkriptionsfaktoren, wie AP-1, NF-kB und IRFs, die Produktion antiviraler und proinflammatorischer Zytokine verursachen, welche daraufhin auf andere Zellen einwirken. Zum anderen kann die Detektion der Fremdstrukturen auch direkte immunologische Effektorfunktionen in der betroffenen Zelle auslösen. Die diversen Signale der Zytokin- und Detektionsrezeptoren münden in gemeinsamen Signalwegen, die daraufhin zur Induktion der verschiedenen Immuneffektorfunktionen führen. Häufig kommt es zunächst zu einer Aktivierung von NF-kB, was der antiviralen Abwehr, der Beseitigung anderer Störungen und dem Überleben der Zelle unter Stress dient. Wenn der schädigende Einfluss zu lange anhält, kann es stattdessen zur Initiation des programmierten Zelltodes kommen. Der programmierte Zelltod wird als sehr effektive Abwehrstrategie vielzelliger Organismen betrachtet, welcher die Ausbreitung intrazellulärer Erreger im Körper verhindert. Dies beruht darauf, dass die betroffene Zelle abstirbt, bevor der Erreger in der Lage ist, sich zu vervielfältigen und auf benachbarte Zellen zu übertragen. Da Viren als intrazelluläre Parasiten jedoch auf den Metabolismus ihrer Wirtszellen angewiesen sind, mussten sie im Laufe ihrer Evolution vielseitige Immunevasionsfunktionen etablieren, um sich trotz der effektiven antiviralen Wirksamkeit der angeborenen Immunität in den Wirtszellen vermehren zu können. In dieser Arbeit konnte ein vielseitiger Immunevasionsmechanismus des murinen Cytomegalovirus aufgedeckt werden. Am Anfang der Arbeit stand die Beobachtung, dass rekombinante murine Cytomegaloviren, die kein funktionsfähiges M45-Protein exprimieren, nicht mehr in der Lage waren, sich in Endothelzellkulturen auszubreiten, was auf die vorzeitige Induktion des programmierten Zelltodes zurückgeführt wurde. Der Mechanismus, wie das murine Cytomegalovirus-Protein M45 die Einleitung des programmierten Zelltodes verhindert, sollte in dieser Arbeit aufgeklärt werden. In ersten Untersuchungen konnte bestätigt werden, dass M45 tatsächlich in der Lage ist, infizierte Zellen vor Todesrezeptor-vermitteltem Zelltod zu schützen. Über die Analyse von M45-Interaktionspartnern wurde daraufhin aufgedeckt, dass M45 das zentrale zelluläre Adapterprotein RIP1 angreift, welches an einem Schnittpunkt verschiedener immunologischer Detektionssysteme und Zytokinsignalwege steht. Durch die Bindung an 5 RIP1 kann M45 die Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-kB nach Stimulation des TLR3 unterbinden, was wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei der Detektion einer CMV-Infektion spielt. Des Weiteren inhibiert M45 die Aktivierung von NF-kB und der p38 MAP-Kinase nach TNF-a-Stimulation. Die vermutlich wichtigste Funktion hingegen, die M45 durch die Inhibition von RIP1 ausübt, ist die Verhinderung des Caspase-unabhängigen programmierten Zelltodes infizierter Zellen nach Einwirkung von TNF-a. Diese Funktion erklärt den ursprünglich beobachteten Phänotyp der M45-Deletionsmutante. Es konnte gezeigt werden, dass M45 diese wichtigen Immunevasionsfunktionen allein ohne weitere virale Proteine erfüllen kann. Sowohl für die Bindung an RIP1 als auch für die Inhibition der TNF-a-induzierten NF-kB-Aktivierung scheint nur der C-terminale Teil des M45 benötigt zu werden. Als molekulare Grundlage konnte nachgewiesen werden, dass M45 die Ubiquitinierung von RIP1 verhindert, welche als Stimulus-abhängige Aktivierung dieses Adapterproteins betrachtet wird. Auf diese Weise werden die verschiedenen RIP1- abhängigen Signalwege von M45 blockiert. Diese Inhibition RIP1-abhängiger Signalwege durch das MCMV-Protein M45 stellt einen neuen viralen Evasionsmechanismus dar, mit dem gleichzeitig mehrere antivirale und proinflammatorische Signalwege inhibiert werden können und der vermutlich entscheidend zur erfolgreichen Vermehrung und Pathogenese des murinen Cytomegalovirus beiträgt. / Innate immunity has