Die Moleküle des „major histocompatibility complex“ (MHC) spielen in der thymischen T-Zell-Reifung eine zentrale Rolle. Durch Interaktion des T-Zell-Rezeptors auf der unreifen T-Zelle und den Co-Rezeptoren CD4 und CD8 mit dem MHC auf dem Thymusepithel werden die zwei wichtigsten Reifungs- und Selektionsprozesse, positive und negative Selektion, vermittelt. Störungen dieser Selektionsmechanismen können zu Immundefekten oder Autoimmunphänomenen führen. Die Regulierung der MHC IIExpression erfolgt hauptsächlich transkriptionell und wird vor allem durch den sogenannten Class II Transaktivator (CIITA) bestimmt. Die Transkription von CIITA wird über vier alternative, gewebsspezifische Promotoren durch alternatives splicing reguliert. Unter diesen Splicevarianten ist der CIITA Typ IV Promotor für die konstitutive MHC II-Expression in Thymusepithelzellen und für die IFN-g induzierte Expression in anderen Geweben verantwortlich. Thymome sind menschliche Tumoren des Thymusepithels, welche häufig mit einer paraneoplastischen Myasthenia gravis (MG) assoziiert sind. Die paraneoplastische MG zeigt eine starke positive Korrelation mit der Fähigkeit eines Thymoms, reife CD4+ T-Zellen zu produzieren und in das periphere Blut zu exportieren. Thymome weisen aus bislang ungeklärten Gründen häufig eine starke Reduktion der epithelialen MHC II- Expression auf. Ziel dieser Arbeit war die Beantwortung der Frage, ob eine DNA-Methylierung der Promotorregion des MHC-Klasse II Transaktivators (CIITA) Typ IV daran beteiligt ist. Hierzu wurden 27 Thymome mit sowohl hoher und als auch niedriger MHC II-Expression und 9 Normalthymi aus unterschiedlichen Altersgruppen untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass der CIITA Typ IV Promotor in kindlichen Kontrollthymi vollständig unmethyliert ist, während die Thymi erwachsener Kontrollpersonen eine vermehrte Methylierung aufweisen. Im Gegensatz dazu war der CIITA Typ IV in nahezu allen Thymomen stark hypermethyliert. Da aber kein signifikanter Unterschied in der Methylierung zwischen Thymomen mit hoher und solchen mit niedriger MHC II-Expression festgestellt werden konnte, lassen diese Ergebnisse vermuten, dass eine Hypermethylierung des CIITA Typ IV Promotors sehr wahrscheinlich nicht der alleinige Grund für die verminderte MHC II-Expression in Thymomen ist, sondern das auch andere Regulationsmechanismen wie zum Beispiel Histon-Acetylierung beteiligt sein könnten beteiligt sein könnten. / The major histocompatibility complex (MHC) plays an important role in the development and maturation of T-cells in the human thymus. Interaction between the T-cell-receptor, the co-receptors CD4 and CD8 and the MHC-molecules on thymic epithelial cells account for the two most important selection mechanisms, positive and negative selection. Disturbances of these selection mechanisms can lead to immune defects or autoimmunity. The regulation of MHC-II expression is mainly transcriptional and is controlled by the class II transactivator (CIITA). The transcription of CIITA is regulated by four alternative and tissue specific promotors through alternative splicing. The CIITY type IV promotor is responsible for the the konstitutive MHC II expression in the thymic epithelium and for the IFN-gamma induced expression in other tissues. Thymomas are tumors of the human thymic epithelium and are often associated with paraneoplastic Myasthenia gravis (MG). Paraneoplastic MG shows a strong positive correlation with the ability of a thymoma to produce mature CD4+ T-cells and release them into the peripheral blood. Thymomas often show a strong reduction of the epithelial MHC II expression. The aim of this thesis was to analyze if DNA-methylation of the promotorregion of the MHC class II transactivator CIITA type IV is involved. 27 Thymomas with high and reduced MHC II expression were analyzed, as well as 9 normal thymi of different age groups. The results show that the CIITA type IV promotor is completely unmethylated in juvenile control thymi, while the thymi of adult controls show a low level of methylation. In contrast the CIITA typ IV in almost all thymomas was strongly hypermethylated. There was no significant difference between the level of methylation of thymomas with low MHC II expression and high expression, which leads to the conclusion that hypermethylation of CIITY type IV is not the only reason for the reduced MHC II expression in thymomas. Other regulating mechanisms like histone-acetylation could also play a role in the reduction of MHC II expression.

