In vielen Veröffentlichungen ist die Atrophie und die fettige Infiltration der Rotatorenmanschette als wichtiger Prädiktor für den Outcome nach Rekonstruktionen der Rotatorenmanschette belegt worden, insofern, als dass eine fettige Infiltration eine erhöhte Re-Rupturrate bedingt. Der intramuskuläre Fettgehalt wurde bisher mittels einer subjektiven, semiquantitativen Methode, die sich an einer morphologischen CT-Klassifikation orientierte, bestimmt. Durch die in der vorliegenden Arbeit verwendete nichtinvasive 2D-SPLASH Methode ist es möglich, den Verfettungsgrad der Rotatorenmanschettenmuskulatur in einer beliebigen ROI (Region Of Interest) im Rahmen einer Atrophie quantitativ zu bestimmen. Dazu wurden insgesamt 20 Patienten (weiblich/männlich: 7/13, Durchschnittsalter 57,5 ), die unter einem subakromialen Schmerzsyndrom litten, vor der operativen Rekonstruktion der Rotatorenmanschette einer MR-Untersuchung (1,5 T MR Tomograph, Siemens Vision Pro, Siemens AG Erlangen) unterzogen. Die hohe Validität dieser Messmethode ist durch die hochsignifikante Korrelation mit den Phantomuntersuchungen belegt worden. Als weiteres konnte gezeigt werden, dass die fettige Infiltration (bestimmt durch die 2D-SPLASH Methode) nur mäßig mit der mit Hilfe der Quer- und Längsschnittmessungen (cross-sectional areas) bestimmten Muskelatrophie des M. supraspinatus korreliert. Es konnte jedoch ein statistisch gesicherter Zusammenhang zwischen der intramuskulären Verfettung und dem Rupturausmaß belegt werden Zusammenfassend scheint die Entwicklung von Atrophie und fettiger Infiltration der an der Rotatorenmanschette beteiligten Muskeln ein multifaktorielles Geschehen zu sein, an dem eine muskelspezifische Komponente, die Anamnesedauer, die Defektgröße sowie eine Inaktivitäts- und neuromuskuläre Komponente beteiligt sind. Die 31P-MR-Spektroskopie stellt die einzige nichtinvasive Methode dar, mit der der Energiestoffwechsel der Muskulatur in-vivo beurteilt werden kann. In der vorliegenden Arbeit konnten mit Hilfe der 31P-MR-Spektroskopie die Verhältnisse der energiereichen Phosphate, vor allem das Verhältnis zwischen PCr zu ATP, bestimmt werden. Ein signifikanter Unterschied zu einem gesunden Vergleichskollektiv konnte nicht belegt werden. Dabei bleibt fraglich, ob es überhaupt zu einer Veränderung des Energie-stoffwechsels der Rotatorenmanschettenmuskulatur im Rahmen einer Atrophie kommt, wie es bei mitochondrialen, kongenitalen, inflammatorischen und neuropathischen Myopathien nachgewiesen wurde. November 2004 / In many studies it was shown, that fatty infiltration of rotator cuff muscles was the reason of a higher rate of re-ruptures of rotator cuff muscles. The objective of this dissertation is to quantify the fatty degeneration (infiltration) of rotator cuff muscles with a new spectroscopic FLASH (SPLASH) sequence. Before planned surgery (reconstruction or muscle transfer), 20 patients (13 men, 7 women; 35-75 years) with different stages of rotator cuff disease underwent an MR examination in a 1.5 T unit. The protocol consists of imaging sequences and a newly implemented SPLASH, which allows an exact quantification of the fat / water ratio with a high spatial resolution in an arbitrarily shaped region of interest (ROI). The percentages of fat in the rotator cuff muscles were determined. To determine statistically significant differences between the different stages of rotator cuff tear, a Kruskal-Wallis H test was used. Fatty infiltration of the supraspinatus muscle was correlated with cross-sectional area (CSA) measures (Bravais-Person). We found significant differences between different stages of rotator cuff disease, the fatty infiltration and the volume loss (determined by the occupation ratio) of the supraspinatus muscle. With the increasing extent of rotator cuff disease, fatty infiltration increases significantly, as does the volume loss of the supraspinatus muscle. Comparing fatty infiltration and the occupation ratio individually, there was only a moderate inverse correlation between fatty infiltration and the occupation ratio, with considerable variation of data. Fatty infiltration of the infraspinatus muscle occurred when the infraspinatus tendo was involved to a lesser extent. The SPLASH sequence allows exact quantification of fatty infiltration in an arbitrarily shaped ROI. The extent of atrophy and fatty infiltration correlates with the size of tear. Atrophy and fatty infiltration correlate only moderately and should be evaluated separately. The phosphorus-spectroscopy is a not invasive method to measure the situation of metabolism energy of muscles. In this dissertation the relation between PCr and ATP in rotator cuff muscles was measured by phosphorus-spectroscopy. Significant differences in comparison with healthy people were not found. Finally there is no evidence, if atrophy of muscles actually changes the situation of metabolism energy November 2004

