ZIEL: In den letzten Jahren ist die kontrastverstärkte sonographische Refluxprüfung, d.h. die Miktionsurosonographie (MUS), zunehmend zu einer Alternative gegenüber der standardmäßig eingesetzten Miktions-zysturethrographie (MCU) für die Diagnostik des vesikoureteralen Reflux (VUR) geworden. Eine der Einschränkungen sind jedoch die sehr hohen Kosten des Ultraschallkontrastmittels. Durch Entwicklung von neuen Ultraschallkontrastmitteln erhofft man sich aufgrund vergleichbarer Bildqualität in deutlich niedrigerer Dosis entsprechend eine Reduktion der Kosten zu erreichen. Thema dieser Studie ist eines dieser neuen Ultraschallkontrastmittel (SonoVue®) mit dem in der Routine verwendeten US-Kontrastmittel Levovist® in-vitro unter Betrachtung der für die Refluxdiagnostik relevanten physikalisch-chemischen Eigenschaften zu vergleichen. MATERIAL UND METHODEN: Der in-vitro Versuchsaufbau simulierte die in-vivo durchgeführte MUS. Verwendet wurden die Abbildungsmodalitäten Fundamental und Harmonic Imaging (THI/ECI, Sonoline Elegra®, Siemens), letztere sowohl mit einem niedrigen als auch mit einem hohen Mechanical Index (MI). SonoVue® wurde in einer Konzentration von 0,25%, 0,5% und 1%, Levovist in einer Konzentration von 5% bezogen auf ein Gesamtvolumen in-vitro von 20ml getestet. Als Vergleichsparameter diente die in-vitro Kontrastdauer. Diese wurde definiert als der Zeitraum vom Beginn der Messung bis zu dem Zeitpunkt, an dem auf mehr als 50% der Bildfläche keine echogenen Mikrobläschen mehr nachweisbar waren. ERGEBNISSE: Die Änderung der oben genannten Konzentrationen hatte keinen entscheidenden Einfluss auf die Kontrastdauer von SonoVue®. Darüber hinaus konnte beim Umschalten von THI low MI auf THI high MI die Kontrastdauer von SonoVue® signifikant verlängert werden. Betrachtet man die Abbildungsmodalität THI mit hohem MI, welche routinemäßig bei Levovist® angewendet wird, so zeigte sich, dass die Kontrastdauer bei Levovist® in einer Konzentration von 5% bei 1,1 Minuten lag, bei SonoVue® hingegen erhielten wir bei einer Konzentration von 1% eine Kontrastdauer von 7,3 Minuten. Dies bedeutet, dass trotz Verwendung einer fünffach geringeren Dosis bei SonoVue® sich die Kontrastdauer in-vitro um mehr als 80% verlängerte. Darüber hinaus blieb die Kontrastdauer von SonoVue® über einen Zeitraum von 6 Stunden weitestgehend stabil, während bei Levovist® die Kontrastdauer schon nach 0,5 Stunden eine deutliche Reduktion zeigte. SCHLUSSFOLGERUNG: Es ist zu erwarten, dass SonoVue® auch bei intravesicalen Applikationen in einer deutlich niedrigeren Dosis (1% des Blasenvolumens) verwendet werden kann und dass mehrere Untersuchungen über einen längeren Zeitraum mit einer Flasche SonoVue® durchgeführt werden können. Somit würde eine Kostenreduktion erreicht werden. / PURPOSE: Contrast-enhanced sonographic reflux diagnosis, i.e. voiding urosonography [VUS], is gradually becoming an alternative diagnostic imaging modality for vesicoureteric reflux [VUR]. A limiting factor for the widespread application of VUS is the cost of the US contrast agents. With the development of new US contrast agents and the possibility of reducing the administered dose, it is envisaged to lower the cost. The aim of this study was to compare in-vitro the new US contrast agent (SonoVue®) with the routinely used contrast agent, Levovist®, taking into consideration those for reflux diagnosis relevant physico-chemical properties. MATERIALS AND METHODS: The in-vitro experimental set-up simulated the in-vivo VUS. The US modalities fundamental and harmonic imaging (THI/ECI, Sonoline Elegra®, Siemens) were utilized, the latter with both low and high mechanical Indices (MI). SonoVue® was tested in concentrations of 0.25%, 0.5% and 1% and Levovist® at 5%. The in-vitro contrast duration served as the parameter for comparison. This was defined as the time from the start of the experiment until the time when more than 50% of the image area was free of microbubbles. RESULTS: The use of different concentrations of SonoVue® did not have any impact on the contrast duration. When the US modality was switched from low to high MI the contrast duration of SonoVue® turned out to be significantly longer. It was also shown that when THI high MI, the routinely employed US modality with Levovist®, was tested the contrast duration of Levovist® at a concentration of 5% was 1.1 min, whereas that of SonoVue® at a concentration of 1% reached 7.3 min. This means that despite SonoVue® being administered at a dose five times less than Levovist®, the in-vitro contrast duration increased by more than 80%. Moreover, a freshly prepared suspension of SonoVue® did not show change in the contrast duration for nearly 6 hours. In the case of Levovist® there was a significant reduction of the contrast duration just after half-an-hour. CONCLUSION: It is expected that with the use of SonoVue® in-vivo a significant dose reduction is possible and thus one vial can be used for more than one examination. Consequently, visible cost reduction will ensue.

