Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich mit der Reproduzierbarkeit und möglichen relevanten Dosisänderungen in Bezug auf anliegende Risikoorgane bei der Körpersterotaxie in Lunge und Abdomen. Bei der Planung sowie vor jeder Bestrahlung wurden 56 Patienten in einem stereotaktischem Körperrahmen gelagert und eine CT durchgeführt. Anschließend wurden die Dosisverteilungen aus dem Planungs-CT in den CT-Datensatz zum Behandlungszeitpunkt übertragen und eventuelle Dosisänderungen ausgewertet und graphisch dargestellt. In Einzelfällen fanden sich hohe Dosisänderungen, speziell in den Risikoorganen Magen, Ösophagus und Leber mit Überhöhungen von über 10 Gy. In den Risikoorganen Lunge, Spinalkanal, Herz, Trachea, Blase, Dünndarm, Rektum und Niere traten keine vergleichbar hohen Dosisänderungen auf. Es sollte daher nicht nur auf die Toleranzdosis und die reproduzierbare Lage der Zielorgane, sondern auch auf die der Risikoorgane geachtet werden. / Previous analyses in extracranial stereotactic radiotherapy using the body-frame examined the reproducibility of the target in the reference to the intended dose. In this study we analysed the reproducibility of the organs of risk in extracranial stereotactic radiotherapy in the lung and abdomen. Before and during each radiation a CT-scan was performed for 56 patients. The organs of risk were marked and the dose distribution from each CT-simulation was segmented and matched with the CT-study used for treatment planning. Changes of the calculated doses were analysed and graphed. In a few number of cases (affected organs: stomach, oesophagus and liver) a variance of the dose to the expected dose with more than 10 Gy was found. In the lung, spinal cord, heart, trachea, bladder, small intestine, rectum and kidney no comparable dose discrepancy were found. Therefore it is necessary not only to pay attention upon the tolerable dose and the reproducibility of the target but also upon the tolerable dose and the reproducibility of the organs of risk.

Die adjuvante Radiochemotherapie des Rektumkarzinoms im UICC-Stadium II/III wird seit 1991 von National Cancer Institute (NCI) und in Deutschland seit 1994 als Standard empfohlen. Die Qualität und Ergebnisse der postoperativen Therapie in der täglichen klinischen Praxis wurden flächendeckend retrospektiv untersucht. Insgesamt wurden 534 Patienten aus 6 Institutionen ausgewertet, die zwischen 1993 und 1998 behandelt wurden. Die beteiligten Kliniken versorgten strahlentherapeutisch flächendeckend große Teile des nordbayerischen Raumes. Die Stadienverteilung der Patienten war: UICC I 1%, II 28%, III 69% und IV 2%. 92% erhielten eine RChT, 8% eine alleinige RT. Die mediane Nachbeobachtungszeit der Patienten betrug 40 Monate. Ergebnisse (Teil B): Die Qualität der adjuvanten Therapie entsprach den gültigen Standards. Die lokale Kontrolle wurde in der multivariaten Analyse signifikant durch die pT- und pN-Kategorie, das Tumorgrading und eine RChT anstelle einer alleinigen RT beeinflusst. Bei 6% aller Patienten war nicht in sano, d.h. R1/R2 reseziert worden; bei 33% der pN0 kategorisierten Tumoren wurden weniger als die geforderten 12 Lymphknoten untersucht; beides führte zu einer signifikant reduzierten lokalen Kontrolle. Weitere Ergebnisse siehe Teil A. Schlussfolgerung: Der niedrige Anteil an der adjuvanten Therapie zugewiesenen Patienten sowie die im Vergleich zu randomisierten Studien ungünstigeren Ergebnisse weisen auf die Auswahl eines Risikokollektivs hin. Anstelle einer stadienbezogenen Zuweisung scheint eine Auswahl mit individueller Risikoabschätzung durch den Chirurgen bevorzugt zu werden. Neben Therapieverbesserungen durch randomisierte Studien sollten ebenso Anstrengungen zur Übertragung dieser Ergebnisse in die flächendeckende Praxis unternommen werden. / Radiochemotherapy as adjuvant treatment for rectal cancer UICC stage II/III has been recommended by the National Cancer Institute (NCI) since 1991 and in Germany since 1994. Quality and results of postoperative treatment in day-to-day clinical practice in a complete region are evaluated retrospectively in a multi-institutional approach. 534 patients from six institutions treated between 1993 and 1998 were evaluated. The institutions covered a complete region with radiotherapeutic care. Patients were staged as follows: UICC I 1%, II 28%, III 69%, and IV 2%. 92% received RChT, 8% RT alone. Median follow-up of patients was 40 months. Results (part B): Quality of adjuvant treatment was well within a "corridor of adequate treatment". In multivariate analysis, local control was significantly influenced by T- and N-category, tumor grading, and RChT instead of RT alone. 6% of patients showed involved resection margins, in 33% of patients categorized pN0 less than the required 12 lymph nodes were examined, both leading to a significant decrease of local control. For further results see part A. Conclusion: While the quality of adjuvant treatment followed consensus guidelines, the number of referred patients which was lower than expected and the inferior treatment results as compared to randomized studies indicate that the consensus recommendations for adjuvant treatment have not been fully accepted. Instead of patient referral according to UICC stage, patient selection by the surgeons has been performed according to individual risk factors. Efforts have to be made not only to improve treatment results in randomized studies but also to transfer and control these standards in daily practice.