evolved as protection against the multitude of harmful influences which an organism encounters and serves in particular the immediate defence against pathogens. It is based on different germ line-encoded receptors and sensors, as for example Toll-like receptors, which detect specific foreign structures on pathogens and activate diverse immune defence mechanisms. On the one hand the detection of foreign structures can lead via activation of transcription factors such as NF-kB, AP-1 and IRFs to the production of proinflammatory and antiviral cytokines, which in turn act on neighbouring cells. On the other hand the detection of foreign structures can cause direct immunological effector functions in the primary cell. The various signals of detection and cytokine receptors combine in common signalling pathways which induce different immune effector functions. This usually results in initial activation of NF-kB, which serves the antiviral defence, the elimination of other disturbances and the survival of the cell under stress. When the harmful impact lasts too long, it can result instead in the initiation of programmed cell death. Programmed cell death is regarded as very effective defence strategy of multicellular organisms which anticipates the spread of intracellular pathogens in the body. This is based on the fact that the infected cell dies before the pathogen is able to proliferate and spread to neighbouring cells. 6 Since viruses as intracellular pathogens rely on the host cell’s metabolism, they had to establish miscellaneous immune evasion mechanisms during their evolution, to be able to replicate in host cells regardless of the effective antiviral potency of innate immunity. This study revealed an impressively versatile immune evasion mechanism of murine cytomegalovirus. The project is based on the initial observation that recombinant murine cytomegaloviruses which lack a functional M45 protein were not anymore able to replicate in endothelial cell cultures, which was attributed to premature initiation of programmed cell death. The aim of this study was to reveal the mechanism how the murine cytomegalovirus protein M45 prevents the induction of programmed cell death. First experiments confirmed that M45 was able to protect infected cells from death receptor induced programmed cell death. Through the analysis of M45 interaction partners it was discovered that M45 impedes the cellular adapter protein RIP1, which stands at the intersection of different immunological detection systems and cytokine signalling pathways. Through binding to RIP1 M45 is able to prevent the activation of NF-kB after stimulation of TLR3, which probably plays an important role for the detection of cytomegalovirus infections. Furthermore M45 inhibits the activation of NF-kB and the p38 MAP kinase after stimulation with TNF-a. However the presumably most important function which M45 fulfils by interacting with RIP1 is the inhibition of TNF-a induced caspase-independent programmed cell death of infected cells. This function accounts for the originally observed phenotype of the M45 deletion mutant. It has been shown that M45 is able to fulfil this function on its own without other viral proteins. For the binding to RIP1 as well as for the inhibition of TNF-a-induced NF-kB activation just the C-terminal part of M45 seems to be necessary. As molecular basis it was found that M45 inhibits the ubiquitination of RIP1 which is considered as stimulus-dependent activation of this adapter protein. In this way the different RIP1-dependent signalling cascades are blocked. This inhibition of RIP1-dependent signalling pathways by the MCMV protein M45 presents a new viral immune evasion mechanism, which inhibits several antiviral and proinflammatory signalling cascades at once and which probably contributes decisively to successful propagation and pathogenesis of murine Cytomegalovirus.