Pemphigoid gestationis (PG) and bullous pemphigoid (BP) are subepidermal autoimmune blistering diseases characterized by self-reactive T and B cells specific for the transmembrane hemidesmosomal protein type XVII collagen/BP180. Major T and B cell epitopes are located within the immunodominant 16th non-collagenous domain A (NC16A) of type XVII collagen. It has been suggested that pathogenically relevant autoantibodies also bind to this immunodominant region. The aim of this study was to map the epitopes targeted by blister-inducing human autoantibodies. For this purpose, we used an in vitro model of autoantibody-induced leucocyte-dependent dermal-epidermal separation. In contrast to the majority of patients with BP (7 of 10), preadsorption against a recombinant form of the NC16A region abolished the blister-inducing potential of autoantibodies from all PG patients tested (n=5). Using overlapping synthetic peptides, we demonstrate that PG autoantibodies bind to 2 defined epitopes within the NC16A region (aa 500-514 and aa 511-523). Preadsorption using an affinity matrix containing these two epitopes completely abolished dermal-epidermal separation induced by PG autoantibodies (in 8 of 9 patients). These findings provide new insights into the pathogenesis of pemphigoid diseases and should prove helpful for the development of an antigen-specific immunoadsorption therapy in PG. / Pemphigoid gestationis (PG) und bullöses Pemphigoid (BP) sind subepidermal Blasen bildende Autoimmundermatosen, die durch autoreaktive T- und B-Zellen gegen das hemidesmosomale Transmembranprotein Kollagen Typ XVII / BP180 gekennzeichnet sind. Die Haupt T- und B-Zell Epitope liegen in der immundominanten, nicht-kollagenösen 16. Domäne A (NC16A) des Kollagen Typ XVII. Man ging davon aus, dass auch die pathogenen Autoantikörper gegen diese immundominante Region gerichtet sind. Das Ziel dieser Studie war es, die pathogenetisch relevanten Epitope beim PG zu kartieren. Hierfür wurde ein in vitro-Modell eingesetzt, in dem Autoantikörper Leukozyten-abhängig eine dermo-epidermale Spaltbildung induzieren. Im Gegensatz zu einem Großteil der Patienten mit BP (7 von 10) führte die Präadsorption gegen eine rekombinante Form der NC16A-Region zum Verlust des Blasen induzierenden Potentials aller untersuchten PG-Seren (n=5). Mithilfe überlappender synthetischer Peptide konnten wir zeigen, dass die Autoantikörper im Serum von PG Patienten an zwei definierte Epitope innerhalb der NC16A-Region (aa 500-514 und aa 511-523) binden. Die Präadsorption gegen eine Affinitätsmatrix, an die diese 2 Epitope gebunden waren, führte zum Verlust der dermo-epidermalen Spaltbildung durch PG-Autoantikörper (in 8 von 9 Patienten). Diese Ergebnisse geben weitere Einblicke in die Pathogenese der Pemphigoid-Erkrankungen und dürften zur Entwicklung Antigen-spezifischer Immunadsorptionstherapien des PG beitragen.

Herzinfarkt und seine Folgen, insbesondere die Herzhypertrophie und die daraus resultierende Herzinsuffizienz stellen trotz großer Fortschritte in der Therapie immer noch die Haupttodesursache in den Industrieländern dar. Man hat in den letzten Jahren viele Pathomechanismen der Entstehung der Hypertrophie entdeckt. Seitdem es möglich ist, die molekularen Vorgänge einzelner Zellen zu erforschen, hat sich ein Augenmerk der Zellforschung auf enzymatische Signalwege in Zellen gelegt. Man konnte feststellen, dass das Wachstum einer Zelle auf der Induktion verschiedenster Enzymkaskaden unter Beteiligung mannigfaltiger Kinasen und Proteine beruht. Die einzelnen Schritte sind weitestgehend ungeklärt und vor allem die Kooperation und das Zusammenwirken einzelner Auslöser und Schlüsselenzyme sind bisher nur in groben Zügen bekannt. Eines der Schlüsselproteine im Zellwachstum und in der Übermittlung von Informationen von Zelle zu Zelle und Zellumgebung in das Zellinnere und umgekehrt stellt die Gruppe der Integrine dar. Die Beteiligung dieser bei verschiedensten physiologischen Prozessen wie Organwachstum, Angiogenese und Adaption an neue Anforderungen an den Körper wurde nachgewiesen. Sie stehen in enger Kooperation mit anderen intrazellulären und extrazellulären Proteinen und leiten Signale über Kinasen wie beispielsweise die Tyrosinkinasen FAK und Src weiter und stellen somit eine Schaltzentrale zellulärer Adaption dar. Dies trifft auch auf zahlreiche pathologische Prozesse zu,so zum Beispiel Neoplasien und eben Herzhypertrophie. Man hat in zahlreichen Forschungsprojekten den Zusammenhang von Integrinen und ihren Subtypen mit der Entstehung von Herzhypertrophie festgestellt. Dies betraf bisher vor allem die Integrine β1 und β3. In dieser Arbeit nun konnte ein enger Zusammenhang von Herzhypertrophie im Rahmen von Herzinfarkt am Mausmodel und dem Integrin αv festgestellt werden. Dies konnte durch direkte Untersuchungen in vivo mittels Herzecho als auch in vitro mittels Histologie am Gewebe gezeigt werden, da eine Hypertrophie nur bei den Tieren vorkam, die keinen Integrin-αv-Antagonisten verabreicht bekommen hatten. Die Gruppe ohne funktionsfähiges Integrin αv dagegen entwickelte keine Adaption an die veränderten pathologischen Verhältnisse und hypertrophierte nicht. Weiterhin konnte man die molekularen Veränderungen