The first part of this work focuses on the characterization of systems which complex electronic structures require the application of multi-reference methods. The anti-tumor efficacy of the natural product Neocarzinostatin is based on the formation of diradicals and causes DNA cleavage and finally cytolysis. Computations on model systems performed in the present work show the influence of structural features on the mode of action and the efficacy of this antitumor-antibiotic. The cyclization of systems related to the enyne-cumulene framework like the enyne-allenes was investigated earlier and relations to the more unusual class of enyne-ketenes are analyzed. The class of enyne-ketenes (and also the enyne-allenes) show a broad spectrum of possible intermediates (diradicals, zwitterions, allenes). The electronic structures of these intermediates are also possible for the (heteroatom substituted) 1,2,4-cyclohexatriene and a model for their energetic sequence based on high-level multi-reference computations is proposed. In all three projects the application of multi-reference approaches is necessary to obtain a comprehensive picture of the reactivity and electronic structure but also shows up the limits inherently existing in the currently available programs with respect to the size of the molecules. In the second part, algorithms for a multi-reference Moller-Plesset perturbation theory (MR-MP2) program, designed to perform large-scale computations, were developed and implemented. The MR-MP2 approach represents the most cost-effective multireference ansatz and requires an efficient evaluation of the Hamilton matrix for which an algorithm is designed to instantly recognize only non-vanishing matrix elements and to employ the recurring interaction patterns of the Hamilton matrix. The direct construction of the Hamilton matrix is additionally parallelized to work on cluster environments. / Der erste Teil der vorliegenden Arbeit beschäftigt sich mit der Charakterisierung von Systemen, deren komplexe elektronische Struktur die Anwendung von Multireferenz-Methoden erfordert. Die Antitumor-Wirkung des Naturstoffes Neocarzinostatin beruht auf der Bildung von Diradikalen und führt zur Spaltung der DNS und löst den Zelltod aus. Berechnungen an Modellsystemen zeigen den Einfluss der Strukturmotive auf die Wirkungsweise und die Wirksamkeit des Antitumor-Antibiotikums. Die Cyclisierung von Systemen, wie die Eninallene, die dem Enincumulen-Grundgerüst des aktivierten Neocarzinostatin-Chromophors verwandt sind, wurden schon in früheren Arbeiten untersucht und die Verwandtschaft zur ungewöhnlicheren Substanzklasse der Eninketene wird in dieser Arbeit analysiert. Diese Verbindungsklasse und die der Eninallene zeigen ein breites Spektrum an möglichen Intermediaten, wie Diradikale, Carbene, Zwitterionen und Allene, deren elektronische Strukturen auch bei (heterosubstituierten) 1,2,4 Cyclohexatrienen auftreten. Für diese Verbindungen wird ein Modell für die energetische Abfolge der elektronischen Strukturen auf Basis von hochwertigen Multireferenz-Rechnungen vorgeschlagen. In den drei aufgeführten Projekten ist die Anwendung von Multireferenz-Ansätzen notwendig um ein umfassendes Bild der Reaktivitäten und elektronischen Strukturen zu erhalten, zeigen im Hinblick auf große Moleküle aber auch die inhärenten Grenzen in den zur Zeit verfügbaren Programme auf. Im zweiten Teil der Arbeit wurden Algorithmen für ein Multireferenz-Moller-Plesset-Störungstheorie-Programmes (MR-MP2) entwickelt und implementiert. Der MR-MP2-Ansatz stellt den effizientesten Multireferenz-Ansatz dar und setzt eine geschickte und schnelle Berechnung der Hamilton-Matrix voraus. Hierfür ist ein Algorithmus konzipiert worden, der zum einen verschwindende Matrixelemente sofort erkennt und die sich wiederholenden Muster innerhalb der Hamilton-Matrix zu Nutze macht. Die Konstruktion der Hamilton-Matrix für das direkte Verfahren ist zudem für Clusterumgebungen parallelisiert.