Das olfaktorische System ist aufgrund seiner lebenslangen regenerativen Kapazität, seines Reichtums an neurotrophen Faktoren und der relativ guten Zugänglichkeit für Manipulationen ein attraktiver Gegenstand neurobiologischer Forschung. In der vorliegenden Arbeit wurde die Lokalisation und mögliche Funktion des ziliären neurotrophen Faktors (CNTF) in der primären Geruchsbahn mit Hilfe immunhistochemischer Methoden untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die CNTF-Ir bei Ratten und Mäusen in den olfaktorischen Gliazellen (Ensheathingzellen) lokalisiert ist. Elektronenmikroskopische Aufnahmen belegten ein zytoplasmatisches und nukleäres Vorkommen der CNTF-Ir innerhalb der EC. Ein neues und überraschendes Ergebnis der Arbeit ist, dass CNTF in individuellen olfaktorischen Neuronen vorkommt. Bislang wurde CNTF lediglich in Gliazellen des zentralen und peripheren Nervensystems nachgewiesen. Die weitere Charakterisierung der epithelialen CNTF-ir Neurone kennzeichnete diese als reife olfaktorische Nervenzellen. Die CNTF-Ir war mit dem olfaktorischen Markerprotein (OMP) kolokalisiert, einem Marker ausschließlich reifer ON und wies keine Kolokalisation mit dem Growth associated protein 43 (GAP-43) auf, dessen Expression unreife Riechsinneszellen kennzeichnet. CNTF könnte einerseits an lebenslang fortwährenden De- und/oder Regenerationsvorgängen des olfaktorischen Epithels beteiligt sein. Die Exposition der Riechschleimhaut gegenüber infektiösen, physikalischen und chemischen Noxen bedingt den ständigen Verlust olfaktorischer Neurone und deren lebenslange Regeneration aus neuronalen Vorläuferzellen im olfaktorischen Epithel. Die Zellkerne CNTF-ir ON wiesen in der Mehrzahl keine degenerativen Veränderungen wie Kondensierung und Fragmentierung auf, wie es bei geschädigten und untergehenden Zellen beobachtet wird. Im olfaktorischen Epithel zeigte sich des weiteren keine neuronale Kolokalisation von CNTF mit der aktivierten Caspase-3, einem Exekutorenzym der Apoptose, wie man es bei apoptotisch degenerierenden Neuronen findet. Nach Läsionen des olfaktorischen Epithels von Mäusen, die nekrotische Zelluntergänge auslösen, konnte kein gesteigertes Vorkommen von CNTF-ir ON gezeigt werden. Eine Einbindung von CNTF in die Mechanismen neuronaler Degeneration erscheint nach den Ergebnissen verschiedener Experimente wenig wahrscheinlich. Eine zweite Erklärung für das individuelle neuronale Auftreten der CNTF-Ir bot die Annahme, dass CNTF mit der Expression olfaktorischer Rezeptorproteine vergesellschaftet sein könnte. Dreidimensionale Rekonstruktionen von Paaren von BO bei Ratten und Mäusen zeigte, dass die Axone CNTF-ir ON in Glomeruli olfactorii projizierten, die bilateralsymmetrisch in beiden BO eines Tieres lokalisiert waren. Diese Symmetrie findet man ebenfalls bei den Projektionen der ON, die das gleiche olfaktorische Rezeptorprotein exprimieren. Die Lokalisation der CNTF-ir innervierten Glomeruli war interindividuell ähnlich, ihre Anzahl wies jedoch erhebliche Unterschiede auf. Dieses Phänomen lässt sich mit Befunden vergleichen, die im Rahmen von olfaktorischen Aktivitätsstudien bei Mäusen und Ratten erhoben wurden. Dabei beobachtete man eine Erhöhung der Anzahl aktivierter Glomeruli mit steigenden Geruchsstoffkonzentrationen. Auffallend war eine deutliche Übereinstimmung des Verteilungsmusters der CNTF-ir Glomeruli mit dem in der Literatur dargestellten Verteilungsmuster von Glomeruli, die durch Uringerüche aktiviert werden. Die räumliche Rekonstruktion der BO und die Darstellung der Position der CNTF-ir innervierten Glomeruli legt demnach eine neue mögliche Funktion von CNTF im olfaktorischen System nah: dessen Einbindung in Phänomene der Aktivität olfaktorischer Nervenzellen und plastischer Prozesse, die an der ersten Synapse der Geruchsbahn stattfinden. In der vorliegenden Arbeit konnte durch die Anwendung von klassischen Methoden der anatomisch-histologischen Forschung die Lokalisation von CNTF in der primären Geruchsbahn geklärt werden. Die Befunde führten zu weiteren Hypothesen hinsichtlich seiner funktionellen Einbindung in die olfaktorische Informationsverarbeitung, denen in zukünftigen Studien nachgegangen werden wird. / The olfactory system is bestowed with a set of remarkable features that render it an intriguing object for neurobiological research. It possesses the livelong capacity to regenerate, it displays an extraordinary wealth of neurotrophic factors and it is easily accessible to experimental manipulations. The current study aimed to deliver a comprehensive description of the localization and possible