und die intrazelluläre Signalverarbeitung im Western Blot und an Gefrierschnitten darstellen und zeigen, dass die Aktivierung von Src, FAK und ERK-1/2-Kinase bei integrin-αvβ5-inhibierten Tieren ausbleibt. Da gleichzeitig bei den Tieren mit funktionstüchtigem Integrin β5 eine Zunahme phosphorylierter Kinasen nachgewiesen werden konnte, muss man von einer entscheidenden Rolle dieses Integrins an der Weiterleitung von Signalen im hypertrophierenden Herz ausgehen. Integrin αv hat nach diesen Ergebnissen einen mitentscheidenden Einfluss auf die Entstehung von Herzhypertrophie nach Myokardinfarkt. Dies bietet neue Chancen und Alternativen in der Therapie von Folgeschäden nach Myokardinfarkt. Das Ausschalten von αv führte zu einer erhöhten Mortalität der Tiere mit Infarkt. Allerdings war das zu erwarten, da jedwede Kompensierung im kranken Herzen ausblieb. Eine gewisse konsekutive Herzwandverdickung jedoch ist erwünscht (LaPlace) und für das Überleben notwendig. Ebenso konnte man erkennen, dass die Substanz bei gesunden Mäusen keinen Schaden anrichtet. Sie scheint sogar einen positiven Effekt auf die Pumpleistung des Herzens zu haben. Als neue Untersuchung wäre es daher empfehlenswert, den Tieren die Substanz erst zu verabreichen, wenn die Akutphase des Myokardinfarktes überstanden ist und ein gewisser Hypertrophieprozess eingetreten ist. Es ist durchaus plausibel, davon auszugehen, dass die zu einem späteren Zeitpunkt verabreichte Substanz in der Lage sein könnte, eine übermäßige Hypertrophie zu vermeiden. Dies würde bedeuten, dass man eine neuartige Medikation entwickeln könnte, die einen wichtigen Basispfeiler zur Vermeidung von chronischem Herzversagen nach Herzinfarkt darstellen könnte. Mit gezielter Hemmung einzelner Wachstumsstimulatoren von Zellen wäre man in der Lage, Zellwachstum gezielt zu regulieren, und somit eine physiologische Adaption an pathologische Prozesse zu erreichen / Myocardial infarction an its consequences, mostly heart hypertrophy an the following heart failure are in spite of great advances in therapy still the main cause of death in industrial countries. The last years a lot of pathological mechanisms of the development of hypertrophy could be detected. Since it is possible to investigate molecular basics of single cells, it was common to focus on encymatic signalling in cells. One could notice, that growing of a cell is based on induction of multiple cascades including kinases and phosphatases. Single steps are mostly unknown and especially the cooperation between single triggers and key encymes are only little investigated. One of these key encymes in cell growth, differentiation, outside-in- and inside-out-signalling are the integrins. They are involved in physiological processes like organ growth, angiogenesis and adaption in different requests of the body. They are in strong cooperation with inta- and extracellular molecules and signal through kinases like the tyrosine kinases FAK and Src. This also concerns a lot of pathological processes, for example neoplasias and heart hypertrophy.

Die Herzhypertrophie ist eine der bedeutendsten und schwerwiegendsten klinischen Komplikationen vieler kardiovaskulärer Erkrankungen. Sie stellt eine Anpassungsreaktion des Herzens an erhöhte kardiale Belastungen dar. Jedoch kommt es dabei an einem nicht definierten Punkt der Hypertrophie- Genese zu einer Verselbstständigung der daran beteiligten Mechanismen und die Hypertrophie ist progredient. Durch das Versagen reaktiver Kompensationsmöglichkeiten kommt es durch eine relative Koronarinsuffizienz vermehrt zu ischämischen Ereignissen und einer daraus resultierenden erhöhten Mortalität. Das Interesse viel versprechende Therapieansätze aufzuspüren ist bei Medizinern und Pharmazeuten immens groß, da die Zahl betroffener Patienten von Tag zu Tag wächst. Um die Präventionsmöglichkeiten der Herzhypertrophie zu verbessern, ist es daher essentiell, ihren molekularen und biochemischen Entstehungsmechanismus und dessen Aufrechterhaltung zu verstehen. Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich mit dem Einfluss mechanischer Dehnung und anderer Stressoren, wie beispielsweise Phorbol-Ester an der Entstehung der kardialen Hypertrophie im humanen Myokard. Dabei wurden einige Proteinkinasen möglicher beteiligter Signaltransduktionskaskaden untersucht und besonderes Augenmerk auf den Einfluss der MAP- Kinasen gelegt. Zum ersten Mal wurde für derartige Untersuchungen mit humanem atrialen Herzmuskelgewebe gearbeitet, das im Rahmen von kardiochirurgischen Operationen gewonnen wurde. Das Modell der isolierten und intakten Muskelfaser erwies sich in der Versuchsdurchführung als überaus geeignet, da es zum einen eine elektrische Stimulation der humanen Herzmuskelstreifen ermöglichte und es zum anderen die Gelegenheit bot, dehnungsabhängige Versuche an den Muskelstreifen durchzuführen. Dabei wurden mehrere Versuchsgruppen gebildet, welche sich vor allem im Dehnungsgrad und der Versuchszeit unterschieden. Als weiteres Unterscheidungsmerkmal wurden einige Muskelstreifen- Gruppen sowohl elektrisch stimuliert und somit zur isometrischen Kontraktion gebracht und zusätzlich mechanisch gedehnt während bei anderen Muskelstreifen nur der Einfluss der mechanischen