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Weltweit sind etwa 170 Millionen Menschen chronisch mit Hepatits-C-Virus (HCV) infiziert, in der Bundesrepublik Deutschland leben ca. 500.000 HCV-Infizierte. Ein großes Problem bereitet die hohe Chronifizierungsrate der Erkrankung mit 60 – 80 %. Die Therapieerfolge konnten deutlich gesteigert werden, seitdem die Behandlung aus Interferon in Kombination mit Ribavirin besteht. Es gibt jedoch noch immer viele Patienten, die unzureichend auf die Therapie ansprechen. Es ist Gegenstand der For-schung, die Behandlung der chronischen Hepatitis C weiter zu optimieren. In der vorliegenden Arbeit wurden 622 Ribavirin-Plasmaspiegel von 155 konsekutiven Patienten mit Hepatitis C unter antiviraler Therapie retrospektiv ausgewertet. Ziel dieser Arbeit war es, ein Therapeutisches Drug Monitoring (TDM) für RBV zu evaluieren, bei dem die Dosierung von RBV auf der Basis von RBV-Plasmakonzentrationen angepasst wird. Der Durchschnitt der RBV-Spiegel im Steady State betrug 1980 ng / ml bei großer interindividueller Variabiliät. Einige Patienten wiesen große intraindividuelle Schwan-kungen der RBV-Spiegel auf. Andere Patienten zeigten stabile Spiegel. Als Einflussfak-toren für hohe RBV-Spiegel konnten weibliches Geschlecht und höheres Alter identifiziert werden. Die Spiegel lagen bei den weiblichen Patienten im Durchschnitt bei 2192 ng / ml, bei den männlichen Patienten bei 1904 ng / ml. Die Patienten im Alter von 50 – 72 Jahre hatten RBV-Werte von durchschnittlich 2254 ng / ml, die Patienten im Alter von 21 – 49 Jahre 1933 ng / ml. Ein lediglich sehr geringer Zusammenhang bestand zwischen RBV-Spiegeln und dem Körpergewicht (KG) und zwischen RBV-Spiegeln und der RBV-Dosierung pro KG. Keinen Einfluss zeigte der Body Mass Index (BMI) und der Genotyp. Die Erfolgsrate der Therapie betrug insgesamt 58 %, für den Genotyp 1 und 4 45 %, für den Genotyp 2 und 3 80 %. Bei RBV-Spiegeln größer als 2000 ng / ml in den ersten Therapiewochen steigerte sich die Erfolgsrate auf 73 %. Bei RBV-Spiegeln unter 1000 ng / ml in den ersten Wochen sank die Zahl der Therapieerfolge auf 38 %. Bei den RBV-Mittelwerten des Steady States ab der fünften Therapiewoche bis zum Ende der Therapie konnten hohe oder niedrige RBV-Spiegel nur geringe Änderungen der Er-folgsraten bewirken. Mehr männliche Patienten konnten einen Therapieerfolg erreichen. Die Patienten mit Therapieerfolg waren durchschnittlich jünger. In BMI, KG und RBV-Dosierung unter-schieden sich die Patienten mit oder ohne Therapieerfolg nicht. Die häufigste Nebenwirkung der Therapie mit RBV ist die Anämie. Der durchschnittli-che Hb-Abfall der Patienten betrug 2,6 g / dl. Stärkere Hb-Abfälle waren mit höheren RBV-Spiegeln verbunden. Auch Einfluss auf die Hb-Werte nahmen der Ausgans-Hb-Wert und das Körpergewicht. Geringeren Einfluss hatte das Alter des Patienten und sehr geringen Einfluss die RBV-Dosierung pro KG. 15 Patienten waren mit HIV koinfiziert. Von diesen Patienten wurde bei sechs gleich-zeitig eine antiretrovirale Therapie durchgeführt. Die RBV-Spiegel der HIV-Koinfizierten waren niedriger, im Durchschnitt 1625 ng / ml. Der Therapieerfolg betrug 25 %, der Erfolg der Patienten mit gleichzeitiger HAART 17 %. Die Leberwerte der HIV-positiven Patienten sanken während der Therapie nicht so stark wie bei den HIV-negativen Patienten. Die Hb-Werte während der Therapie waren bei den HIV-positiven Patienten geringfügig niedriger, die Kreatinin-Werte geringfügig höher als bei den HIV-negativen Patienten. Da Therapieerfolg und Nebenwirkungen nicht so stark mit der RBV-Dosierung zusam-menhängen wie mit den RBV-Spiegeln, scheint ein TDM für RBV durchaus sinnvoll, insbesondere in den ersten Therapiemonaten. Gerade die ersten Therapiewochen und Monate sind sowohl für den Therapieerfolg als auch die Anämie entscheidend. Da HIV-koinfizierte Patienten mehr Nebenwirkungen erleiden und es Hinweise auf Medikamenteninteraktionen zwischen RBV und den HIV-Therapeutika gibt, ist die RBV-Plasmaspiegelmessung gerade bei diesem Kollektiv sehr wichtig. Ein TDM für RBV bietet zusammenfassend folgende Vorteile: Durch ein TDM in den ersten Therapiewochen kann die Therapieeffizienz