function of ciliary neurotrophic factor (CNTF) in the primary olfactory pathway by means of immunohistochemical methods. It could be shown that CNTF-immunoreactivity in rats and mice was localized in olfactory glia cells (ensheathing cells); using electron microscopy it was demonstrated that CNTF-immunoreactivity occurred both in the cytoplasm and the nucleus of ensheathing cells. Additionally, it was shown that CNTF can be also found in individual olfactory sensory neurons (OSN). Thus far, CNTF was known to be localized in peripheral and central glial cells only. Further characterization of neuroepithelial CNTF-occurrence revealed that CNTF-immunoreactive OSN are mature neurons displaying colocalization with the olfactory marker protein (OMP), a distinct marker protein for mature OSN. This was in line with absent colocalization of CNTF with Growth associated protein 43 (GAP-43) immunoreactivity, a marker of maturing OSN. CNTF could be implicated in the ongoing processes and neurode- and regeneration that take place in the olfactory epithelium. The olfactory mucosa is constantly exposed to the outer environment including noxious substances such as infectious agents, and extreme physical or chemical conditions. Hence, a permanent loss of OSN occurs which is counterbalanced with constant regeneration of neurons from neural precursor cells residing in the epithelium. Nuclei of CNTF-immunoreactive OSN did not display degenerative signs such as condensation or fragmentation that mark harmed degenerating cells. In addition to that no colocalization of CNTF and the apoptotic executor enzyme activated capsase-3 could be found in the olfactory epithelium. Even after chemical lesions of the olfactory epithelium of mice that cause necrotic cell death no enhanced incidence of CNTF-immunoreactive OSN was noted. Therefore, an implication of CNTF in neuronal degenerative processes in the olfactory mucosa seems unlikely. An alternative explanation for the individual neuronal localization of CNTF-immunoreactivity relied on the assumption that CNTF could be associated with the expression of olfactory receptor proteins (ORP). Three-dimensional reconstructions of rat and mice olfactory bulb pairs demonstrated the axonal projections of CNTF-immunoreactive OSN in olfactory glomeruli, which where found to be located at bilaterally symmetrical positions. This symmetry is also notable for OSN that express the identical ORP. The localization of CNTF-immunoreactive glomeruli was interindividually similar although they substantially differed in their numbers between animals. This phenomenon is reminiscent of results from olfactory activity studies obtained from rats and mice. It was observed that an increasing number of olfactory glomeruli is recruited due to an elevation of the odour concentration that the animals was exposed to. The distribution pattern of CNTF-immunoreactive glomeruli was comparable to glomerular activity maps elicited by urine odours. Hence, the three-dimensional reconstruction of olfactory bulbs and the localization of CNTF-immunoreactive glomeruli indicate a possible role for CNTF in activity-dependent processes of OSN and in neuroplastic mechanisms that occur at the first synapse of the primary olfactory pathway. In the current dissertation the localization of CNTF in the primary olfactory pathway was untangled by means of classical anatomical-histological techniques. The results yielded further hypotheses regarding the functional relationship of CNTF with olfactory information processing, which will be followed by future investigations.

Mit Hilfe der PVD-Technik (Physical Vapour Disposition) hergestellte Tantal/Tantaloxidschichten auf Edelstahlplättchen wurden bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften und ihrer Biokompatibilität untersucht. Dabei kamen als Untersuchungsmethoden die Rasterelektronenmikroskopie (REM), das XRD (X-Ray Diffraction) und die Sekundär-Neutralteilchen-Massen-Spektrometrie (SNMS) zum Einsatz. Abschließend wurden die Repassivierungseigenschaften der Oberfläche des Systems Stahl/Tantal/Tantaloxid unter mechanischer Belastung bestimmt. / Tantalum/tantalum oxid layers on small sheets of stainless steel produced by physical vapour deposition (PVD) were analysed relative to their mechanical properties and biocompatibility. The analysis were made by SEM (Scanning Electron Microscopy), XRD (X-Ray Diffraction) and SNMS (Secondary Neutral Mass Spectrometry). Finally the repassivation of the surface in the system stainless steel/tantalum/tantalum oxid under mechanical stress was proved.