Dehnung ohne zusätzliche elektrische Stimulation untersucht wurde. Die Dehnungsgrade wurden in drei Stufen unterteilt: in den ungedehnten Zustand, den optimal vorgedehnten Zustand und den Überdehnungszustand. Die Versuchszeit differierte zwischen zehnminütigen bis hin zu sechzigminütigen Versuchen. Die dehnungsabhängigen Veränderungen der, an den untersuchten Signaltransduktionswegen beteiligten Proteinkinasen wurden in Western Blot- Analysen gezeigt. Dabei erwies sich die Stress- aktivierte p38 MAP- Kinase als ausgesprochen dehnungsabhängig im humanen Myokard. Speziell auf die Überdehnungsreize reagierte die p38 MAP- Kinase mit einer signifikanten Aktivitätssteigerung. Da es derzeit noch widersprüchliche Angaben über die Beteiligung der aktivierten p38 MAP- Kinase an der Entstehung der Herzhypertrophie gibt, handelt es sich bei den vorliegenden Ergebnissen um relevante neue Aspekte im Bereich des humanen kardialen Gewebes. Als weiteres wichtiges Ergebnis der vorliegenden Arbeit gilt die dehnungsinduzierte Aktivierung der p70S6- Kinase im humanen Myokard. Da sie eine wichtige Rolle in der Regulation der Transkription und besonders der Translation von Proteinen spielt und somit einen entscheidenden Einfluss auf die Proteinexpression in der Zelle hat, kann die p70S6-Kinase vermutlich als wichtiger Baustein in der Entstehung der Herzhypertrophie angesehen werden. Die Auswirkungen der mechanischen Dehnung auf die Aktivierung der ERKs 1/2, die in bereits veröffentlichten Untersuchungen an Kardiomyozyten als eindeutig Hypertrophie auslösend beschrieben wurden, waren in der vorliegenden Arbeit am humanen Herzmuskelgewebe nicht verifizierbar. / Cardiac hypertrophy is one of the most important clinical complications of many cardiovascular disorders. It is an adaptive process of the heart to an increased hemodynamic overload. The hypertrophied heart has been shown to have impaired contractile as well as relaxing functions and loss of reactive compensatory mechanisms. This leads to relative coronary insufficiency, an increase in infarctions and higher mortality of ischemic heart disease. Therefore the development of prevention and treatment of cardiac hypertrophy is an important theme for cardiologists and pharmacologists. For preventing cardiac hypertrophy it is mandatory to understand the cellular and molecular mechanisms by which cardiac hypertrophy is induced and maintained. This dissertation tried to elucidate the influences of mechanical loading by stretching cardiac muscle tissue and other stress-factors like phorbol esters on the onset of cardiac hypertrophy in human myocard. The investigation was concentrated on a selection of protein kinases which in recent studies have been observed to be part of important cellular signalling pathways, especially focusing on the role of MAP kinase pathways. For the first time the observations were made by using human atrial heart muscle fibers from patients undergoing cardiac surgery because of aortic valve disease or coronarsclerosis. The model of isolated and intact muscle fibers was used because on the one hand there was the possibility for electrical stimulation resulting in muscle contraction and on the other hand there was the opportunity for controlled stretching studies. For the different investigations it was necessary to create several study groups consisting of different stretching levels und different periods of stretching. For further differentiation some study groups consisting of several muscle fibers were both electrically stimulated with the result of isometric contractions and stretched while in other groups just the influence of mechanical stretching without electrical stimulation was investigated. The following stretching levels were used: the slag length, the level without any stretching, the optimal stretched length with the most force under optimal contraction conditions and the over stretch level with worse force conditions. The study time distinguished between ten minutes and one hour. Differences in the quantity of exprimed protein kinases depending on different stretching levels were shown in western blot analyses. As one of the main result of this dissertation it could be shown that the stress activated p38 MAP kinase was strongly activated in stretched human myocard, especially over stretch conditions lead to a significant increase of activity. Since only few and controversial data exist about the involvement of activated p38 MAP kinase on the onset of cardiac hypertrophy the results found here by the investigation of human cardiac tissue were relevant new aspects. The stretch- induced activation of p70S6 kinase in human myocard represented another important result of this dissertation. The p70S6 kinase plays an important role in the regulation of translation and transcription of proteins and it has a great influence on the protein expression of cells. Therefore p70S6 kinase probable takes part in the development of cardiac hypertrophy. In recently published data it was suggested that ERKs 1/2 are also involved in the development of cardiac hypertrophy induced by mechanical stretching in cardiac myocytes. In our investigations on human cardiac tissue we could not confirm this suggestion.