Das Fibroblasten-Aktivierungs-Protein (FAP) ist eine Oberflaechenprotease mit kollagenolytischer Aktivität in vitro, die in vivo spezifisch von Fibroblasten in der Umgebung maligner epithelialer Tumoren in der Phase der Invasion und Disseminierung aufreguliert wird. Da Matrixproteasen durch proteolytischen Umbau extrazellulärer Matrix zu Invasion und Metastasierung von Tumoren beitragen, stellen sie interessante Zielstrukturen für die Pharmakotherapie von Tumorerkrankungen dar. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Lokalisation und der Funktion von FAP in migrierenden fibroblastoiden HT1080 Fibrosarkomzellen, die FAP ueberexprimierten. FAP war in Zellen, die durch 3D Kollagenmatrices migrieren, an Zellkontakten zu Kollagenfasern geclustert, mit ß1-Integrin kolokalisiert (Konfokalmikroskopie) und wurde im Verlauf der Kultur auf der Zelloberflaeche aufreguliert bzw. stabilisiert (Durchflusszytometrie). Ein spezifischer FAP-Inhibitor BIBX 1899, nicht jedoch die strukturhomologe Kontrollsubstanz BIBX 1954, fuehrte zu einer subtotalen Inhibition der Zellmigration (Zeitraffervideomikroskopie und Zelltracking). Die Inhibition der Motilitaet war nicht toxisch, dosisabhaengig, spezifisch für FAP-exprimierende Zellen und in der gesamten Zellpopulation nachweisbar. Die Inhibition von FAP fuehrte darueber hinaus zu einer spezifischen, dosisabhaengigen Hemmung der Matrixverdichtung und Kontraktion von Kollagenmatrices durch FAP-positive humane Lungenfibroblasten (GM 5387). Die Befunde zeigen eine Fokalisierung von FAP an Bindungsstellen zu Kollagenfasern, eine Beteiligung an kontraktilen Zell-Matrix Interaktionen und der Zellbewegung in komplexen 3D Matrixkulturen. Somit konnte belegt werden, dass FAP als Zielmolekuel für die Hemmung dynamischer Zell-Matrix-Interaktionen mit spezifischen FAP-Inhibitoren geeignet ist. / FAP is a surface-bound peptidase with collagenolytic activity in vitro and specific upregulation by stromal fibroblasts surrounding epithelial cancers while invasion and dissemination of tumour cells in vitro. Following their proteolytic activity in extracellular matrix in the stage of tumour spreading matrix-proteases are interesting targets for the pharmacotherapy of cancer. The intention of this study was to define the loalization and function of FAP in migrating fibroblast-like HT 1080 fibrosarcoma cells with over-expression of FAP. The FAP-expression pattern of cells migrating in three-dimensional matrix showed a clustering at cell-collagen adhesions, a colocalisation with â1-integrins (confocal microscopy) and a upregulation/stabilization on surface of cells while their culture (flow cytometry). A specific FAP-inhibitor BIBX 1899, but not the structure-related controll substance BIBX 1954, caused a subtotal inhibition of cell-migration. (time-lapse video-assisted microscopy and computer-assisted cell-tracking). The inhibition of motility was not toxic, dosis-related, specific for FAP-positive cells and proven in the whole cell population. Besides the inhibition of FAP resulted in a specific, dosis-depending inhibition of collagen contraction caused by the effect on human lung fibroblasts (GM 5387). The results showed a focalisation of FAP at cell-collagen adhesions, a participation on contractile cell-matrix-interactions and on movement of cells in three-dimensional matrix. Alltogether FAP is qualified as a target for inhibition of dynamic cell-matrix-interactions by specific FAP-Inhibitors.

Deregulierte Überaktivierung von Tyrosinkinasen der Abl-Familie spielen eine wesentliche Rolle in verschiedenen Leukämieformen beim Menschen. Neben der schon seit vielen Jahren für die CML als ursächlich anerkannten Fusionskinase p210Bcr-Abl sind weitere Fusionskinasen unter Beteiligung der Abl-Kinase in Formen der sowohl CML als auch der ALL und CMML beschrieben worden. Diese seltener auftretenden Abl-Fusionskinasen umfassen sowohl Bcr-Abl Proteine anderer Größe (p165Bcr-Abl, p190Bcr-Abl und p230Bcr-Abl) als auch die Tel-Abl Fusionskinasen, die anstelle von Teilen des Bcr-Proteins Teile des Tel-Proteins beinhalten. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die Kinasespezifität der onkongenen Fusionstyrosinkinasen Bcr-Abl und Tel-Abl mit der der physiologischen Kinasen c-Abl und Arg verglichen. Mittels kurzer Peptide, deren Aminosäuresequenzen Phosphorylierungsepitopen in Substratproteinen der Kinasen der Abl-Famile entsprechen, konnte eine verminderte katalytische Spezifität der onkogenen Kinasen Bcr-Abl und Tel-Abl gezeigt werden. Der zweiten Teil der hier dargestellten Ergebnisse fokussiert auf Signaltransduktionsereignisse, die in Tel-Abl exprimierenden Zellen auftreten, und vergleicht diese mit der für Bcr-Abl bekannten Signaltransduktion. Ähnlich wie Bcr-Abl konnte auch Tel-Abl in Proteinkomplexen mit dem Adapterprotein CRKL, ein