In der vorliegenden In-vitro-Studie wurden verschiedene Polymerisationsgeräte und –verfahren hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die Randschlussqualität und Randdichte von Klasse II-Kompositfüllungen untersucht. Ziel der Arbeit war es, zu prüfen, ob einerseits die Softstart-Polymerisation gegenüber der Standardpolymerisation mit Halogenlampen sich vorteilhaft auf die Randqualität und ob andererseits, im Gegensatz dazu, eine Aushärtung mit hoher Lichtintensität mittels Plasmalichtgerät die Qualität des Füllungsrandes verschlechtert. Hierzu wurden an 60 kariesfreien menschlichen Molaren standardisierte, allseitig schmelzbegrenzte Klasse II-Kavitäten präpariert. Diese wurden selektiv mit Phosphorsäure angeätzt und mit dem Adhäsivsystem OptiBond FL® behandelt. Die Herstellung der Füllungen wurde am approximalen Rand mit einer dünnen Schicht des fließfähigen Komposits Revolution® begonnen und dann mehrschichtig mit dem Komposit Herculite XRV® fertiggestellt. Das Bonding und die Komposite wurden mit folgenden Geräten und Verfahren polymerisiert: - ESPE Elipar® Trilight Standard (Kontrollgruppe) - ESPE Elipar® Highlight – Stufenpolymerisation - ESPE Elipar® Trilight – Exponentialmodus - Bisco’s VIP – The Pulse-Delay Cure Technique® - American Dental Technologies – The Plasma ARC Curing System® - DMDS Apollo 95 E Von den Testzähnen wurden vor und nach künstlicher Alterung durch Thermocycling Kunstharz-Replika hergestellt. Diese wurden einer morphologischen Randanalyse im Rasterelektronenmikroskop unterzogen. Danach wurde die Randdichtheit der Füllungen mittels Farbstoffpenetrationstest untersucht. Die Ergebnisse der REM-Untersuchung dieser Studie zeigten, daß mit allen getesteten Geräten sehr gute Restaurationen hinsichtlich der Randqualität vor künstlicher Alterung hergestellt werden konnten. Sowohl vor als auch nach der Temperaturwechselbelastung erzielten Füllungen, die mit dem Plasmalichtgerät DMDS Apollo 95 E ausgehärtet wurden, signifikant oder tendenziell eine bessere Randschlussqualität als Restaurationen der Kontrollgruppe, der Puls-Polymerisationsreihe und solcher, die mit einer Plasmalampe mit niedrigerer Intensität polymerisiert wurden. Bei der Analyse des Farbstoffpenetrationstests wies nur das Puls-Polymerisationsverfahren im Vergleich zur Stufenpolymerisation mit dem Gerät ESPE Elipar Highlight® einen signifikant höheren Wert im Hinblick auf die Eindringtiefe des Farbstoffs auf. Zervikal drang in fast allen Gruppen der Farbstoff tiefer in den Restaurationsspalt ein als okklusal. Die hier dargestellten Ergebnisse stehen mit einigen Berichten in der Literatur im Einklang, zu anderen stehen sie im Widerspruch. Dies lässt sich möglicherweise durch unterschiedliche in den Versuchen verwendete initiale Strahlungsintensitäten bei den Softstart-Verfahren erklären. Zusammenfassend stellt man fest, daß die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit die Hypothese, daß Softstart-Polymerisation die Randqualität und Randdichte verbessert und diese, im Gegensatz dazu, bei Verwendung einer Plasmalampe verschlechtert wird, nicht bestätigen. / The study tests the hypothesis that soft-start irradiation improves, whereas, high intensity compromises the margin quality and marginal seal of Class II resin based composite restorations. Box-shaped MOD cavities were prepared in extracted, human third molars with cervical margins located at least 1 mm coronal to the CEJ. Cavities were restored using a three-step bonding agent (OptiBond FL, Kerr), a thin layer of flowable resin composite and three increments of fine hybrid resin composite (Revolution f2/Herculite XRV, Kerr). Light irradiation was performed using quartz tungsten halogen and Plasma arc curing lights: standard (40 seconds) or soft-start mode (40 seconds with gradual increase) (Elipar Trilight, 3M ESPE), two-step mode (40 seconds) (Elipar Highlight, 3M ESPE) and pulse delay curing (3 and 30 seconds) (VIP Light, BISCO); for high intensity irradiation, two curing units were used with either one irradiation of ten seconds (The Plasma ARC Curing System, American Dental Technologies) or two irradiations of three seconds (Apollo 95E, DMDS). After 30 days of water storage and thermal cycling (n=2500, 5-55°C), margin quality was assessed in the SEM using the replica technique and marginal seal was evaluated using dye penetration (AgNO3 50%). Restorations cured with the DMDS Apollo 95E showed the best margin quality. However, the study shows that high intensity irradiation doesn’t compromise and that soft start irradiation doesn’t improve the margin quality and seal of Class II composite restorations.