Um Schwankungen der Spermienparameter im zeitlichen und jahreszeitlichen Verlauf sowie altersassoziierte Parameterveränderungen bei Patienten des Labors für In-vitro-Fertilisation der Universitätsklinik Würzburg zu beurteilen führten wir eine retrospektive Datenanalyse durch. Die Daten basieren auf 3.873 Spermiogrammen, welche vom 1.1.1986 bis zum 31.12.1999 im oben genannten Labor durchgeführt wurden.Es wurden Volumen, Konzentration, Motilität, Leukozytenkonzentration, Morphologie, sowie Vitalität der Ejakulatproben durch die selben erfahren Laboranten unter Verwendung einheitlicher Methoden nach den Richtlinien der WHO untersucht. Während des 14-jährigen Untersuchungszeitraumes nahmen die Spermienkonzentration, die Leukozytenkonzentration sowie der Anteil an morphologisch normalen Spermien und die Vitalität des Probandenejakulats ab. Weiterhin konnte eine signifikante Deszendenz der Motilität bewiesen werden.Ein Rückschluss auf die Entwicklung der Spermienqualität in der Allgemeinbevölkerung ist auf Grund der fraglichen Repräsentativität des Klientels unserer Studie jedoch nicht möglich. Unser Datenmaterial zeigt zusätzlich jahreszeitliche Schwankungen der Spermienparameter mit höheren Konzentrationen während der Winter- und Frühlingsmonate, sowie einem größeren Anteil motiler und morphologisch normaler Spermien während des Sommers. In unserem dritten Forschungsbereich über die Zusammenhänge zwischen Alter und Spermienparameter können wir eine positive Korrelation zwischen Konzentration und Alter, sowie negative Korrelationen zwischen Alter und Leukozytenzahl, wie auch zwischen Alter und Vitalität aufzeigen. Weitere Studien sind auf diesem Gebiet notwendig und gerechtfertigt, um zu einem besseren Verständnis der androgenen Fertilität zu gelangen. Die Einführung weiterer Standartisierungsverfahren würde eine bessere und fehlerfreie Spermienanalyse gewährleisten. / To determine the presence of temporal trends, seasonal variation and age-related changes in sperm quality in andrology patiens we did a retrospective analysis. We reviewed the data of 3,873 semen analyses of patients visiting the Department of Obstetrics and Gynecology, Wuerzburg, Germany because of infertility from January 1st, 1986, to December 31st 1999. The sperm parameters semen volume, sperm density, motility. white blood cell concentration, sperm morphology, and vital sperm were determined manually by three experienced technologists in a single laboratory according to World Health Organisation criteria. We observed a significant decrease in sperm density and normal morphology over a 14-year-period. There was significantly lower sperm density in the summer month, whereas the percent motility was significantly higher in the summer season. Correlation analysis of patient semen versus age implied that as age increases there is a significant increase in sperm density, whereas white blood cell concentration and percent vital sperm decrease with age.

Zusammenfassung Die Langzeitresultate von aortocoronaren Venenbypässen unter Verwendung von Vena saphena magna Interponaten hängen neben vielen anderen Faktoren maßgeblich von der Integrität des Gefäßendothels ab. Ein intaktes Endothel spielt für die Offenheit des Grafts eine entscheidende Rolle, da Endothelverletzungen die Entwicklung vorzeitiger thrombotischer Graftverschlüsse triggern und auch an den späten Graftverschlüssen durch Intimahyperplasie und Einsprossung glatter Muskelzellen beteiligt sind. So spielt die Vermeidung intraoperativer Endothelschädigungen der Venengrafts durch die Lagerungsmedien eine entscheidende Rolle. Diese Arbeit hatte zum Ziel, das Endothel von Venengrafts nach Inkubation mit verschiedenen Lagerungslösungen mit direkten Nachweismethoden wie Rasterelektronen- und Transelektronenmikroskopie zu untersuchen. Untersucht wurden sieben cm lange Venensegmente von sechs Patienten, die sich einer ACVB-Operation unterzogen. Die Präparation der Venen fand unter standardisierten Bedingungen statt. Anschließend erfolgte die Inkubation jeweils eines Drittels der entnommenen Segmente für 45 Minuten in einer der folgenden Lagerungsmedien, physiologische Kochsalzlösung, Medium 199 + 20mM HEPES + 5% bovines Serumalbumin und Medium 199 + 20mM HEPES + 20% humanes Serumalbumin. Die Auswertung des Endothelzellschadens erfolgte mittels raster- und transelektronenmikroskopischer Untersuchungen sowie histopathologischer Aufarbeitung. Venensegmente nach Lagerung in physiologischer Kochsalzlösung zeigen signifikante Schädigungen der Endothelzelloberfläche. Bereits nach 45-minütiger Lagerung findet sich in den rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen eine 56,5%ige Ablösung der Endothelzellschicht, transelektronenmikroskopisch kann man Zellschädigungen im Sinne von Zellhydrops und Karyolyse nachweisen. Dagegen findet man nach Lagerung in Medium 199 mit 20%igem Albuminanteil bei Betrachtung mit dem Rasterelektronenmikroskop deutlich geringere Zellschädigungen. Das Endothel von Venen nach Inkubation mit Nährmedium mit 5%igem Albuminanteil stellt sich nahezu intakt, ohne wesentliche Zerstörungen der Zelloberfläche dar. Unsere Arbeit konnte belegen, dass die Lagerungsmethode einen deutlichen Einfluss auf das Gefäßendothel ausübt. Um möglichst große Anteile intakten Endothels zu gewährleisten, bedarf es einer Modifizierung der bisherigen Handhabung