Protein, das in Bcr-Abl-transformierten Zellen konstitutiv Tyrosin-phosphoryliert ist, nachgewiesen werden. Des weiteren wurde gezeigt, daß in den Tel-Abl exprimierenden Zellen die Adapterproteinen c-CrkII und CRKL phosphoryliert sind und mit vielen anderen tyrosinphosphorylierten Proteinen Komplexe bilden. Schließlich wurden einige Signaltransduktionsschritte beschrieben, die sowohl in Zellen, die Tel-Abl exprimieren, als auch in Zellen mit Bcr-Abl-Expression aktiviert sind. Mittels eines Ras×GPT-spezifischen Präzipitationsassys konnte eine konstitutive Anhebung des GTP-belandenen Anteils des GTPase Ras in den Zellen mit Expression der leukämischen Abl-Formen gezeigt werden. Sowohl die mitogene Kinase MAPK/Erk als auch die Kinase Akt/PKB, welche die Apotptose blockiert, werden ebenfalls durch Tel-Abl aktiviert. Die Ergebnisse der hier dargestellten Arbeit zeigen, daß die leukämischen Abl-Fusionsproteine eine katalytische Spezifität aufweisen, die sich von der der physiologischen Abl-Kinasen unterscheidet und daß Tel-Abl zumindest einige der Signaltransduktionswege zu aktivieren vermag, welche auch durch das onkogene Protein Bcr-Abl aktiviert werden. / Inappropriate activation of Abl family kinases plays a crucial role in different human leukaemias. In addition to the well known oncoproteins p190Bcr-Abl and p210Bcr-Abl, Tel-Abl, a novel fusion protein resulting from a different chromosomal translocation, has recently been described. In this study, the kinase specificities of the Bcr-Abl and Tel-Abl proteins were compared to the physiological Abl family kinases c-Abl and Arg (abl related gene). Using short peptides which correspond to the target epitopes in known substrate proteins of Abl family kinases, we found a higher catalytic promiscuity of Bcr-Abl and Tel-Abl. Similar to Bcr-Abl, Tel-Abl was found in complexes with the adapter protein CRKL. In addition, c-Crk II and CRKL are tyrosine phosphorylated and complexed with numerous other tyrosine phosphorylated proteins in Tel-Abl expressing cells. GTPase analysis with a Ras-GTP-specific precipitation assay showed constitutive elevation of GTP-loaded Ras in cells expressing the leukaemic Abl proteins. The mitogenic MAPK/Erk kinases as well as Akt/PKB, a kinase implicated to negatively regulate apoptosis, were also constitutively activated by both Bcr-Abl and Tel-Abl. The results indicate that the leukaemic Abl-fusion proteins have catalytic specificities different from the normal kinases c-Abl and Arg and that Tel-Abl is capable to activate at least some pathways which are also upregulated by Bcr-Abl.

This study investigates the abundance and geographic distribution of the hawkmoth species (Lepidoptera: Sphingidae) of Southeast-Asia and analyses the resulting patterns of biodiversity, biogeography and macroecology. Data on the distribution of species were retrieved from published and unpublished faunal lists and museum collections (in close cooperation with the Natural History Museum, London). Over 34,500 records of the global distribution of the 380 species that occur in Southeast-Asia (including New Guinea and the Solomon Islands) were used for a GIS-supported estimate of distributional ranges, which can be accessed at http://www.sphingidae-sea.biozentrum.uni-wuerzburg.de, an Internet site that also provides pictures of the species and checklists for 114 islands of the Malesian region. The abundance of species in local assemblages was assessed from nightly collections at artificial light sources. Using a compilation of own samples as well as published and unpublished data from other sources, local abundance data on 93 sites were used for analysis, covering 159 species or 17,676 specimens. / In der hier präsentierten Arbeit wurden Häufigkeit und Verbreitung der Schwärmerarten Südostasiens (Lepidoptera: Sphingidae) sowie daraus resultierende Muster der Biodiversität, Biogeographie und Makroökologie untersucht. Verbreitungsnachweise der Arten wurden publizierten wie auch unveröffentlichten Artenlisten sowie Museumssammlungen (in enger Zusammenarbeit mit dem Naturkundemuseum London) entnommen. Über 34 500 Nachweise der weltweiten Verbreitung der 380 südostasiatischen Schwärmerarten (inkl. derer aus Neuguinea und von den Salomoninseln) wurden für GIS-gestützte Schätzungen der Verbreitungsgebiete verwendet, die unter https://www.sphingidae-sea.biozentrum.uni-wuerzburg.de zugänglich sind. Diese Internetseite präsentiert außerdem Bilder der Arten sowie Artenlisten für 114 Inseln des Malesischen Archipels. Die Häufigkeit der Arten wurde anhand nächtlicher Zählungen an künstlichen Lichtquellen abgeschätzt, wobei sowohl eigene Aufsammlungen als auch veröffentlichte und unveröffentlichte Daten anderer Sammler verwendet wurden. Für eine Analyse standen lokale Häufigkeitsdaten für 93 Standorte zur Verfügung, die insgesamt 17 676 Individuen aus 159 Arten umfassten.