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war, am heterotopen Tiermodell die osteoinduktive Potenz von zwei gentechnisch veränderten BMP-2-Mutanten T3 und T4 zu untersuchen und mit dem humanen BMP-2 Wildtyp zu vergleichen. Als Träger der verschiedenen Proteine dienten Zylinder aus inaktiver, boviner, kollagener Knochenmatrix (ICBM, „insoluble collagenous bone matrix“) mit einer Länge von 10mm und einem Durchmesser von 5mm, welche in die Oberschenkelmuskulatur von Sprague-Dawley-Ratten implantiert wurden. Dabei wurde die BMP-2-Mutante in den linken Oberschenkel und rhBMP-2 als Referenz in den rechten Oberschenkel implantiert. Die Konzentration der Morphogene bzw. von rhBMP-2 betrugen 0,25, 0,5, 1, 2 und 4µg. Zum Vergleich kamen Leerproben der ICBM-Träger ohne Morphogen. Während des Versuchszeitraums von 28 Tagen wurden die Ratten am 5., 11., 17., 23. und 28. vital geröntgt und mittels Fluoreszenzfarbstoffe markiert. Die Auswertung erfolgte quantitativ durch eine Röntgenverlaufskontrolle und die intravitale polychrome Sequenzmarkierung, sowie qualitativ durch die histologische Untersuchung von Trenndünnschliffen. Die röntgenologische Analyse zeigte, dass die BMP-2-Mutante T4 bei allen Proteinkonzentrationen sowohl die größte als auch die schnellste Knochenbildungsrate aufwies. Das Morphogen T3 induzierte die geringsten Knochenflächen. Bei allen drei Morphogenen konnte erst ab einer Proteindosis von 0,5µg eine Knochenneubildung festgestellt werden. Die kleinste Dosis von 0,25µg lag unter dem Schwellenwert für eine Induktion der Knochenbildung. Insgesamt war eine Dosisabhängigkeit zu erkennen, je höher die Proteindosis, desto größer war die gebildete Knochenfläche. Hohe BMP-Konzentrationen führten jedoch auch zu einer schnelleren Stagnation des Knochenwachstums. Die Auswertung der Fluoreszenzmikroskopie bestätigte die röntgenologischen Ergebnisse. Bei der histologischen Untersuchung der Trenndünnschliffe konnten keine morphologischen Unterschiede zwischen den Morphogenen festgestellt werden. Der ICBM-Zylinder verknöcherte je nach Proteinkonzentration unterschiedlich stark. Bei der Höchstkonzentration 4µg des Morphogens T4 oder rhBMP-2 war ein kompletter Umbau des Trägers zu mineralisierten Knochen mit hämatopoetischem Knochenmark zu beobachten. Insbesondere bei den mittleren Dosierungen von 1µg und 2µg bewies die neuartige BMP-2-Mutante T4 überragende osteoinduktive Eigenschaften in bezug auf die Geschwindigkeit und das Ausmaß der beobachteten Ossifikation. Für die spätere klinische Anwendung eröffnet der Einsatz von Mutanten mit verstärkter Bindung an die extrazelluläre Matrix die Möglichkeit, die notwendige Morphogendosis zu reduzieren und so Kosten zu sparen. / The aim of this study was to compare the osteoinductive effect of the BMP mutants T3 and T4 with the human BMP-2 in a rat model (ectopic location). The carrier of BMPs was a collagenous bone matric (ICBM) of standardized size (10mm lenght, 5mm diameter)which were placed in the femur muscle of the rats. The BMP-2 mutants were implanted into the left and rhBMP-2 into the right femur with a concentration of 0,25, 0,5, 1, 2 and 4µg. The presence of the induced bone formation was evaluated radiologically and with an in vivo labelling technique at the day 5, 11, 17, 23 and 28. We prepared sections by the cutting-grinding technique for histological examination. The radiological evaluation showed that the largest bone formation was induced in the group of the BMP-2 mutant T4. T3 only showed a few ratio of new bone. With the concentration of 0,25µg protein no osteoinduction was observed. All morphogenes induced dose-dependent bone formation in muscle tissue of the rats. The size of the observed ossification depended on the amount of implantad BMP-2/T4/T3. The implantation of ICBM-carriers with 4µg BMP-2 or T4 resulted in the ossification of the complete carrier with functional active bone marrow. The study demontrated that the BMP-2 mutant T4 induced heterotopic bone formation at lower concentrations than natural BMP-2 or the T3 mutant.

Die Gruppe der adrenergen Rezeptoren (AR) umfasst neun Rezeptoren (3 alpha1-, 3 alpha2-, 3 beta-AR), die alle durch die physiologischen Liganden Adrenalin und Noradrenalin aktiviert werden können. Eine Subgruppe der AR bilden die drei alpha2-AR alpha2A, alpha2B und alpha2C. Sie können prä- oder postsynaptisch lokalisiert sein. Präsynaptisch lokalisierte alpha2-AR hemmen die Transmitterfreisetzung im Sinne einer negativen Rückkopplung. Die Hauptrolle bei der präsynaptischen Hemmung der Transmitterfreisetzung spielen alpha2-AR vom Subtyp alpha2A. Es lagen zu Beginn dieser Arbeit auch Hinweise vor, daß noch weitere alpha2-Rezeptorsubtypen an dieser Funktion beteiligt sind. Eine eindeutige Zuordnung dieser alpha2-AR zu den Subtypen alpha2B oder alpha2C gelang aber bisher nicht. In dieser Arbeit sollte deshalb die Frage beantwortet werden, welche alpha2-AR neben dem alpha2A-AR an der präsynaptischen Hemmung der Transmitterfreisetzung im zentralen Nervensystem beteiligt sind. Zur Subtypunterscheidung wurden "knockout"-Mäuse verwendet, die nur einen oder zwei alpha2-Rezeptorsubtypen exprimierten. Gehirnschnitte aus dem Neokortex und den Basalganglien dieser Mauslinien wurden mit radoaktiv markiertem Noradrenalin bzw. Dopamin inkubiert. Anschließend wurde in Transmitterfreisetzungsexperimenten mit den so behandelten Gehirnschnitten Konzentrations-Wirkungskurven mit verschiedenen Liganden erstellt. Auf diese