der Venenlagerung während einer aortocoronaren Venenbypass-Operation. Eine Möglichkeit dazu könnte in der Lagerung in Zellkulturmedium mit einem 5%igen Albuminanteil gesehen werden. / Summery BACKGROUND: In the present study the influence of different storage solutions on endothelial integrity or damage was investigated with direct methods particularly with transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM) and immunohistochemistry. METHODS: Saphenous vein segments of 10 cm in length were taken surgically from 6 male CABG-patients (aged 60-70) under standardized conditions. Each vein segment was cut into rings, which were incubated at room temperature for 45 minutes in different storage solutions, particularly in 0.9% sodium chloride solution and in buffered solution (M 199) with 5% human serum albumin respectively. Then, the vein segments were fixed in 3.5% glutaraldehyde and prepared for scanning and transmission electron microscopy to evaluate the endothelial damage. In addition, immunohistochemical staining (CD34, PECAM and Factor VIII) was performed. RESULTS: When using 0.9% sodium chloride solution, the SEM-examination revealed that 55% of the cell population was destroyed. In comparison to these findings only 26% of the endothelial cell population was damaged when the venous segment was stored in buffered solution with 5% albumin (p<0.01). In immunohistochemistry (CD34, PECAM, Factor VIII) these findings were supported. CONCLUSIONS: This study demonstrates the importance of storage solutions in regard to endothelial integrity. For best preservation of endothelium it is necessary to modify conventional storage methods. So, storage in buffered solution with albumin has shown much better endothelial cell preservation compared with physiological saline which might reduce the obliteration rate of CABG in future.

Dendritische Zellen (DC) sind spezialisierte antigenpräsentierende Zellen. Die von Monozyten abgeleiteten DC sezernieren überwiegend Zytokine vom Th1-Typ. Da während der normalen Schwangerschaft die Produktion von Th2-Zytokinen durch immunkompetente Zellen überwiegt, ist zu vermuten, dass die auf der Oberfläche des Trophoblasten exprimierten Moleküle HLA-G und HLA-E die Zytokinproduktion der DC modulieren. Material und Methoden. DC wurden aus isolierten Monozyten des peripheren Blutes kultiviert. Nach Inkubation mit Leukämiezellen der Linie K-562, an deren Oberfläche die HLA Moleküle der Klassen I und II fehlen und die mit HLA-G oder HLA-E transfiziert wurden, sowie mit nicht transfizierten K-562 Zellen (Kontrollen) wurden die Konzentrationen der Zytokine IL-10, IL-12p70, IL-18 und TNF-alpha sowie des Chemokins IL-8 im Überstand mit ELISA bestimmt. Ergebnisse. Die Kultur mit nicht transfizierten K-562 Zellen resultierte in einem signifikanten Anstieg der Produktion von IL-8 und TNF-alpha durch unreife und reife DC sowie von IL-10 durch unreife DC (p < 0,01). In der Kokultur mit HLA-G und HLA-E transfizierten Zellen nahm im Vergleich dazu die Produktion von IL-8 durch unreife und reife DC und die von IL-10 und TNF-alpha durch unreife DC signifikant (p < 0,01) ab. Der Kontakt mit HLA-G und HLA-E transfizierten Zellen hatte keinen Effekt auf die Sekretion von IL-12p70 und IL-18 durch DC. Schlussfolgerungen. Diese Resultate zeigen, dass DC nach Kontakt mit nicht HLA-präsentierenden Zellen mit einer Ausschüttung von Zytokinen reagieren. Der eindeutige suppressive Effekt von HLA-G und HLA-E auf die Produktion des Th 1-Zytokins TNF-alpha, des Th 2-Zytokins IL-10 und des Chemokins IL-8 durch unreife DC liefert einen weiteren Beleg für die zentrale Rolle von HLA-G und HLA-E bei der Immuntoleranz der normal verlaufenden Frühschwangerschaft. / Preferential secretion of Th1-like cytokine is mainly a property of monocyte derived dendritic cells (DC). Since normal early pregnancy is characterized by a shift towards a Th2-like cytokine pattern, it may be assumed that cytokine secretion by DC during early pregnancy could be modulated by the non-classical HLA molecules G and E present on invasive trophoblast. MATERIAL AND METHODS: DC were cultivated from monocytes isolated from peripheral blood mononuclear cells. DC were cocultured with K-562 leukemia cells lacking the class I and II HLA antigens transfected with either HLA-G or HLA-E or ultratransfected cells (controls) and the concentrations of IL-8, IL-10, IL-12p70, IL-18 and TNF-alpha were measured in the supernatants by ELISA. RESULTS: Coculture with ultratransfected cells resulted in a significant increase of the production of IL-8 and TNF-alpha by mature and immature DC and of IL-10 by immature DC (p < 0.01). When cocultured with HLA-G and HLA-E transfected K-562 cells, the secretion of IL-8 by immature and mature DC and that of IL-10 and TNF-alpha by immature DC was significantly (p < 0.01) decreased. The contact with HLA-G and HLA-E transfected cells had no effect on the production of IL-12p70 and IL-18 by DC. CONCLUSIONS: These results show that DC react with an increased cytokine release upon contact with cells lacking HLA class I and II antigens. The suppressive effect of HLA-G and HLA-E on the secretion of TNF-alpha (Th1 cytokine), IL-10 (Th2 cytokine) and IL-8 (chemokine) by immature DC could be interpreted as further evidence for the central immunotolerance role of HLA-G and HLA-E during early pregnancy.