Zwischenmenschliche Kommunikation ist in unserer heutigen Umwelt kaum mehr ohne zivilisationsbedingte Störgeräusche möglich, die entscheidenden Einfluss auf das Sprachverstehen haben. Altersbedingte Verschlechterung des Hörvermögens und/oder eventuelle Vorschäden des Gehöres intensivieren die Problematik des Sprachverstehens in störlärmbehafteter Umgebung. In der hier vorliegenden Arbeit wurde die Diskriminationsfähigkeit normal gealterter 50 bis 60 jähriger Probanden unter Lärm - 60dB und 80dB Lärm - und mit zusätzlichen Hochpassfiltern untersucht. Insgesamt wies die Höhe des Lärms keinen signifikanten Einfluss auf den Signal to Noise-Abstand auf. Dessen ungeachtet bestand eine leichte Tendenz zum besseren Verständnis bei 80 dB Lärm. Des weiteren war der Unterschied des durchschnittlichen Sprachverständnisses in Abhängigkeit des Signal to Noise-Abstands zwischen beiden Lärmbedingungen gering. Die eingeführten Hochpassfilter von 250 Hz und 1000 Hz hatten einen hochsignifikanten Effekt auf den Signal to Noise-Abstand. Die Filterbedingungen zeigten bei beiden Lärmbedingungen ein identisches Bild. Im Allgemeinen war die ungefilterte Sprache besser zu verstehen als die gefilterte, wobei der Unterschied zwischen 250 Hz hochpassgefilterter Sprache und der ungefilterten Sprache gering war. 1000 Hz hochpassgefilterte Sprache wurde deutlich am schlechtesten verstanden. Das Geschlecht hatte ebenfalls einen hochsignifikanten Effekt auf den Signal to Noise- Abstand bzw. das Sprachverständnis. Frauen wiesen in allen Bedingungen den geringsten Signal to Noise-Abstand auf. Vor dem Versuch wurden die Probanden aufgefordert, ihr Hörvermögen selbst einzuschätzen. Im Vergleich mit Sprache bei 50 dB ohne Lärm zeigte sich deutlich, dass die Probanden nicht in der Lage waren, ihr eigenes Hörvermögen valide einzuschätzen. Die Streuung um die ermittelte Regressionsgerade war zu groß, um eine Vorhersagen auf das tatsächliche Sprachverständnis machen zu können. Somit kann die eigene Einschätzung nicht als Indikator für das tatsächlich vorhandene Diskriminationsvermögen gelten. / This dissertation describes the speech discrimination of the "HSM-Sprachtest" of patients between 50 and 60 years. The patients were tested in a 60 dB or 80 dB noise condition with a highpassfiltering. We could see that the noise-level didn´t have a significant influence on the signal to noise difference. The highpassfilter with cut-off frequences of 250 Hz and 100 Hz did have a significant effect on the signal to noise difference. Speech wich was filtered with a 1000 Hz highpassfilter was understood worst. The patients sex had also a highly significant effect on the signal to noise difference respectively the speech discrimination. Women had a lower signal to noise difference than men in every condition. In a questionnaire before the experiment the patients had to answer questions about their hearing capability. They were unable to assess their hearing capability validly. The patients assessment can therefore not be taken as an indicator for their actual speech discrimination.

Der Follow-UP von Patienten mit differenziertem Schilddrüsenkarzinom (DTC) wird konventionell mit I-131-Ganzkörperzintigrafie (GKS) und Bestimmung des Serumthyreoglobulins (hTg) durchgeführt. Wegen der Inzidenz von 15%-20% diskordanter Resultate entwickelte Bianchi et al. (J Nucl Med 1993; 34: 2032-2037) die Serumchromatografie von endogen radioiodiertem Triiodthyronin (L-T3) und Thyroxin (L-T4) bei Patienten mit DTC nach oraler Applikation von I-131. Da im Rahmen des Iodstoffwechsels auch radioiodierte Verbindungen im Urin erscheinen, versuchten wir eine Urinchromatografiemethode zu entwickeln, basierend auf der Annahme, dass ein pathologischer I-131-Uptake, wenngleich zu niedrig um im GKS erkannt zu werden, gleichwohl über endogen iodierte Schilddrüsenprodukte im Urin nachgewiesen werden kann. In der Urinchromatografie konnten die Ergebnisse der Serumchromatografie nicht erreicht werden. / Patients with DTC are conventionally followed up with serial I-131- whole-body-scintigraphy (WBS) and serum thyroglobulin (hTg) measurements. Given the 15%-20% incidence of discordant results Bianchi et al. (J Nucl Med 1993; 34: 2032-2037) established the serum chromatographic identification of endogenously radioiodinated thyroid hormones after I-131-WBS in the follow-up of patients with DTC. We tried to establish an urine chromatographic method of patients with DTC, based on the assumption that I-131-uptake, though too low to be detected by I-131-WBS, could be assayed in urine as endogenously labeled and excreted thyroid products. The urine chromatographic method did not show the good results of the serum chromatographic method.