durch schnell erreichte hohe RBV-Spiegel gesteigert werden. Für bestimmte Patientenkollektive bietet es folgende Vorteile: Bei Patienten mit einem Risiko für niedrige RBV-Spiegel kann die The-rapieeffizienz gesichert werden. Bei Patienten mit einem Risiko für hohe RBV-Spiegel kann die Sicher-heit der Therapie gesteigert werden. Die Therapie bei HIV / HCV-koinifizierten Patienten kann optimiert werden. Insbesondere Patienten mit gleichzeitiger antiretroviraler Thera-pie profitieren von größerer Therapiesicherheit. / Worldwide some 170 million people are chronically infected with hepatitis C virus, in the Federal Republic of Germany is home to approximately 500,000 HCV-infected. A major concern is the high rate of chronic disease, with 60 - 80%. Treatment success has increased significantly since the treatment consists of interferon in combination with ribavirin. However, there are still many patients who respond inadequately to therapy. In this work, 622 ribavirin plasma levels of 155 consecutive patients with hepatitis C were evaluated retrospectively. The aim of this study was to evaluate a therapeutic drug monitoring for RBV, in which the dose of RBV based on RBV plasma concentrations will be adjusted. The average of the RBV levels at steady state was 1980 ng / ml at large inter-individual variability. Some patients showed large intra-individual variability of RBV levels. Other patients showed stable levels. As contributory factors for high RBV levels female sex and older age could be identified. The levels were in the female patients averaged 2192 ng / ml, in male patients at 1904 ng / ml. Patients aged 50-72 years had RBV values from an average of 2254 ng / ml, the patients aged 21-49 1933 ng / ml. There was only a very low correlation between RBV levels and body weight (BW) and between RBV levels and RBV dose per KG. Body mass index (BMI) and genotype showed no effect. The success rate of therapy was 58%, for genotype 1 and 4 45%, for genotype 2 and 3 80%. For larger RBV levels than 2000 ng / ml in the first weeks of therapy, the success rate increased to 73%. RBV at levels below 1000 ng / ml in the first weeks of therapy, the number of successes fell to 38%. In the RBV-mean values of the steady state from the fifth week of therapy until the end of therapy high or low RBV levels caused only small changes in success rates. More male patients were able to achieve a successful therapy. The patients with treatment success were on average younger. In BMI, KG and RBV dose did not differ with or without treatment success patients. The most common side effect of therapy with RBV is the anemia. The average hemoglobin drop of the patients was 2.6 g / dl. Increased Hb-waste were associated with higher RBV levels. Had less influence the patient's age and very little influence the RBV dose per KG. 15 patients were infected with HIV. Of these patients was carried out simultaneously in six antiretroviral therapy. The RBV levels of HIV co-infection was lower, on average, 1625 ng / ml. The treatment success was 25%, the success of the patients with concomitant HAART 17%. Because treatment success and side effects are not so strongly linked to the RBV dosing as with the RBV levels, RBV for a TDM seems quite reasonable, especially in the first months of therapy. Especially the first weeks of treatment and months are crucial both for the success of therapy and the anemia. Since HIV co-infected patients suffer more side effects and there is evidence of drug interactions between RBV and HIV therapeutics that RBV plasma level measurement in this population is just very important. A TDM for RBV provides a summary the following advantages: By a TDM in the first weeks of therapy, the treatment efficiency can be quickly achieved high RBV levels increased. For certain patient groups, it offers the following advantages: In patients at risk for low-level RBV therapy may efficiency be secured. The safety of the therapy can be increased in patients at risk for high levels of RBV. The treatment of HIV / HCV-koinifizierten patients can be optimized. In particular, patients with concurrent antiretroviral therapy benefit from greater therapeutic safety.