Die osteoinduktive Wirkung von „Bone morphogenetic protein 2“ (BMP-2) und der regulative Einfluss des Faktors „Transforming growth factor beta 1“ auf das physiologische Remodelling des Knochens sind durch zahlreiche In-vitro- und In-vivo-Untersuchungen belegt. Die gentechnische Modifikation der N-terminalen Aminosäuresequenz von rekombinantem, im bakteriellen System (E. coli) exprimiertem BMP-2 (rh-BMP-2) führt zu rh-BMP-2-Varianten mit verstärktem (T3 und T4) bzw. nicht mehr messbarem (EH-BMP) Bindungsvermögen zur extrazellulären Matrix und verändert somit die Retentionszeit dieser Morphogene im Gewebe. In der vorliegenden Arbeit sollte die osteoinduktive Potenz der genannten BMP-Varianten (T3, T4, EH-BMP) mit der ihres Wildtyps rh-BMP-2 verglichen werden. Zudem war zu untersuchen, ob ein Zusammenhang zwischen applizierter Wirkstoffmenge und dem Ausmaß der induzierten Osteogenese vorliegt, und zu zeigen, dass dieser durch gemeinsame Applikation der verwendeten Morphogene mit dem nicht osteoinduktiven Wachstumsfaktor rh-TGF-ß-1 zu steigern ist. Hierzu wurden zylinderförmige (Länge l=10mm, Durchmesser Ø=5mm), bovine EXKK-Träger (extrahiertes, xenogenes Knochen-Kollagen) mit den genannten BMPs, TGF-ß-1 und Kombinationen dieser Wachstumsfaktoren bestückt und für 28 Tage in die Oberschenkelmuskulatur von 50 Sprague-Dawley-Ratten implantiert. Jedes Tier erhielt eine mit 2µg bzw. 4µg des jeweiligen BMPs dotierte Probe und einen zusätzlich, entsprechend dem Massenverhältnis von 20:1 mit 100ng, bzw. 200ng rh-TGF-ß-1 beladenen Träger auf der kontralateralen Seite. Als Kontrolle wurden unbehandelte bzw. nur mit rh-TGF-ß-1 (10µg und 20µg) dotierte EXKK-Zylinder eingebracht. Durch am 5., 11., 17., 23. und 28. Tag post OP durchgeführte Röntgenkontrollen konnten Beginn, Verlauf und Geschwindigkeit der ablaufenden Osteoinduktionsprozesse bewertet werden. Mittels zwei- und dreidimensionaler radiologischer Methoden, labortechnischer und histologischer Auswertungsschritte wurden zudem die in den am 28. Tag post OP explantierten Zylindern vorhandenen Knochenformationen auf ihre Menge, ihre Dichte, ihren Kalziumgehalt und ihre histologische Qualität hin untersucht. Durch Röntgen der histologischen Schnitte wurde ein direkter Vergleich histologischer Strukturen mit ihrer röntgenologischen Darstellung möglich. Für die undotierten EXKK-Träger und die nur mit rh-TGF-ß-1 rekonstituierten Proben ergab sich weder nach röntgenologischer noch nach histologischer Auswertung ein Anhalt auf osteoinduktive Aktivität. Alle außer den mit EH-BMP dotierten Proben zeigten schon ab dem 11. Tag post OP signifikante Knochenneubildungen. BMP-2 und T4 führten, gefolgt von T3, insgesamt zur schnellsten und mengen-, kalzium- und dichtemäßig am stärksten ausfallenden Osteoneogenese. Bei Verwendung von 4µg Morphogen und Zusatz von rh-TGF-ß-1 erreichten rh-BMP-2 und T4 bereits am 23. Tag post OP die auch zu Versuchsende ermittelten Werte. Die Variante EH-BMP lieferte deutlich weniger Knochen und relativ unkonstante Ergebnisse. Die Erhöhung der implantierten Proteinmenge auf 4µg und der Zusatz von rh-TGF-ß-1 führten im Mittel in allen Auswertungen zur Steigerung von Menge, Dichte, Kalziumgehalt und Bildungsgeschwindigkeit des induzierten Knochens. Die osteoinduktive Ausbeute von BMP-Varianten mit verbesserter Matrixbindung und verlängerter Retentionszeit im Lagergewebe ist für klinische Belange einer einfachen Dosissteigerung der BMP-Wildtypen vorzuziehen. Die Varianten führen früher und bei Verwendung geringerer Morphogenmengen zu einer dem Wildtyp äquivalenten Knochenneubildung. Auch die mitogenen Effekte von rhTGF-ß-1 auf das durch die BMPs determinierte Gewebe haben potenzierend wirkenden Einfluss auf osteoinduktive