Ein Problem der Therapie maligner Tumore ist die Resistez gegenüber Chemotherapeutika. Diskutiert wird ein Zusammenhang zur Expression von Hitzeschockproteinen (HSP). Insbesondere das in Mamma-Karzinomen stark exprimierte HSP27 und HSP70 scheinen hier beteiligt. Hitzeschockproteine sind Teil eines durch Noxen induzierten Mechanismus, welcher Schutz vor weiterer Noxenexposition verleiht, also die entsprechenen Zellen im Unterschied zu nicht exponierten Kontrollzellen zu überleben befähigt. Es kommt nach einem Streßereignis zu einer Veränderung von Zelltod unter nachfolgenden Bedingungen, z.B. Verhütung von Apoptose (physiologischer Zelltod). Tumortherapie mittels Zytostatika stellt eine „kontrollierte Apoptose“ dar. Ziel dieser Therapie muß es also folglich sein, eine HSP-Induktion zu vermeiden, da eine solche den Therapieerfolg und Benefit für den Patienten schmälert. Die Exposition einer Tumorzelle mit einem chemotherapeutisch wirksamen Medikament bedeutet für diese Zelle toxischen/oxidativen Streß, den sie nur durch Induktion entsprechender Abwehrmechanismen überleben kann. Diese Mechanismen haben letztlich einen wesentlichen Einfluß auf die Wirksamkeit des Medikamentes und Profit des Patienten durch die ihm angebotene Therapie. Eine frühe adaptive Zellantwort von Säugerzellen auf toxische Einflüsse stellt die Expression von Hitzeschockproteinen dar. Den Fokus der vorliegenden Untersuchungen stellen einerseits diejenigen Substanzen dar, welche heutzutage in der Therapie des Mamma-Karzinoms eingesetzt werden, den drei Einzelsubstanzen des CMF-Protokolls Methotrexat, 5-Fluorouracil und Cyclophosphamid, andererseits die Hitzeschockproteine mit der höchsten bekannten Bedeutung für Tumorwachstum. In einem ersten Schritt wurde in vitro mit einem Zellsystem, welches durch Transfektion mit dem humanen hsp27-Gen bei bekannter HSP70-Induzierbarkeit als einfaches isoliertes Zellsystem ein gutes Werkzeug zur spezifischen Untersuchung dieser beiden Proteine darstellt, untersucht werden, inwieweit sich diese speziellen Proteine durch die unterschiedlichen Substanzgruppen des CMF-Protokolls induzieren lassen. Es wurde also nach einer adaptiven Zellantwort in Form einer Induktion von HSP27 und HSP70 nachfolgend einer Noxenexposition gesucht werden. In einem zweiten Schritt wurde untersucht, ob die für diese beiden HSPs postulierte zytoprotektive Eigenschaften auch für Zytostatika gelten. Es wurde überprüft , inwieweit Chemotherapeutika unter dem Einfluß von HSP70 und HSP27 stehen, also inwieweit die Expression von HSP27 und HSP70 einen Zellschutz gegen toxischen Streß (durch CMF) in den verwendeten L929-Mausfibroblasten darstellen kann. / Resistance to cytotoxic drugs is a major problem in tumor therapy. Paradoxycally both aquired and inhärent resistance to chemotherapeutica seem to be more common in tumors than in normal cells. A correllation to the expression of heat schock proteins (HSPs) is discussed. In particular, HSP27 and HSP70 seem to controbute to this phenomen. Our study focussed on the role of both HSPs in cellular response to methotrexate, 5-FU an cyclophosphamide, which are actually used in breast cancer therapy.

Propofol und Methohexital hemmen die Dünndarmperistaltik. Untersuchungen des Wirkmechanismus am Meerschweinchendünndarm in vitro Fragestellung: Die Hemmung der Darmmotilität durch Anästhetika und Pharmaka zur Analgosedierung von Patienten in der Intensivmedizin kann Ursache weiterer Komplikationen sein. Diese Arbeit untersucht, ob die Hypnotica Propofol und Methohexital einen Einfluss auf die intestinale Peristaltik haben. Methodik: Dünndarmsegmente des Meerschweinchens wurden in vitro in einer Vorrichtung perfundiert, die propulsive Peristaltik ermöglicht. Durch Registrierung des intraluminalen Drucks kann die Schwelle (peristaltic pressure threshold, PPT), ab der peristaltische Kontraktionen ausgelöst werden, bestimmt werden. Propofol, Methohexital, sowie mögliche Antagonisten, wurden den Dünndarmsegmenten extraserosal zupipettiert und die Änderungen der PPT registriert. Ergebnisse: Propofol und Methohexital beeinflussten die Dünndarmperistaltik auf unterschiedliche Art und Weise. Methohexital führte konzentrationsabhängig zu einem Anstieg der PPT, z.T. bis zur kompletten Hemmung der Peristaltik. Im Gegensatz dazu führte die Gabe von Propofol in keinem Fall zur kompletten Hemmung, es zeigte sich lediglich ein Anstieg der PPT. Die Hemmung durch Methohexital trat nach Naloxon und z.T. nach Bicucullin vermindert auf. Die Hemmung der Peristaltik durch Propofol war zumeist unbeeinflusst durch die verwendeten Antagonisten. Schlussfolgerung: Propofol und Methoxital hemmen konzentrationsabhängig die Dünndarmperistaltik des Meerschweinchens. Der hemmende Effekt von Methohexital scheint durch endogene Einflüsse und durch Bindung an vermittelt GABAA- Rezeptoren vermittelt zu werden. Die vorliegenden Daten weisen darauf hin, dass Hypnotika wie Propofol und Methohexital auch auf die menschliche Peristaltik einen