Der Kalium-Chloridkanal KCC3 ist für die elektroneutrale Bewegung von Ionen durch die Zellmembran zuständig. Weiterhin zeigte sich, dass dieser Kanal, dessen Isoform KCC3a hauptsächlich im ZNS exprimiert ist, in der Regulation der Zellproliferation eine wichtige Rolle zu spielen scheint. Mutationen im Bereich des KCC3-Gens führen zur Entwicklung des sogenannten Andermann-Syndroms, einer progressiven sensomotorischen Neuropathie, die assoziiert ist mit einer Agenesie des Corpus callosum und psychotischen Episoden. Das Gen ist lokalisiert auf Chromosom 15q14, einer Region von der angenommen wird, dass sie eine Suszeptibilitätsregion für schizophrene Psychosen und bipolare Erkrankungen darstellt. Im Rahmen von Mutationsanalysen des KCC3-Gens konnten zwei seltenen G-Varianten im Bereich des Promotors und der 5-UTR, sowie eine seltene Thymidininsertion in Intron 4 des Gens detektiert werden. Untersucht wurden hierbei zwei an katatoner Schizophrenie (periodischer Katatonie) erkrankte Individuen eines als Familie 11 bezeichneten Stammbaums und drei gesunde Individuen. Mit Hilfe dieser Assoziationsstudie soll nun geklärt werden, ob diese Polymorphismen in der Pathogenese schizophrener Psychosen und/oder bipolarer Erkrankungen involviert sind. Die zwei seltenen G-Varianten und die Thymidininsertion in Intron 4 des KCC3- Gens fanden sich bei allen an periodischer Katatonie erkrankten Mitglieder der beschriebenen Familie 11, die gemeinsame Markerallele zwischen den Markern D15S144 and D15S132 aufweist. Die drei seltenen Polymorphismen wiesen ein Kopplungsungleichgewicht auf. Es zeigte sich, dass der Haplotyp bestehend aus allen drei Varianten, den zwei seltenen G-Varianten und der Thymidininsertion, und der Haplotyp bestehend aus 2 Varianten mit bipolaren Erkrankungen assoziiert ist, für den Fall, dass die seltene G-Variante im Bereich des Promotors beinhaltet ist. Im Rahmen der Einzelmarkeranalyse zeigte sich eine Assoziation der G-Variante im Bereich des Promotors mit bipolaren Erkrankungen. Hinsichtlich der schizophrenen Psychosen zeichnete sich bei nicht-signifikanten Ergebnissen ein Trend in Richtung Assoziation zwischen den untersuchten Varianten des KCC3-Gens und der Patientengruppe, die aus Patienten mit bipolaren und schizophrenen Erkrankungen bestand, ab. Zusammenfassend kann schließlich behauptet werden, dass SLC12A6 ein mögliches Risiko-Gen darstellt, welches die Entwicklung bipolarer Erkrankungen begünstigt. Die Rolle des SLC12A6-Gens für die Entwicklung einer schizophrenen Psychose scheint hingegen nicht eindeutig geklärt zu sein. Es ist jedoch durchaus denkbar, dass das SLC12A6-Gen möglicherweise in der Pathogenese schizophrener Psychosen, insbesondere der katatonen Schizophrenie involviert ist. / The human potassium-chloride co-transporter 3 (KCC3, SLC12A6) is involved in cell proliferation and in electro-neutral movement of ions across the cell membrane. Furthermore, the isoform KCC3a is predominantly expressed in the brain. Mutations of SLC12A6 cause Andermann syndrome, characterized by agenesis of the corpus callosum, which is associated with peripheral neuropathy and psychoses. SLC12A6 is localized on chromosome 15q14, a region where linkage to schizophrenia and bipolar disorder has previously been shown. Mutation analysis of SLC12A6 by using DNA from two affected members of a multiplex family (named family 11) suffering from schizophrenia of periodic catatonia type and three non-affected individuals show three variants including two rare single nucleotide polymorphisms (G/A, G/A) in the promoter and 5’-UTR, and a thymidine insertion in intron 4. This case-control study was performed to assess association of these variants with schizophrenia and/or bipolar disorder in a large sample. The G variants and the insertion variant were co-inherited with chromosome 15-related schizophrenia in the large family (family 11) that strongly supports the region on chromosome 15q14-15 between markers D15S144 and D15S132. The three variants are in linkage disequilibrium with each other. The haplotype containing the three variants was associated with the bipolar subsample. For the haplotypes containing only two variants, association was found for the ones including the promoter G- variant in the bipolar subsample. A trend for association of these haplotypes with the combined sample (bipolar disorder and schizophrenia) was also found. The single marker analysis show association of the G-variant in the promoter region with the bipolar disorder subsample and the combined sample. Our results suggest that rare variants of SLC12A6 represent risk factors for bipolar disorder and perhaps, schizophrenia of periodic catatonia type.