Effekte. Das Vorhandensein weiterer, an der Regulation des Knochenmetabolismus beteiligter Faktoren deutet auf noch verborgenes therapeutisches Potential hin. / The osteoinduktive potency of „bone morphogenetic proteins“ (BMP-2) and the regulating influence of “transforming growth factor beta 1“ on the remodelling process of bone are proved by a lot of in-vivo and in vitro studies. Genetical modification of the amino-acid-sequency at the n-terminal of recombinant, in bacterial system (E. coli) expressed BMP-2 (rh-BMP-2) leads to rh-BMP-2-variants which bind with increased (T3 and T4) respectively with no affinity (EH-BMP) to the extracellular matrix. Thus the local retention-time of the morphogenes at the site of implantation changes as well. This study was made to compare the osteoinduktive potency of rh-BMP-2 to the one of the modified variants T3, T4 and EH-BMP. Besides this it should be investigated if the amount of inducted bone can be influenced in a BMP-dose-dependant manner. Moreover it was to discover if the quantity of bone formation could be increased by simultaneous application of the non-osteoinductive growth factor rh-TGF-ß-1. For this cylindrical (length l=10mm, diameter Ø=5mm), bovine EXKK-carriers (Extrazelluläres Xenogenes Knochen Kollagen) were loaded with 2µg or 4µg of rh-BMP-2 respectively T3, T4 or EH-BMP. To half of the carriers we added 100ng, resp. 200ng of rh-TGF-ß-1 (ratio morphogen : TGF-ß = 20:1). Next the morphogen loaded cylinders respectively the rh-TGF-ß-1 containing carriers were implanted intramuscular into the left respectively right hind leg of 50 Sprague-Dawley-rats for 28 days. For reference we implanted pure carriers and exclusively rh-TGF-ß-1 loaded cylinders (rh-TGF-ß-1 = 10µg and 20µg) into some additional rats. To valuate beginning, progress and speed of osteoinduktion we made radiographic pictures of the hind legs containing the carriers at the 5th, 11th, 17th, 23rd und 28th day post OP. After the carrier-explantation at the 28th day post OP we could evaluate amount, density, histological quality and calcium-level of the induced bone formation by using two- and three-dimensional radiological scans, as well as chemical and histological methods. X-Ray-scans of histological slices (microradiography) allowed the direct comparison of histological and radiographical results. The implantation of pure carriers and exclusively rh-TGF-ß-1 loaded cylinders did not lead to bone formation in any case. Except the EH-BMP-containing carriers all cylinders showed newly induced bone at the 11th day post OP significantly. Concerning speed, amount, density and content of calcium of the bone formation BMP-2 and T4 were the strongest osteoinductive factors followed by T3. Using 4µg of morphogen they reached the final level of bone-amount already at the 23rd day post OP. EH-BMP formed less bone significantly and led to variant results. An increase of the implanted amount of Morphogen from 2µg to 4µg as well as the additional application of rh-TGF-ß-1 led to a rise of speed, amount, density and content of calcium of the bone formation in the mean. For clinical treatment the use of modified rh-BMP-2-variants with increased affinity to the extracellular matrix is to prefer to the application of the origin rh-BMP-2 in higher doses. Using the variants osteoinduction begins earlier and runs faster despite using lower levels of morphogen. In the same way the addition of genetically produced rh-TGF-ß-1 helps to magnify osteoinduktive effects. The existence of further growthfactors which participate in the metabolism of bone-remoddelling may indicate more hidden therapeutical possibilities for the clinical treatment of growth factors like BMPs and TGF-ß.