Weise konnte gezeigt werden, daß neben den alpha2A-AR auch alpha2C-AR präsynaptisch die Transmitterfreisetzung von Noradrenalin und Dopamin hemmen. In einem weiteren Schritt wurde die Aktivierungs- und Deaktivierungskinetik der alpha2A- und alpha2C-AR im heterologen Expressionssystem untersucht. Hierzu wurden stabile HEK293-Zellinien generiert, die entweder alpha2A- oder alpha2C-AR unterschiedlich stark exprimierten. Diese Zellinien wurden transient mit GIRK-Kanälen transfiziert, um die durch Stimulation mit Noradrenalin resultierenden Kaliumströme mit der "patch-clamp"-Technik zu messen. Dabei ergab sich kein signifikanter Unterschied zwischen alpha2A- und alpha2C-AR bezüglich der Aktivierungskinetik. Alpha2C-AR deaktivierten jedoch deutlich langsamer als alpha2A-AR. Diese Befunde belegen, daß zwei der drei alpha2-AR-Subtypen, alpha2A und alpha2C, als präsynaptische Autorezeptoren (Noradrenalin) bzw. Heterorezeptoren (Dopamin) die Neurotransmission modulieren. Dies könnte in der Zukunft für die Entwicklung neuer, subtypspezifischer Pharmaka von großer Bedeutung sein. / The group of adrenergic receptors (AR) consists of 9 receptors (3 alpha1-, 3 alpha2-, 3 alpha-AR). They can be activated by their physiological ligands, epinephrine and norepinephrine. One group consists of three alpha2-AR subtypes, alpha2A, alpha2B and alpha2C. Alpha2-AR can be localised either pre- or postsynaptically in neurons. Presynaptic alpha2-AR inhibit transmitter release via a negative feedback mechanism. The most important subtype for the presynaptic inhibiton is alpha2A. At the beginning of this work there were hints, indicating that more than one alpha2-AR subtype is involved in presynaptic inhibition. However, it was not feasible so far to determine which subtypes contribute to presynaptic feedback inhibition. The aim of this thesis was to determine which further subtypes inhibit transmitter release in the central nervous system. In order to distiguish between the different subtypes, knockout mice were used which expressed only one or two subtypes of the three alpha2-AR. Brain slices of the neocortex or the basal ganglia were incubated with radioactively labelled norepinephrine or dopamine, respectively. Then, concentration response curves with different ligands were made. These experiments revealed that alpha2C-AR can inhibit the release of norepinephrine and dopamine in addition to alpha2A-AR. Next, alpha2A- and alpha2C-AR were stabily expressed in HEK 293 cells to determine the kinetics in signal transduction. These cells were transiently transfected with GIRK channels to determine the potassium currents elicited by norepinephrine stimulation with the patch clamp technique. No significant differences between alpha2A- and alpha2C-AR with respect to activation kinetics were detected. However, alpha2C-AR deactivated significantly slower than alpha2A-AR. These results demonstrate that two alpha2-AR, alpha2A- and alpha2C, modulate synaptic transmission in the central nervous system. These findings are of importance for future development of subtype-selective ligands.

Das kolorektale Karzinom ist das zweithäufigste Karzinom in der westlichen Welt. Schutz bieten Ballaststoffe, die zu kurzkettigen Fettsäuren, wie zum Beispiel Butyrat, fermentiert werden. Wir konnten mittels Western Blot eine Verringerung der Genexpression der Proteine Integrin-ß4 (Zelladhäsionsfaktor), Interleukin-1ß (Entzündungsfaktor) und HMGA (Transkriptionsfaktor) ab 48 Stunden Inkubationszeit mit 2mmol/l Butyrat in der gut-differenzierten HT-29-, der entdifferenzierten SW-480-Kolonadenokarzinomzelllinie sowie deren Metastasenzelllinie SW-620 zeigen. Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass Butyrat die Zelladhäsion, die Progression, das metastatische Potential, die entzündliche Komponente und die Transkriptionsrate kolorektaler Karzinomzellen vermindert. Die erhöhte Expression der Proteine Integrin-ß4 und HMGA ist ein frühes Ereignis im Übergang zu malignen Formen. Somit könnten diese auch als diagnostische und prognostische Marker sowie als Ziel für Antikrebsmedikamente wie Butyrat dienen. / Colorectal cancer is one of the most frequent cancers in our industrialized world. Butyrate production from dietary fibers by fermentation is protective against it. By western blot we could demonstrate the diminution of gene expression of the proteins integrin-ß4 (cell adhesion factor), interleukin-1ß (inflammatory factor) and HMGA (transcription factor) after 48 hours of incubation with 2mmol/l butyrate in well-differentiated HT-29-, not-differentiated SW-480-colonic adeno carcinoma cell lines and its metastatic cell line SW-620. Our examinations show that butyrate diminishes the cell adhesion, progression, metastatic potential, inflammatory component and rate of transcription in colonic carcinoma cells. The increased expression of the proteins integrin-ß4 and HMGA is an early event in the transition to malignant forms. Thus they could serve as diagnostic and prognostic markers and as a target for anticancer drugs like butyrate.