Die In vivo Expression des konstitutiv aktiven PTH/PTHrP-Rezeptors in Osteoblasten führt einerseits zu einer starken Volumenzunahme des Trabekularknochens, andererseits zu einer reduzierten Dicke der Kortikalis bei verminderter periostaler Mineralisierungsrate (CL2+-Mäuse). Um die Rolle der Kollagenasen im Rahmen von Parathormon-induzierten Knochenumbauvorgängen näher zu untersuchen, wurden transgene CL2+-Mäuse mit solchen gekreuzt, die aufgrund einer Mutation im Gen für Kollagen Ia1 eine Resistenz gegen Abbau durch Kollagenase 3 und andere Kollagenasen aufweisen (r) und auf Parathormonstimulation mit einer deutlich abgeschwächten Knochenresorption reagieren. Mithilfe verschiedener histologischer Techniken wurden Tibia, Fußwurzelknochen und die Knochen der Schädeldecke von zwei und vier Wochen alten Tieren untersucht. Die so generierten Experimentmäuse (CL2+/rr) waren im Alter von zwei bis vier Wochen makroskopisch durchweg kleiner als die Vergleichstiere. Sie zeichneten sich im Bereich der Tibia und der Fußwurzelknochen durch eine im Vergleich zum Wildtyp (CL2-/--) und zur transgenen Maus (CL2+/--) signifikant erhöhte trabekuläre Knochenmasse aus. Die trabekuläre Knochenbildungsrate der Experimentmäuse (CL2+/rr) war verglichen mit der transgenen Maus (CL2+/--) leicht reduziert, verglichen mit dem Wildtyp (CL2-/--) jedoch signifikant erhöht. Mit Hilfe von In situ-Hybridisierungen und tartrate-resistant acid phophatase (TRAP)-Färbungen konnte in den doppelt mutierten Mäusen (CL2+/rr) eine sehr große Osteoklastenpopulation nachgewiesen werden. Die Untersuchungen der Kortikalis und der Schädelknochen erbrachten für die Experimentmaus (CL2+/rr) zu diesen Zeitpunkten keine signifikanten Unterschiede zur transgenen Maus (CL2+/--). Da zum einen viele Osteoklasten vorhanden waren, zum anderen keine Zunahme der Knochenformation im Kortikalknochen festgestellt werden konnte, kann der beschriebene Phänotyp nur durch eine Dysfunktion der Osteoklasten erklärt werden. Aufgrund der Kollagen I- Mutation und der damit verbundenen verminderten Kollagendegradierung können die zahlreichen Osteoklasten in diesem Knochenkompartiment keine effektive Knochenresorption durchführen. Somit konnte nachgewiesen werden, dass Kollagenasen eine entscheidende Rolle bei der Parathormon induzierten Knochenresorption spielen und als Downstream-Effektoren des PTH/PTHrP-Rezeptor im Trabekularknochen, nicht jedoch im Periost agieren. Schließlich verdeutlichen die Untersuchungen, dass verminderte Osteoklastenaktivität unter bestimmten Bedingungen durchaus mit verstärkter Knochenbildung vereinbar ist. / The in vivo expression of the constitutively active PTH/PTHrP receptor in osteoblasts causes an increase in trabecular bone volume and a reduction in thickness of cortical bone with an associated decrease in the periosteal mineral apposition rate (CL2+- mice). To investigate the role of collagenases in parathyroid hormone induced bone remodelling, a new experimental mouse model (CL2+/rr) was created combining CL2+- mice with animals that carry a resistance for digestion by collagenase-3 and other collagenases due to a mutation in the gene encoding collagen Ia1, and therefore show a decrease in bone resorption when stimulated by parathyroid hormone. Tibia, tarsal and parietal bones of two and four week old mice were analyzed using various histological techniques. The generated experimental mice (CL2+/rr) were macroscopically smaller than the wildtype (CL2-/--) and transgenic mice (CL2+/--) at the age of two and four weeks. In comparison to the wildtype and the transgenic mice they showed a significant increase in trabecular bone mass in tibia and tarsal bones. The trabecular bone formation rate in the experimental mice (CL2+/rr) compared to the transgenic mice (CL2+/--) was slightly reduced but still significantly higher than in wildtype littermates (CL2-/--). In situ hybridisation and tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) staining confirmed the presence of a large osteoclast population. However, analysis of cortical and parietal bone did not reveal significant differences between experimental (CL2+/rr) and transgenic (CL2+/--) mice. Since there were a large number of osteoclasts, the new phenotype of the experimental mice (CL2+/rr) is thought to be a result of osteoclast dysfunction. Osteoclasts cannot effectively resorb bone in the trabecular compartment, due to the collagen I mutation and the resulting lack of collagen degradation. This study provides evidence that collagenases play an important role in parathyroid hormone induced bone resorption and act as downstream effector of the PTH/PTHrP receptor in trabecular bone, but not in the periosteum. Furthermore, these experiments indicate that reduced osteoclast activity under certain conditions is still compatible with enhanced bone formation.

Die vorliegende Arbeit liefert einen historischen Abriss über Erklärungsmodelle des Down- Syndroms im Zeitraum von 1866 bis 1959. Es wird dargestellt, wie ausgehend von Einzelsymptomen das Syndrom Down definiert wurde und welche Thesen in Bezug auf Ätiologie und Pathogenese aufgestellt werden. Dem Down-Syndrom liegt nach heutigem Wissen eine autosomale Chromosomenaberration zugrunde. Statt einer zweifachen Ausführung des Autosoms 21 liegt ein weiteres Chromosom 21 vor, man spricht von einer Trisomie 21. Der Phänotyp des Down-Syndroms ist schon seit mindestens 150 Jahren bekannt, möglicherweise existierten sogar bereits im Zeitalter der Jungsteinzeit die ersten Krankheitsfälle. Der Erstbeschreiber J. L. H. Down war medizinischer Leiter eines Heimes für geistig Behinderte und stellte eine scheinbare Ähnlichkeit zwischen seinen Patienten und bestimmten Menschenrassen fest. In den folgenden Jahrzehnten wurden verschiedenste Theorien zur Ätiopathogenese der Trisomie 21 aufgestellt. 1959, mehr als 20 Jahren nachdem Waardenburg (1932) auf die Möglichkeit einer Chromosomenaberration hinwies, entdecken Lejeune und seine Mitarbeiter ein zusätzliches Chromosom im Karyogramm von Down-Patienten: 47 Chromosomen anstelle von 46 Chromosomen, Trisomie. / This paper gives an historical synopsis of theories about Down´s Syndrome in the period from 1866 to 1959. Starting from singular symptoms the clinical picture of Down´s Syndrome was defined. Various theories concerning etiology and pathogenesis of Trisomy 21 are illustrated. As we know today, Down´s Syndrome bases on an autosomal chromosome aberration. In stead of two autosomes 21 there´s a third autosome 21, the so-called “trisomy 21”. The phenotypical Down´s Syndrome is known for at least more than 150 years, the first cases may have even existed in the Neolithic period. J. L. Down, who was the first to describe the disease pattern, was the medical director of a asylum for mentally retarded people. He discovered an apparent resemblance between his patients and certain human races. In the following decades various theories on the etiology of Trisomy 21 were proposed. In 1959, more than 20 years after Waardenburg suggested the idea of a chromosome aberration, Lejeune and his assistants discovered an additional chromosome in the karyogram of patients with Down´s Syndrome: 47 chromosomes instead of 46 chromosomes, trisomy.