Die Studie befaßte sich mit der subjektiven Wahrnehmung von Laufschuheigenschaften. 36 Läufer wurden über einen Zeitraum von vier Wochen zu zwei Laufschuhtypen und ihrem Lieblingsschuh befragt. Die Laufschuhe unterschieden sich im Leisten und waren ansonsten identisch. Die hierbei gewonnenen Daten wurden dann mit einer parallel angestellten physikalischen Datenerhebung verglichen. Dieser Vergleich konzentrierte sich auf die Teilbereiche aktive Dämpfung (Pronation etc.), Stabilität, Paßform, Bodenreaktionskräfte und Sohlenparameter. Paßform und Stabilität erwiesen sich teilweise als bewußt wahrnehmbar. Geringes Pronationsverhalten und ein flacher Leisten zeigten hier einen positiven Einfluß auf das Stabilitätsempfinden. Die Studie zeigte, daß die Probanden nicht in der Lage waren, Dämpfungsmechanismen, Pronationsverhalten und Bodenreaktionskräfte bewußt wahrzunehmen. Allerdings bestätigen die Ergebnisse die propriozeptive Stimulation eines unbewußten neuromuskulären Regelkreises zur Steuerung neuromuskulärer Dämpfungsmechanismen durch den Fuß, welche die passiven Kraftspitzen beim Fersenaufprall individuell und unabhängig vom verwendeten Schuh konstant halten. Die Unfähigkeit der Wahrnehmung von Dämpfungseigenschaften unterstreicht die Notwendigkeit der Gewinnung von individuellen biomechanischen Daten vor Schuhkauf. / This study looked for correlations between subjective perception and biomechanical measurement of running shoe properties. Over a period of four weeks 36 runners were interviewed concerning two different types of running shoes and their favourite shoe. Apart from the last the two shoe types were manufactured identically. The comparisn aimed at the main categories cushioning, stability, fit, ground reacttion forces and sole properties. Fit and stability appeared to be percepted consciously. Flat last and little range of pronation had a good effect on the perception of stability. Data interpretation pointed out the runner's inability to notice cushioning, pronation and ground reaction forces. Unlike this data confirms that the locomotor system influences the cushionig unconsciously. Thus passive impact forces of the heel are kept constant irrespective of the used shoe. Inability of perception maintains that biomechenical data is essential to succeed in finding the right type of running shoe.

Der Thymus unterliegt einer altersabhängigen Involution. Dieses Phämomen soll in dieser Arbeit mit morphometrischen Mitteln untersucht werden. Mit Hilfe der Farbdifferenzanalyse wird der Anteil von Thymusgewebe im mediastinalen Fettgewebe festgestellt. Weiterhin wird die Veränderung des Thymus bei der Autoimmunkrankheit Myasthenia gravis untersucht.

Ziel unserer Arbeit war es, von Rheuma betroffene Kinder und Jugendliche auf Veränderungen in ihrem Gangbild zu untersuchen. Gefilmt wurden Probanden im Normalgang, Zehenspitzen- und Fersengang mit einer digitalen Videokamera auf einem mobilen Stativ. Die Probanden wurden nach Schwerdegrad des Rheumas anhand der Ergebnisse der klinischen Untersuchung, nach Geschlecht und nach Alter in verschiedene Gruppen sortiert und untereinander verglichen. Es wurde herausgefunden, dass Patienten mit rheumatisch affektiertem oberen Sprunggelenk in der Plantarflexion geringere Winkelwerte in der Plantarflexion, dagegen höhere Winkelwerte in der Dorsalextension aufweisen als Patienten ohne Sprunggelenksbeteiligung. Viele Faktoren wie unter anderem morphologische und strukturelle Veränderungen des Bewegungsapparates wurden verantwortliche gemacht. Außerem wurden Trends für ein alters- und geschlechstsspezifisches Gangbild - allerdings nur bei Patienten ohne Sprunggelenksaffektion - erkannt. / The aim of this doctoral thesis was to examine gait changes in children with rheumatic affection of the ankle compared to healthy children. They were filmed performing normal gait, gait on toes and gait on heels using a digital camcorder fixed on a mobile tripod. The children were sorted into groups according to the severeness of the rheumatic affection of their ankle as wells as gender and age. Comparing these groups led to the conclusion that patients with rheumatic affection of the ankle had a lower plantarflexion but a higher dorsiflexion than children with a healthy ankle. Several factors like changes in morphology and structure of skeleton, muscle, ligaments etc. due to rheumatic affection were found to be the cause. Different characteristic gait patterns were discovered in the diverse groups of different age and gender but only in healthy children. Although our gait change analysis is not suitable for the long term evaluation of individual patients, it appears to be a suitable basis for establishing an internationally valid gait analysis in rheumatic pediatrics.