In der vorliegenden Arbeit wurde das biologische Verhalten von Medulloblastomen unter dem Einfluss neurotropher Faktoren untersucht. Diese verwendeten Neurotrophine wirken innerhalb der untersuchten Medulloblastom-Zellinien und –Primärkulturen in unterschiedlicher Weise auf Proliferation, Migration und das Invasionsverhalten der Tumorzellen. Dies geschieht in Abhängigkeit der exprimierten Neurotrophin-Tyrosinkinase-Rezeptoren auf der Zelloberfläche. Der brain-derived neurotrophic factor (BDNF) konnte in den Zellinien MHH-Med 2 und MHH-Med 4 das Wachstumsverhalten hemmen. Desweiteren wurde die Apoptoserate der ZL 4 unter BDNF-Behandlung gesteigert. Die Wirkung dieses neurotrophen Faktors wird über den Rezeptor Trk B vermittelt. Durch den Nachweis der aktivierten Form der MAP-Kinase unter BDNF-Stimulation, sowohl in der ZL MHH-Med 4 und auch in MEB-Med 8S zeigt, dass BDNF in Medulloblastomen ebenfalls über Trk B wirkt. Im Gegensatz zu BDNF, welcher die Zellmotilität nicht beeinflusste, konnte das neurotrophin-3 (NT-3) das Wanderungsverhalten der ZL 4 hemmen. Dieser Effekt ließ sich durch Zugabe des blockierenden Antikörpers gegen NT-3 wieder aufheben. Die für die Vermittlung des Effektes notwendige Rezeptortyrosinkinase Trk C konnte auf der Oberfläche dieser Zellinie nachgewiesen werden. Über den Nachweis der phosphorylierten Form der MAP-Kinase nach NT-3-Stimulation wurde auch hier die Wirkvermittlung über den zugehörigen Rezeptor bestätigt. Somit konnte gezeigt werden, dass die neurotrophen Faktoren in Abhängigkeit der zugehörigen Rezeptor-Tyrosinkinasen unterschiedlichste physiologische Zellreaktionen bewirken. Durch den inkonstanten Rezeptorbesatz der untersuchten ZL und auch die gegenseitige Beeinflussung der verschiedenen Aktivitätszustände der jeweiligen Rezeptoranteile ebenso wie durch die Hinweise auf autokrine Loops durch die Medulloblastomzellen kann eine einfache Faktor-Wirkung-Beziehung nicht aufgestellt werden und bleibt somit Bestandteil weiterer Untersuchungen. / In the presented study the biological behavior of medulloblastomas induced by different neurotrophic factors was examined. The investigated neurotrophins hat different effects on proliferation, migration and invasion of three medulloblastoma cell lines and primary tumor cells. The effects were depending on the presence of specific neurotrophine-thyrosin-kinase receptors expressed on the particular cell surface. The brain derived neurotrophic factor (BDNF) was able to inhibit growth of MHH-Med 2 and MHH-Med 4 cells, whereas apoptosis rate in MHH-Med 4 cells was increased by BDNF. The effect of this neurotrophic factor is mediated by the receptor Trk B. The detection of the activated form of MAP kinase following BDNF stimulation of MHH-Med 4 cells as well as MEB-Med S8 cells, showed the impact of BDNF on the receptor Trk B. In contrast to BDNF, neurotrophin-3 (NT-3) was able to inhibit the migration of MHH-Med 4 cells. This effect could be called off by addition of blocking antibodies against NT-3. The tyrosine kinase receptor Trk C, that is responsible for mediating this migration effect, was found on the surface of MHH-Med 4 cells. The detection of phosphorylated MAP kinase in MHH-Med 4 cells, following NT-3 stimulation, confirmed the interaction of NT-3 with Trk C. It could be shown, that physiological cell reactions were depending on presence of appropriate receptor tyrosine kinases. But the investigated cell lines exhibited an inconsistent appearance of receptors. For this purpose and because of possible interactions of different activated states of receptor domains and evidences of autocrin loops caused by the medulloblastoma cells, we were not able to determine a simple factor-action relationship. The investigation of the complex molecular mechanisms will be the aim of further studies.