hemmenden Einfluss haben und bei Intensivpatienten einen Ileus induzieren oder verschlimmern können. GABA- Rezeptoren scheinen hierbei eine untergeordnete Rolle zu spielen. / Propofol and Methohexital Inhibit Peristalsis in the Guinea-Pig Ileum In Vitro Introduction: Inhibition of gastrointestinal motility by drugs used for anaesthesia or sedation in critically ill patients in the ICU is a major problem leading to various complications. Thus this work examines whether the hypnotics Propofol and Methohexital exert an inhibitory effect on intestinal peristalsis. Methods: Peristalsis in isolated segments of the guinea-pig small intestine was elicited by distension of the gut wall through a rise of intraluminal pressure and recorded via the intraluminal pressure changes associated with the aborally moving peristaltic contractions. By Propofol, Methohexital and potential antagonists induced change of peristalsis was reflected by an increase/ decrease of the peristaltic pressure threshold (PPT). Results: Propofol and Methohexital impaired the peristalsis of the guinea-pig ileum in vitro in a different manner. Mehohexital concentration-dependently increased PPT, partly the peristaltic reflex was totally abolished. In contrast, propofol never caused complete inhibition of peristalsis. PPT was slightly elevated concentration-dependently with propofol. Inhibition by Methohexital was decreasesed by Naloxon and partly by Bicucullin. Inhibition by Propofol was mostly uninfluenced by the used antagonists. Conclusion: Propofol and Methohexital concentration-dependently impair intestinal peristalsis in the guinea-pig ileum. The inhibitory effect of methohexital seems to be mediated through activation of endogenous opioidergic pathways and through binding to GABAA- receptors. The data suggest that hypnotics such as propofol and methohexital also have an inhibitory effect on intestinal motility in humans and may induce or worsen intestinal atonia in ICU patients. At this GABA- receptors seem to play a tangential role.

Die Mechanismen, die den Tonus glatter Gefäßmuskelzellen im Organismus regulieren, sind noch nicht vollständig verstanden. Diese Arbeit beschäftigt sich im speziellen mit der Rolle der sarkolemmalen Kalzium-ATPase PMCA (plasma membrane calmodulin-dependent calcium ATPase), die Kalziumionen aus der Zelle pumpt. Insbesondere ihre physiologische Relevanz neben dem sehr effektiven Na+/Ca2+-Austauscher ist spekulativ. Transgene Mäuse, die die humane Isoform 4b der Pumpe unter Kontrolle des für arterielle glatte Gefäßmuskelzellen spezifischen SM22alpha Promotors überexprimieren, wurden auf Expression des Proteins untersucht. Isolierte Aortenringe der transgenen Tiere zeigten eine stärkere Kontraktionsantwort in KCl-Lösung verglichen mit Wildtypmäusen. Die endothel-abhängige Relaxationsantwort auf Acetylcholin nach Vorkontraktion mit Noradrenalin war nicht unterschiedlich verglichen mit Kontrolltieren (76 +/- 8% versus 79 +/- 8% der maximalen Relaxation; n = 12, n.s.).Deendothelialisierte Aortenringe transgener Tiere zeigten eine stärkere maximale Kontraktion auf KCl (100 mmol/l) im Vergleich zu Kontrollmäusen (86 +/- 6% versus 68 +/- 7% des zu Beginn des Experiments eingestellten Referenzwertes in KCl; p<0,05; n=6). Inkubation der deendothelialisierten Gefäßringe mit L-NAME (L-N(G)-Nitroarginin-Methyl-Ester; 10-5 mol/l) resultierte in einer insgesamt stärkeren Kontraktion auf KCl-Stimulus verglichen mit der Kontraktionsantwort ohne L-NAME Vorinkubation (p<0,05; n=5). Effekte einer basalen NO-Produktion konnten so demaskiert werden. Die maximale Kontraktion auf KCl-Stimulus nach Vorbehandlung mit L-NAME zeigte keine Unterschiede zwischen transgenen und Wildtyp-Tieren. Analog zu diesen Ergebnissen zeigten deendothelialisierte Aortenringe von nNOS-knockout Mäusen verglichen mit solchen von Kontrolltieren eine signifikant höhere Kontraktion in KCl-Lösung (151 +/- 5% versus 131 +/- 6% des Referenzwerts in KCl-Lösung; p <0.05; n=5). In einem Modell zusammengefasst legen diese Ergebnisse eine Funktion der Plasmamembran-Kalzium-ATPase nahe in der sie die Aktivität der glattmuskulären Ca2+/Calmodulin-abhängigen neuronalen NO-Synthase inhibiert. Die physikalische Interaktion beider Proteine konnte in dieser Arbeit gezeigt werden. Die PMCA stellt damit ein weiteres regulatorisches Agens des glattmuskulären Gefäßtonus dar. / The mechanisms governing vascular smooth muscle tone are incompletely understood. In particular, the role of the sarcolemmal calcium pump PMCA (plasma membrane calmodulin-dependent calcium ATPase), which extrudes Ca2+ from the cytosol, and its importance compared to the sodium/calcium exchanger remain speculative. Chraracteristics of PMCA were examined in transgenic mice overexpressing the human PMCA4b under control of the arterial smooth muscle-specific SM22alpha promoter after verification of the expression of PMCA4b in smooth muscle cells of these animals. This resulted in increased smooth muscle contraction