Die vorliegende Studie hatte das Ziel prädiktive Faktoren einer Persistenz von ADHS in das Erwachsenenalter ausfindig zu machen und den Einfluss von kindbezogenen, familiären und behandlungsbezogenen Eigenschaften auf den Verlauf und das Fortbestehen der ADHS-Symptomatik zu untersuchen. Das Untersuchungsgut bestand aus Patienten der Klinik und Poliklinik der Kinder- und Jugendpsychiatrie der Universität Würzburg. Das Gesamtkollektiv bestand aus 146 Patienten, deren Akten wir auswerteten. 67 Patienten (46%) konnten wir mittels WURS, DSM-IV-Kriterien, Anamnesebogen, SKID-I und SKID-II im Erwachsenenalter nachexplorieren. Der Katamnesezeitraum betrug ein Jahr, vom 04.11.2002 bis zum 03.11.2003. Die ehemaligen Patienten waren zum Katamnesezeitpunkt durchschnittlich 28 Jahre alt. Bei der Suche nach prädiktiven Faktoren für eine Persistenz der ADHS-Symptomatik in das Erwachsenenalter konnten wir trotz der Studien, welche die Wichtigkeit ungünstiger psychosozialer Faktoren für den Verlauf des ADHS belegen (Biederman et al 1996, Hart et al 1995, 1991c, Fischer et al 1993, Taylor et al 1991, Weiss und Hechtman 1986, Gittelman et al 1985, Hechtman et al 1984, Loney et al 1981), keine Prädiktoren einer Persistenz der ADHS-Symptomatik finden. Unsere Ergebnisse lassen sich dahingehend erklären, dass es sich beim ADHS um eine primär genetisch determinierte Störung handelt, welche in ihrem Verlauf von verschiedensten intervenierenden Faktoren beeinflusst wird. Es handelt sich um ein komplexes Zusammenspiel von zu Grunde liegenden biologischen Faktoren mit verschiedenen Gen-Umwelt-Interaktionen, ein Zusammenspiel von Individuum mit seiner Persönlichkeit und eigenen Coping-Strategien, sowie der Art des Umfeldes und deren Reaktion auf das Verhalten des Betroffenen. Daher besteht keine Möglichkeit den Verlauf von ADHS anhand von Eigenschaften, welche zu einem einzigen Zeitpunkt (bei Erstvorstellung) erfasst wurden vorherzusagen. In unserer Stichprobe wurde eine Achse-I-Diagnose bei der Hälfte der mit dem SKID-I-Interview nachuntersuchten Probanden gestellt. Entsprechend unserer Annahme, dass Erwachsene mit vielen Symptomen des ADHS einen ungünstigeren Verlauf mit mehr Achse-I-Störungen nehmen, fanden sich diese Störungen zu etwa zwei Dritteln bei den Erwachsenen mit mehr als 6 fortbestehenden Symptomen des ADHS, während kein Erwachsener ohne Symptome des ADHS eine Achse-I-Diagnose hatte. Bei 61% (n=36) der mit dem SKID-II-Interview nachexplorierten Patienten wurde die Diagnose einer Persönlichkeitsstörung gestellt. Am häufigsten fanden sich die Diagnosen einer dissozialen (21%), einer selbstunsicher-vermeidenden (21%), einer negativistischen (18%), einer narzisstischen (14%) und einer emotional–instabilen Persönlichkeitsstörung (9%). Bemerkenswert ist, dass sich keiner der Erwachsenen unserer Studie aktuell in psychiatrischer Behandlung befand. Dies steht im Kontrast zu der meist fortbestehenden Restsymptomatik des ADHS und der hohen Rate komorbider Achse-I- und Achse-II-Störungen, welche mit psychosozialen Beeinträchtigungen einhergehen. Eine kontinuierliche, über das Kindesalter hinausreichende Betreuung von Patienten mit ADHS, sowie eine ausführliche Aufklärung könnten einem solchen ungünstigen Verlauf entgegenwirken. Eine adäquate Behandlung Erwachsener mit ADHS ist nur möglich, wenn Komorbiditäten berücksichtigt und gleichzeitig mitbehandelt werden. Weitere epidemiologische und neurobiologische Studien mit einem größeren Kollektiv sind notwendig zum Auffinden von Einflussfaktoren auf den Verlauf des ADHS und zur Klärung der Komorbiditätsbeziehungen des ADHS. / Aim of the following study was the finding of predictors of persistence of ADHD into adulthood. Therefore we examined patients who were diagnosed an ADHD in childhood at a mean age of 28 years. Patients were interviewed for actual social function, psychiatric and personality disorders. Persistence of symptoms into adulthood could not be predicted with childhood attributes. This confirms the strong influence of genetics in persistent ADHD as well as the influence of environmental and social factors. More than 50% of the interviewed patients got a psychiatric diagnosis and more than 60% a personality disorder. Most of the patients showed significant social problems but none of them actually was in psychiatric care. This confirms the need of an adequate diagnosis and treatment not only in children but also in adults.