In der vorliegenden Untersuchung wurde rekombinantes humanes BMP-2 sowie zwei genetisch veränderte Mutanten T3 und T4, jeweils mit rhTGF-ß1 kombiniert. Das Ziel der Studie bestand darin, nachzuweisen, ob TGF-ß1 die osteoinduktive Potenz dieser BMPs steigert. Als Proteinkonzentrationen wurden 0,5µg und 1µg des jeweiligen Proteins gewählt. Des Weiteren wurde untersucht, ob rhTGF-ß1 alleine im heterotopen Implantatlager osteoinduktive Eigenschaften aufweist. Als Träger für die Proteine wurden bovine ICBM-Zylinder, die aus Spongiosa von Röhrenknochen gewonnen wurden, verwendet. Die ICBM-Zylinder wurden in die Oberschenkelmuskulatur von Sprague-Dawley-Ratten implantiert. Dabei wurden die mit BMPs und TGF-ß1 kombinierten Proben jeweils in den linken Oberschenkel, die mit den BMPs ohne TGF-ß1 rekonstituierten Proben in den rechten Oberschenkel implantiert. ICBM-Zylinder, die nur mit TGF-ß1 rekonstituiert waren, wurden „leeren“ ICBM-Zylindern als Kontrollgruppe gegenübergestellt. Die Ratten wurden innerhalb des Untersuchungszeitraumes von 28 Tagen am 5., 11., 17., 23. und 28. Tag post operativ geröntgt. Ebenso am 5., 11., 17., 23. und 28.Tag wurden ihnen fluorochrome Farbstoffe injiziert. Die quantitative Auswertung erfolgte über die Röntgenverlaufskontrolle und die Fluoreszenzmikroskopie, die qualitative Auswertung über die histologische Untersuchung von Trenndünnschliffen unter dem Lichtmikroskop. Die ICBM-Zylinder der Kontrollgruppe sowie die nur mit TGF-ß1 rekonstituierten Zylinder zeigten weder röntgenologisch, noch histologisch Hinweise auf eine Knochenneubildung. Die quantitativen Ergebnisse zeigten, dass TGF-ß1 die osteoinduktive Aktivität von rhBMP-2, T3 oder T4 steigert. In der T3-Gruppe wurde der stärkste synergistische Effekt nachgewiesen. Dieser war in der T4- und der BMP-2-Gruppe kleiner. Die Auswertung der polychromen Sequenzmarkierung bestätigte quantitativ und qualitativ die Röntgenanalyse. In den Histologien konnten keine morphologischen Unterschiede des neu gebildeten Knochengewebes zwischen den einzelnen Gruppen nachgewiesen werden. In der vorliegenden Studie wurde ein synergistischer Effekt von BMPs und TGF-ß1 nachgewiesen. Insgesamt war das Ausmaß jedoch nicht so ausgeprägt wie in der Literatur beschrieben [71]. Für eine klinische Applikation entsteht durch die Kombination der Wachstumsfaktoren kein deutlicher Vorteil. Es empfiehlt sich vielmehr die Applikation einer in ihrer Wirkung optimierten Monosubstanz, wie z.B. die in dieser Arbeit vorgestellte BMP-Mutante T4. / In this Study recombinant human BMP-2 and two BMP-2-mutants, T3 and T4, were combined with rh TGF-ß1. The aim of the study was to demonstrate that TGF-ß1 enhances the osteoinductive capacity of these BMPs. We choosed concentrations of 0,5µg and 1µg of the BMPs and combined them with concentrations of 25ng an 50 ng of TGF-ß1 (ratio: 20:1). As carrier we choosed bovine ICBM-cylinders which were implanted into the femoral muscle of Sprague-Dawley-rats. Combinations of the different BMPs and TGF-ß1 were implanted in the left femoral muscle, carriers with BMPs alone were implanted in the right femoral muscle. As control group we implanted "empty" ICBM-cylinders without any proteins and cylinders in conjunction with TGF-ß1. X-rays of the rats were taken at the days 5, 11, 17, 23 and 28 after implantation. Also at these days fluoroscopy colors for the fluorescence labeling technique were injected. The presence of the new bone formation was evaluated radiologically and histologically. The ICBM-cylinders of the control groups showed no new bone formation neither radiologically nor histolgically. The results in the protein groups showed that TGF-ß1 enhances the induced bone formation of BMP-2, T3 and T4. In the group of T3 there was the the highest synergistically effect.