Auch nach jahrelanger Forschung ist eine Transplantation von Langerhans-Inseln noch keine Standard-Therapie des Insulin-abhängigen Diabetes mellitus. Ein Problem ist die grosse Anzahl benötigter Pankreata, mögliche Lösung die Verwendung porziner Langerhans-Inseln. Damit die späteren Spender-Langerhans-Inseln ein gutes In-Vivo-Ergebnis erzielen können, muss bereits eine gute Funktion in vitro gewährleistet sein. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob sich eine verbesserte Funktion der Langerhans-Inseln durch eine Exposition von extrazellulären Matrixproteinen (ECMP) erreichen lässt. Weiterhin wurde ein Einfluss von Polyelektrolytschichten auf die Funktion der Langerhans-Inseln und ihre mikroskopische Darstellbarkeit untersucht. Mit der sogenannten Nanoverkapselung soll bei der Transplantation eine Immunisolation der Spender-Inseln als Schutz vor dem Immunsystem des Empfängers erreicht werden. Es wurden zwei verschiedene Kapseln untersucht: Chitosan MMW/PEGPPGPEG/Chitosan MMW (CPC) und Chitosan MMW/PAAMA/PAH 15 kDa (CPP). Wir konnten zeigen, dass die Funktion der Langerhans-Inseln generell am Tag +6 besser ist als am Tag +1, weil erst dann eine Erholung vom Stress der Isolierung stattgefunden hat. Eine Verbesserung der Inselzell-Funktion durch die ECMP konnte bestätigt werden, allerdings hängt sie von den jeweils verwendeten Komponenten der extrazellulären Matrix ab. Durchweg gute Perifusionsergebnisse am Tag +6 werden nach Exposition mit Kollagen IV, Laminin und Fibronektin erreicht. Bei den Versuchen mit den Polyelektrolyt-Nanokapseln ergaben sich deutliche Unterschiede zwischen den beiden untersuchten Nanokapseln. Bei allen verwendeten Polyelektrolyten war auf gute Biokompatibilität geachtet worden. Dennoch scheinen die Schichten CPC einen negativen Einfluss auf die Langerhans-Inseln zu haben: Hier kam es zu einer verschlechterten Funktion der Langerhans-Inseln am Tag +6. Die Langerhans-Inseln mit der Nanokapsel CPP dagegen zeigten gute Ergebnisse. Interessanterweise sahen wir aber bei CPP-Nanokapseln eine verstärkte Autofluoreszenz, ein Zeichen für zellulären Stress. Durch die Verwendung von FITC-gekoppelten Polyelektrolyten lässt sich mikroskopisch eine verstärkte Fluoreszenz der Langerhans-Inseln nachweisen. Der Nachweis der Vollständigkeit der Polyelektrolytschichten muss jedoch in weiteren Studien erbracht werden. Die hier gewonnenen Erkenntnisse über die extrazellulären Matrixproteine sind zunächst für zukünftige Versuche wichtig: Die Funktion der Langerhans-Inseln kann so verbessert werden, dies ist eine Voraussetzung für erfolgreiche Versuche. Ausserdem können die ECMP für die spätere Vorbereitung von Langerhans-Inseln vor der Transplantation verwendet werden. Entscheidend ist, dass die Langerhans-Inseln für mehrere Tage mit den ECMP inkubiert werden, um so ihre Funktion zu verbessern. Bei der Polyelektrolyt-Nanoverkapselung besteht noch viel Forschungsbedarf: Anhand des Erfolg versprechenden Ergebnisses mit der CPP-Nanokapsel muss weitergearbeitet werden. Offensichtlich führt – bei Auswahl der richtigen Polyelektrolyte – die Nanoverkapselung nicht zu einer verschlechterten Funktion der Langerhans-Inseln. Bei einer grossen Anzahl in Frage kommender Polyelektrolyte muss die optimale Kombination von Schichten gefunden und ihre Fähigkeit zur Immunisolation untersucht werden. Bezüglich der Darstellung der Nanokapseln bietet sich die konfokale Fluoreszenzmikroskopie an. / Even after years of research transplantation of islets of Langerhans is still not the standard therapy of insulin dependent diabetes mellitus. One of the problems is the need of donor pancreata, which might be overcome by using porcine islets of Langerhans. Important for a satisfying function in-vivo is good function in-vitro. In this study we examined if exposition of extracellular matrix proteins leads to a better function of porcine islets of Langerhans. Furthermore influence of layers of polyelectrolytes on function of islets of Langerhans was examined. This so called nanoencapsulation might be used for immunisolation, i.e. to protect donor islets from the recipient's immune system. We used two combinations of layers: Chitosan MMW/PEGPPGPEG/Chitosan MMW (CPC) and Chitosan MMW/PAAMA/PAH 15 kDa (CPP). We found that function of islets of Langerhans is generally better on day +6 than on day +1, since islets need time to recover from the stress of isolation. We could confirm that islets of Langerhans show a better function after exposition of extracellular matrix proteins depending on the proteins we used: best results were seen with Collagen IV, Laminin and Fibronectin. In a second set of experiments the influence of polyelectrolytes was examined. We only used polyelectrolytes whose biocompatibility had been proven. Still we found that CPC negatively affects function of islets of Langerhans, whereas islets with CPP showed good results. Interestingly only CPP coated islets showed signs of cellular stress in microscopical evaluation. We used FITC labelled polyelectrolytes and saw a strong fluorescence of islets of Langerhans, but proof of polyelectrolytes as an intact barrier around islets is still a challenge for further studies. The results with extracellular matrix proteins are important for further studies: function of islets of Langerhans is improved, which is not only a precondition for successful studies in-vitro, but also for later transplantation. Here it is crucial that exposition lasted for a few days. There is still a need for more studies with polyelectrolyte nanoencapsulation after promising results with CPP-coated cells. Obviously nanoencapsulation does not negatively affect function of islets of Langerhans, if suitable polyelectrolytes have been chosen. Since there is a big number of polyelectrolytes, the best combination of layers still needs to be found and in a next step their ability of immunisolation needs to be evaluated. For illustration of integrity of nanocapsules confocal fluorescence microscopy might be used.