Die homozygote Form der familiären Hypercholesterinämie ist eine seltene Erkrankung. Hieran erkrankte Patienten sind resistent gegenüber pharmakologischer Therapie. Die Gesamtprognose ist eher schlecht, die Patienten versterben ohne effiziente Therapie meist an koronaren Ereignissen innerhalb der ersten zwei Lebensdekaden. Plasmaaustauschverfahren haben die Gesamtprognose dieser Patientenklientel verbessert. Eine Schwangerschaft bei Patientinnen mit homozygoter familiärer Hypercholesterinämie stellt eher eine Ausnahme dar. Medikamentöse Behandlungsmethoden sind im Rahmen einer Schwangerschaft nur eingeschränkt einsetzbar um die massiv erhöhten Blutfettwerte ausreichend senken zu können. So bleibt als alternative Behandlungsmethode die extrakorporale Lipidentfernung, wenn auch insgesamt geringe Erfahrung bezüglich der Anwendung in der Schwangerschaft besteht. Insgesamt gibt es in der Literatur nur wenige Fallbeschreibungen von Patientinnen mit familiärer Hypercholesterinämie, welche in ihrer Schwangerschaft einer Lipidapherese unterzogen wurden. Nach den vorliegenden Daten stellt die Lipidapherese ein effektives und sicheres Behandlungsverfahren dar und kann auch während der Schwangerschaft durchgeführt werden. / Homozygous familial hypercholesterolaemia is a rare metabolic disorder. Patients suffering from this disease are resistant to pharmacological treatment. Overall prognosis is rather bad, without efficient therapy most patients die from coronary events within the first twenty years. These patients´ prognosis has improved with the use of plasma exchange. Pregnancy is an exception in patients with homozygous familial hypercholesterolaemia. In case of pregnancy the use of cholesterol lowering drugs is limited because these drugs are contraindicated. Lipoprotein apheresis offers an alternative, though there is only limited experience with this technique in pregnancy. Only very few cases are published on patients with familial hypercholesterolaemia, who underwent lipoprotein apheresis during pregnancy. These data suggest that lipoprotein apheresis is effective and can be performed safely during pregnancy.

Tabakrauch stellt inzwischen die bedeutendste Quelle von Luftverschmutzung in Innenräumen dar. Vor allem Kinder sind mangels Vermeidbarkeit dem Tabakrauch schutzlos ausgesetzt. Ziel der Arbeit ist es, die Auswirkungen des Passivrauchens auf die oberen Atemwege und die gentoxische Belastung von Kindern zu untersuchen. Hierfür wurden die Daten von 211 Kindern mit Hilfe eines umweltmedizinischen Fragebogens analysiert. Zur Bestimmung der inneren Belastung wurden die Hämoglobinaddukte von 4-Aminobiphenyl, einem humankanzerogenen, tabakrauchtypischen Inhaltsstoff, bei 82 Kindern bestimmt. Kinder aus Raucherhaushalten zeigten dabei signifikant höhere Adduktspiegel gegenüber Kindern aus Nichtraucherhaushalten. Allergische Erkrankungen fanden sich häufiger in der passivrauchenden als in der nicht exponierten Gruppe. Zudem fiel eine Zunahme von Mehrfach- und Hausstaubmilbenallergien bei passivrauchbelasteten Kindern auf. Die gewonnenen Daten untermauern die Rolle des Passivrauchens für die Entstehung allergischer Erkrankungen. Die signifikant erhöhten Adduktspiegel zeigen einen biochemischen Effekt und damit molekularen Schaden an, was ein möglicherweise erhöhtes Risiko für eine spätere Krebserkrankung darstellt. / Tobacco smoke is the most prevalent form of indoor pollution. Many children are passive receivers of tobacco smoke and are at its mercy. The aim of this dissertation was to analyse the effect of Environmental Tobacco Smoke (ETS) on the upper respiratory tracts and the risk for genotoxic damage on children. A detailed questionnaire was used to collate the data of 211 children. To assess the molecular effect of ETS, the hemoglobin adducts of 4-aminobiphenyl (4-ABP), a human carcinogenic aromatic amine, were quantified in 82 blood samples. Children with smoking parents showed significantly higher hemoglobin adducts of 4-ABP than children with non-smoking parents. Allergic diseases were more frequent in the passive smokers than in the non-exposed group. Furthermore multiple and house dust mite allergies were observed in ETS-exposed children. The data supports the view that ETS impacts on the development of allergic diseases. The significantly higher adduct levels of ETS-exposed children show a biochemical effect, and with that a molecular damage, which can contribute to cancer later on in life.