in aortic rings compared to littermate controls. In PMCA-overexpressing mice, endothelium-dependent relaxation of norepinephrine-preconstricted aortic rings to acetylcholine did not differ from wild type controls (76 +/- 8% versus 79 +/- 8% of maximum relaxation; n = 12, n.s.). De-endothelialized aortas of transgenic mice exhibited stronger maximum contraction to KCl (100 mmol/l) compared to controls (86 +/- 6% versus 68 +/- 7% of reference KCl contraction at the beginning of the experiment; p <0.05; n=6). Preincubation of de-endothelialized vessels with the nitric oxide synthase (NOS) inhibitor l-NAME (l-N(G)-nitroarginine methyl ester) (10-5 mol/liter) resulted in a stronger contraction to KCl (p <0.05 versus without l-NAME; n=5), thus unmasking vasodilatory effects of inherent NO production. Maximum contraction to KCl in PMCA mice did not differ from controls after preincubation with l-NAME. In analogy to the results in PMCA-overexpressing mice, contractions of de-endothelialized aortas of neuronal NOS-deficient mice to KCl were significantly increased compared to controls (151 +/- 5% versus 131 +/- 6% of reference KCl contraction; p <0.05). In conclusion, this data suggest a model in which the sarcolemmal Ca2+ pump down-regulates activity of the vascular smooth muscle Ca2+/calmodulin-dependent neuronal NOS by a functionally relevant interaction. Physical interaction of both proteins was shown by coprecepitation Therefore, the PMCA represents a novel regulator of vascular tone.

Die optische Biometrie als faszinierende moderne Form der Biometrie stößt in optisch stark streuenden Medien an ihre Grenzen; an dem Labor-Typ von Fercher mit Katarakt-Klassifikation (Lens Opacity Meter®) konnten Hitzenberger et al. sie quantifizieren. In dieser Arbeit wurde ein solcher Vergleich mit zwei Klassifikationssystemen durchgeführt: dem objektiven Streulichtmesssystem Lens Opacity Meter® und dem morphologisch-subjektiven Lens Opacities Classification System III (LOCS III) im Vergleich zu Messungen des Handelsgerätes IOLMaster®. Ziel dieser Arbeit war es zu quantifizieren, bis zu welcher Katarakt-Dichte der IOLMaster® einsetzbar ist. Außerdem stellte sich die Frage, wie bei hochgradigen Katarakten die wenigen möglichen Wertausgaben mit starkem Hintergrundrauschen klinisch – zum Beispiel zur IOL-Berechnung – verwertbar sind. Es wurden 227 Katarakt-Patienten mit 452 Augen gemessen. Stationär aufgenommen wurden sie am Vortag Ihrer Katarakt-Operation. Zusätzlich zu den präoperativen Untersuchungen mit Keratometrie, optischer und akustischer Biometrie wurden von mir ihre Linsen mit zwei verschiedenen, sich gegenseitig ergänzenden Kataraktklassifikationen gemessen: dem morphologisch orientierten subjektiven LOCS III® an der Spaltlampe im 45° Spaltlicht und im regredienten Strahlengang und danach mit dem Lens Opacity Meter 702®, das Streulicht misst. Bei dem Vergleich mit den Messungen des IOLMasters® zeigt sich, dass je trüber eine Katarakt ist, desto schlechter ist sie mit Laserinterferenz messbar. Bei 60 Lensmetereinheiten (LMU) ist die Auswertbarkeit deutlich beeinträchtigt. Ab 70 LMU sind von den ersten fünf Messungen keine auswertbar, bei weiteren Messungen erfolgte aber bei 22% auch ab 70 LMU trotzdem eine Wertausgabe. Das ist mit den Ergebnissen am Labor-Typ vergleichbar, wir konnten auch etwas dichtere Katarakte gut messen. Messbar mit dem IOLMaster® waren hier direkt 80%, davon 58% sehr gut und 22% gut. Die nicht spontan messbaren Augen wurden per Hand nachausgewertet, wegen fehlender Datenspeicherung konnte dies bei 12% der 20% durchgeführt werden, davon wurde ein Drittel messbar. Mit einem Prototyp des IOLMaster® in drei Versionen wurden 9% (42Augen) der 20% (88 Augen) nicht spontan messbaren gemessen. Bei diesen Messungen zeigte sich, dass Signale zwischen 15 und 42 mm Achsenlänge ausgegeben wurden, dies ist exakt der theoretische Messbereich des IOLMasters®. Bei Erwachsenen anatomisch wahrscheinliche Achsenlängen liegen zwischen 20 und 30 mm. Von den 42 gemessenen Augen waren 56% direkt messbar, 7% (3Augen) konnten per Handauswertung in den messbaren Bereich überführt werden. 32% blieben nicht messbar und bei 5% wurde mangels Datenspeicherung die Handauswertung nicht durchgeführt. Ursache der Nicht-Messbarkeit war jeweils eine mature Katarakt. Handauswertung bedeutet, dass unsichere Werte im realistischen Achsenlängenbereich durch Wertwiederholung an gleicher Stelle, unter Berücksichtigung von Refraktionsfehlern und der Achsenlänge des kontralateralen Auges als echte Werte gewertet wurden; ein Vergleich mit Immersions-Ultraschall als Kontrolle zeigt, dass dann auch eine „unsichere“ Wertausgabe zur Ermittlung der tatsächlichen Achsenlänge führt. Außerdem wurde hier ein Vergleich zwischen optischer und akustischer Biometrie durchgeführt. Nur 20 Messwerte divergierten deutlich und wurden einer weiteren Ursachenanalyse unterzogen. Spezielle Augenpathologien und Fixationsprobleme, sowie Übertragungsfehler waren ursächlich