Die Einstellung retinierter und verlagerter Zähne im Front- und Eckzahngebiet ist eine häufige Behandlungsaufgabe. Sie stellt isoliert oder im Rahmen einer komplexen kieferorthopädischen Behandlung teilweise schwierige Behandlungsschritte dar und kann häufig nur interdisziplinär gelöst werden. Ziel dieser Arbeit war es, die Ergebnisse der kombinierten kieferchirurgischen und kieferorthopädischen Einstellung verlagerter und retinierter Oberkieferfrontzähne und Oberkiefereckzähne an einem möglichst großen Patientenkollektiv in einer retrospektiven Studie unter Berücksichtigung der verschiedenen Freilegungsverfahren zu untersuchen. Besonderes Interesse galt hierbei den parodontalen Verhältnissen der auf unterschiedliche Weise chirurgisch freigelegten und kieferorthopädisch eingestellten Zähne. Die chirurgischen Freilegungsmethoden die in den untersuchten Fällen zur Anwendung gekommen waren, waren die offene Elongation, die geschlossene Elongation und die Fensterung. Es wurden insgesamt 38 männliche und 36 weibliche Patienten mit 94 verlagerten und retinierten Zähnen in die Studie aufgenommen. Es handelte sich um 68 Eckzähne und 26 Frontzähne. Im Rahmen der retrospektiven Studie wurden die verfügbaren Daten der 74 Patienten (n=74), deren Behandlungen zwischen 1973 und 1999 in der Poliklinik für Kieferorthopädie der Klinik für Zahn–, Mund-, und Kieferkrankheiten der Julius-Maximilians-Universität Würzburg abgeschlossen worden waren, anhand der Unterlagen nachuntersucht und anschließend statistisch ausgewertet und analysiert. Die Befunde wurden in einer speziell hierfür erstellten relationalen Datenbank gespeichert und statistisch ausgewertet. Von den 74 Patienten konnten immerhin 23 Patienten (27 Zähne) im Zeitraum vom 23.03.2001 bis zum 01.08.2001 zwischen 2 und 27 Jahren nach ihrer Einstellung in den Zahnbogen erneut klinisch nachuntersucht werden. Die Ergebnisse dieser retrospektiven Studie lassen sich nach kritischer Auswertung wie folgt zusammenfassen: Unabhängig von der Art der chirurgischen Freilegung konnte in den überwiegenden Fällen an den eingestellten Zähnen ein morphologisch und funktionell gesundes Parodont festgestellt werden. Dies entspricht auch weitgehend den in der Literatur diskutierten Ergebnissen. Der Alveolarknochenverlust war in der Mehrzahl der Fälle ebenfalls gering. Hierbei zeigten die durch geschlossene Elongation eingestellten Zähne statistisch signifikant geringeren Knochenverlust. Über 95% der verlagerten und retinierten Zähne konnten langfristig stabil in den Zahnbogen eingeordnet werden. Dies korreliert mit den Ergebnissen anderer Autoren. Die kieferchirurgisch-kieferorthopädische Einstellung retinierter und verlagerter Zähne stellt für die Behandler eine Herausforderung dar. Die Ergebnisse der häufig jahrelangen Behandlung hängen nach Einschätzung vieler Autoren von mehreren Faktoren ab. Die Ausganglage bei Behandlungsbeginn scheint dabei eine wesentliche Rolle zu spielen. Des Weiteren konnten wir mit unseren Ergebnissen zeigen, dass die geschlossene Elongation hinsichtlich der posttherapeutisch parodontalen Verhältnisse einen geringen Vorteil gegenüber anderen Freilegungsmethoden zu haben scheint. Dieser Vorteil konnte jedoch, wie viele andere Ergebnisse unserer Untersuchung nicht statistisch signifikant bewiesen werden. Dennoch konnten wir mit unserer Untersuchung zahlreiche Ergebnisse in einer deskriptiv relevanten Form darstellen. Aufgrund der statistisch geringen Fallzahlen haben diese Resultate zwar nur orientierenden Charakter konnten aber viele in der Literatur beschriebene Hypothesen und Tendenzen bestätigen. / The adjustment of retained and impacted teeth in the front- and canine area is a common task in orthodontic treatment. It appears to require partially complex proceedings of treatment, either isolated or in the course of a complex orthodontic treatment. Therefore, it can often only be solved interdisciplinary. It was the objective of this work to examine the results of combined both surgical and orthodontic adjustments of retained and impacted upper incisors and upper canines. It was important for this work to involve an as big number of patients as possible to receive a retrospective study under consideration of the different surgical procedures. Special interest within this work lay on the periodontal conditions of the - in different ways - surgically and orthodontically treated teeth. The surgical methods which were administered in the examined cases were the open elongation, the closed elongation and the fenestration. Altogether, thirty-eight male and thirty-six female patients with ninety-four impacted and retained teeth were included in the study. It dealt with sixty-eight canines and twenty-six incisors. Within the context of the retrospective study, the available data of seventy-four patients (n=74), whose treatments were completed between 1973 and 1999 in the Department of Orthodontics of the University of Wuerzburg/Germany, was re-examined and statistically analysed. The results were saved and statistically analysed in a database which was especially created for this purpose. After all, twenty-three (twenty-seven teeth) of the seventy-four patients could be clinically re-examined, between two and twenty-seven years after their adjustment in their dental arch. This was done between the 03-23-2001 and the 08-01-2001. The results of this retrospective study can after a critical analysis be summarized as the following: Independently of the method of surgical treatment, in most cases a morphologically and functionally healthy periodontium could be diagnosed at the treated teeth. This corresponds widely to the results discussed in the specialist literature. The lost of alveolar bone height was minor in the majority of the cases. Here, the teeth, treated by closed elongation, showed a statistically significantly low lost of alveolar bone height. More than ninety-five per cent of the impacted and retained teeth could on a long-term basis be integrated in a stable way into the dental arch. This correlates with the results of authors of other studies. The combined surgical and orthodontic adjustment of retained and impacted teeth represents a challenge for each person giving a treatment. The results of the treatments often lasting for years depend on several factors, according to the opinion of many authors. The initial position at the beginning of a treatment seems to play an essential role. In addition to that, we were enabled to show - with the help of our results – that the closed elongation seems to have a minor advantage concerning the periodontal condition compared to other methods of exposure. This advantage, however, as many other results of our examination could be proved as being of no statistical relevance. Nonetheless we could show various results in a descriptively relevant manner throughout our study. These results can only provide orientation because of the statistically low number of cases. However, they confirm many hypotheses and tendencies in the literature.