Die Wundheilung im Kolon ist ein wichtiges Thema in der Medizin, da sich dieser Prozess durch die besonderen Ausgangsbedingungen, wie etwa hohe Bakterienlast, ein hoher intraluminaler Druck und niedrigere Sauerstoffspannung von der viel untersuchten kutanen Wundheilung unterscheidet. Auch sind die Folgen einer Dehiszenz im Anastomosenbereich ungleich gravierender, besteht doch das Risiko einer Peritonitis, die mit hoher Letalität verbunden ist. Ziel dieser Arbeit war es, die komplikationslose Wundheilung über einen langen Zeitraum zu beobachten. Anhand des Verlaufs einer Vielzahl von für die Wundheilung wesentlichen Zytokinen sollte die Wundheilung am Kolon möglichst ausführlich untersucht werden. Im Rahmen meiner Fragestellung wurden 100 männliche Wistarratten unter anderem mit einer Anastomose am Übergang von Kolon sigmoideum zum Rektum versehen. Die Tiere waren in verschiedene Gruppen aufgeteilt und wurden je nach Gruppe zu einem der sechs verschiedenen Zeitpunkte (0, 3, 7, 14, 30 und 90 Tage post Operationem) getötet und die Anastomose wurde entnommen. Das Anastomosengewebe wurde für immunhistologische und ELISA Untersuchungen verwendet. Durch den langen Untersuchungszeitraum konnten nicht nur die initialen Phasen der Wundheilung, sondern auch die Phase der Bindegewebsbildung erfasst werden. Es wurden immunhistochemische Färbungen und ELISA-Analysen von verschiedenen proinflammatorischen (TNF-alfa, IFN-gamma), chemotaktischen (RANTES, MIP-2, MCP-1), angiogenetischen (VEGF, PDGF-B, FGF-2) und antiinflammatorischen (IL-10, IL-13) Zytokinen und TGF-beta1 durchgeführt. Dabei wurde eine insgesamt verzögerte Wundheilung festgestellt. Es zeigte sich eine wesentlich verlängerte inflammatorische Phase sowie eine verlängerte proliferative Phase. Erst von Tag 30 bis 90 kehrten die meisten Parameter wieder auf ein mehr oder minder normales Niveau zurück. Erwartungsgemäß waren die meisten histologisch positiven Zellen in der Anastomose selbst zu finden. Die Zellzahlen der Zellmarker ließen sich gut mit den Zytokinen in Einklang bringen. Jedoch ließen sich Zellzahlen und Zytokinkonzentration meist nicht korrelieren. Es traten mit IFN-gamma und RANTES zwei Zytokine auf, die im kutanen Modell nicht beobachtet wurden. IFN-gamma hemmt die meisten Zellen, die im Rahmen der proliferativen Phase benötigt werden und könnte ein Grund für die verlängerte inflammatorische Phase sein. Aus diesen Untersuchungen lässt sich schließen, dass die komplikationslose kolonische Wundheilung grundsätzlich mit der kutanen vergleichbar ist. Die Ergebnisse und Erkenntnisse aus dieser Arbeit werden jetzt als Grundlage für ein Modell mit erhöhter Dehiszenzwahrscheinlichkeit verwendet. Damit soll ein besseres und systematisches Verständnis für die Pathogenese der Anastomoseninsuffizienz gewonnen werden. So wird es möglich, auf histologischer Ebene und auf Proteinebene die Unterschiede zwischen komplikationsloser und komplikationsbehafteter Anastomosenheilung zu beobachten, sind die klinischen Folgen bei einer Leckage doch in vielen Fällen verheerend. Zudem wird es dann möglich sein, systematischer zu ergründen, wie etwa intraoperativ eingebrachte Zytokine oder zytokingetränkte Fäden das Wundmilieu verändern und beeinflussen. / Wound healing in the colon is an important issue in medicine, as this process differs from the well researched cutaneous wound healing because of very special initial conditions like a high bacterial count, a high intraluminal pressure and a lower oxygen concentration. And the consequences of leakage in the anastomotic region are far more serious, because there is the risk of peritonitis, which goes hand in hand with a high mortality rate. The aim of this thesis was to observe the process of wound healing without complications over a long period of time. By monitoring the progression of a great number of cytokines essential for the normal wound healing a thorough examination and analysis of the wound healing process in the colon was to be made possible. For my project 100 male Wistar rats were operated to create, amongst other things, an anastomotic region between the sigmoid colon and the rectum. The animals were divided into six groups and each group was killed at one of the following points of time: 0, 3, 7, 14, 30 and 90 days post operationem. The anastomotic tissue was then explanted and used for immunohistologic studies and ELISAS. Because of the long timescale of this study not only the initial phase of wound healing could be observed, but also the phase of the formation of new connective tissue. Immunohistochemical colourings and ELISA analyses were carried out for various pro-inflammatory (TNF-alpha, IFN-gamma), chemotactical (RANTES, MIP-2, MCP-1) angiogenetic (VEGF, PDGF-B, FGF-2) and anti-inflammatory (IL-10, IL-13) cytokines as well as for TGF-beta1. All in all the results showed a delayed wound healing process. The inflammatory phase turned out to be substantially delayed and the proliferative phase proved to be longer. Most parameters didn’t return to more or less normal levels before days 30 to 90. As expected, most histologically positive cells could be found in the anastomotic region itself. The cell count of the cell markers could easily be brought into line with the cytokines What could, however, mostly not be brought into correlation were the cell count and the cytokine concentration. Two cytokines that could not be observed in the cutaneous model, IFN-gamma and RANTES, were found here. IFN-gamma has an inhibitory effect on most cells necessary in the proliferative phase, which could be one reason for this prolonged inflammatory process. These results lead to the conclusion that colon wound healing without complications is basically comparable to cutaneous wound healing. The findings and results of this thesis will now be used as the basis for a model with a higher probability of dehiscence. Thus a better and more systematic understanding of the pathogenetic mechanisms of insufficient anastomoses can be gained. In this way the differences between wound healing with and without complications can be observed on two levels, the histological and the protein level. These findings are important, as the clinical consequences of leakage are devastating in many cases. Furthermore it will then be possible to study more systematically how an intra-operative application of cytokines or surgical threads saturated with cytokines will change and influence the environment of a wound.