dafür. Die Übereinstimmung der Achsenlängenwerte zwischen optischer und akustischer Immersions-Biometrie war exzellent. Bei nicht plausibel erscheinenden Werten lohnt sich also eine Ursachenforschung. In der eigenen Auswertung zeigte sich die Fehleranfälligkeit manueller Zahlenübertragung; dies wird mit der im IOLMaster® integrierten Linsenberechnung vermieden. Bei nicht plausibel erscheinenden Messungen können spezielle Augenpathologien ursächlich sein, so dass eine andere Distanz, als die für die Zielrefraktion korrekte, gemessen wird. Zusammenfassend kann man sagen, dass sich bei anfangs nicht messbaren Augen eine Mehrfachmessung lohnt; es kann durch leichte Positionsveränderung des Messstrahls je nach Katarakt-Morphologie ein weniger stark streuender Bereich getroffen werden. Sogar bei starkem Hintergrundrauschen können Signale, die in aufeinander folgenden Messungen an derselben Stelle wiederkehren, trotzdem als aussagekräftige Messsignale verwendet werden. Diese Signale können zur Linsenberechnung benutzt werden. / Optical coherence biometry meets limitations in high density media that got quantificated by Hitzenberger et. al. at the Fercher laboratory-typus by Cataract-Classification (Lens opacity Meter§) . In their study a comparison was done via two classification systems – the objective Lens Opacity Meter 702§ (LOM) measuring back skattering light and the subjective morphological Lens Opacity Classification System III§ (LOCS III) compared to the IOLMaster§. This study´s aim was to quantificate up to whitch density of cataracts the IOLMaster§ is usable. Another question was what to do with low signal-to-noise-ratio whitch is typical for high dense media, e.g. mature cataract. Can they be used e.g. for intraocular lens calculations? 227 patients having 452 eyes got classified one day before their cataracts surgery. Added to the pre-operative examinations in ceratometry, optical and ultrasonic biometry they got their lenses measured for this study by two different one another supplementing cataract classifications – the subjective morphological LOCS III§ on the slit-lamp as well with 45° slit-light as in regredient light and afterwards with the LOM measuring skattering light. Looking at the comparison to the measures of the IOLMaster§ it becomes visible the more difficult to take data by laser interference the denser the cataract is. Beginning with 60 lens meter units (LMU) the signal grew fewer. From 70 LMU on all five first measurements showed no signal, measuring more often even from 70 LMU on it got a signal for 22%. Thats break even with the laboratory-typus, even slightly denser cataracts were measurable. At first try via IOLMaster§ for 80% signals could be taken, 58% very well and 22% well. The other eyes got manually examined except for 8% whose data were not saved. The third part of those could be used. 42 eyes – that´s 9%, being part of the group of the 88 (20%) not instantly usable measurable eyes got classified using a prototype of the IOLMaster§ in three versions. Their signals in a range between 15 and 42mm axial length got issued, thats parallel to the theoretical area of the IOLMaster§. The anatomically probable axial lengths of adults have a range from 20 to 30mm. 46% of the 42 measured eyes got measured on first try. 7%, that means three eyes could be manually corrected into the measurable area. 32% were still unmeasurable, 5% didnt get manually examined for the data was not served. The reason for the unability to measure was in each case a mature catract. Manual correction means that uncertain signals whitch are in a realistical axial length got taken as true signals if they were repeated parallel taken as well refractional anormalities into account as the axial length of the other eye. Controlled via immersion-ultrasound it has been proven to be correct to use those uncearten signals to get the true axial length. Besides optical and ultrasonic biometrie got compared in this study. Just 20 signals diverged clearly and got analysed nearer. Their reason were special ophthalmological pathologies, fixation problems and transfer problems. The token axial lengths of optical and immersion-ultrasonic biometry corresponded excellently. So for appearently unplausible signals a secound view is worth it. In the study’s own evaluation the mistake of manual data transfer was shown. The IOLMaster§ integrates all the calculation, so this problem can not appear there. The reason for not plausible signals can be special pathologies of the eye. So another distance than the one needed for good visual outcome could have been measured. All in all it can be stated that it may be useful in cases of not instantly measurable eyes to take more often a slight difference in the position of the measuring beam so a not as dens point of the lens may be found. Even at a low signal-to-noise-ratio signals returning at the same point can be taken as a realistic signal and therefore used for intraocular lens power calculation.