Diese Studie untersucht den Einfluss des Catechol-O-Methyltransferase(COMT) Val158Met Polymorphismus auf die Aufmerksamkeitskontrolle und die Funktion des dorso-lateralen präfrontalen Kortex (DLPFC). Der COMT Val158Met Polymorphismus ist ein funktioneller Polymorphismus mit einem hochaktiven Val- und einem weniger aktiven Met-Allel. Blasi und Kollegen (2005) konnten nur im Bereich des Cingulums einen Einfluss des COMT Val158Met Polymorphismus auf die Hirn-Aktivierung beobachten, nicht jedoch im DLPFC. Dies steht im Gegensatz zu mehreren Studien mit Aufgaben zum Arbeitsgedächtnis, welche einen solchen Einfluss für den DLPFC beschreiben konnten. Blasi und Kollegen (2005) verwendeten in ihrer Untersuchung die von ihnen neu entwickelte VAC-Aufgabe, in welcher den Versuchspersonen Pfeilstrukturen mit unterschiedlichen Anforderungen an die Aufmerksamkeitskontrolle präsentiert werden.Gegenstand dieser Arbeit war es, unter Anwendung der von Blasi und Kollegen (2005)entwickelten VAC-Aufgabe zur Aufmerksamkeitskontrolle die Auswirkungen der unterschiedlichen Bedingungen des Paradigmas auf das Verhalten (Fragestellung 1) und auf die Aktivierung im Bereich des DLPFC (Fragestellung 2) nachzuvollziehen. Des Weiteren sollten mögliche Einflüsse des COMT Val158Met Polymorphismus auf das Verhalten (Fragestellung 3) und auf die Aktivierung im Bereich des DLPFC (Fragestellung 4) analysiert werden. Die Aktivierung des DLPFC wurde während der Aufgabe zur Aufmerksamkeitskontrolle bei 104 gesunden Probanden mit der funktionellen Nah-Infrarot Spektroskopie (fNIRS) gemessen. Mit zunehmender Schwierigkeit der Bedingungen der VACAufgabe wiesen die Versuchspersonen einen geringeren Anteil korrekter Antworten bei einer zunehmenden Reaktionszeit auf. Wir konnten im Bereich des DLPFCs einen deutlichen Aktivierungsanstieg mit zunehmenden Anforderungen an die Aufmerksamkeitskontrolle beobachten. Wir konnten keinen Effekt des COMT Val158Met Polymorphismus auf die Verhaltensdaten feststellen. Wir konnten einen Interaktionseffekt von Bedingung und COMT-Genotyp auf die Aktivierung im Bereich des DLPFC feststellen. / This study investigated the effect of the COMT Val158Met polymorphism on attentional control and on the function of the DLPFC. This study is a modified replication of "Effect of catechol-O-methyltransferase val158met genotype on attentional control" by Blasi et al., (2005). The VAC-task had an effect on task performance and on activation of the DLPFC. The COMT Val158Met polymorphism had no effect on task performance but on the activation pattern of the DLPFC.

In-vitro-Versuch zur Untersuchung des Einflusses des Präparationsdesigns auf die Überlebenswahrscheinlichkeit einflügeliger und zweiflügeliger vollkeramischer Adhäsivbrücken aus Zirkoniumdioxid in der Oberkieferfront / No abstract available