Freie Univ., Diss.--Berlin, 1999.

Ulm, Univ., Diss., 2000.

Univ., Diss., 2006--Giessen

MALT-Lymphome der Lunge gehören als extranodale Marginalzonen-B-Zell-Lymphomen zu den malignen Non-Hodgkin-Lymphomen. Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass rekurrenten genetischen Translokationen eine wichtige Rolle bei der Tumorgenese zukommt. Eine zentrale Rolle nimmt die Aktivierung des Transkriptionsfaktors NFkappaB ein, die Folge solcher rekurrenter Translokationen (z.B. t(11;18)(q21;q21), t(14;18)(q32;q21), t(1;14)(p22;q32)) und numerischer Chromosomenaberrationen (Trisomie 3, Trisomie 18) ist. In der vorliegenden Arbeit haben wir 60 Fälle extranodaler Marginalzonen-B-Zell-Lymphome der Lunge bezüglich der genannten genetischen Translokationen untersucht. Es ist dies die größte bisher in der Literatur beschriebene Serie von MALT-Lymphomen in dieser Lokalisation. Die Untersuchung der t(11;18) ergab in der vorliegenden Arbeit eine geringere Häufigkeit als in der Literatur beschrieben, wobei zu berücksichtigen ist, dass die bisher vorgestellten Studien deutlich geringere Fallzahlen aufwiesen. Bezüglich der Translokationen t(14;18), t(1;14), t(3;14) und der Trisomie 3 waren in der vorliegenden Studie ähnliche Häufigkeiten zu finden, wie sie in der Literatur beschrieben sind. Als möglichen alternativen Aktivierungsweg des Zellzyklus zeigte sich in dieser Studie neben den genannten Translokationen sowohl eine Trisomie 3 als auch eine Amplifikation der Genkopienzahl von MALT1. Im Vergleich der genetischen und immunhistochemischen Ergebnisse bezüglich der FOXP1- und der BCL10-Expression zeigte sich für FOXP1 eine hohe Korrelation zwischen immunhistologischer Expression und genetischem Nachweis einer Genaktivierung, während für BCL10 eine starke Diskrepanz bezüglich Sensitivität und Spezifität gefunden wurde, so dass die immunhistologische Analyse nur einen Hinweis auf das Vorliegen einer genetischen Translokation zu geben vermag, aber nicht als Surrogatmarker zu verwenden ist. / Pulmonary MALT-lymphomas as extranodal marginalzone b-cell lymphomas belong to the non hodgkin lymphomas. Many analyses showed that recurrent genetical translocations figure in the tumorgenesis. A central part takes the activation of the transkription factor NFkappaB resulted from such recurrent translocations (e.g. t(11;18)(q21;q21), t(14;18)(q32;q21), t(1;14)(p22;q32)) and numeric chromosomal aberrations (3+, 18+). In this paper, 60 cases of extranodal marginalzone b-cell lymphomas were analysed regarding the named genetical translocations. This is the extensivest up to now described serie of MALT-lymphomas in this location.

Multizelluläre Gemeinschaften in Form bakterieller Biofilme stellen aus medizinischer Sicht ein großes klinisches Problem dar. Häufig lassen sich chronische oder rezidivierende Erkrankungen aber auch nosokomiale Infektionen auf die multizelluläre Lebensweise von humanpathogenen Erregern zurückführen. Sowohl fakultativ als auch obligat pathogene Escherichia coli-Stämme besitzen eine Vielzahl unterschiedlicher Faktoren, die die Biofilmbildung beeinflussen. Daran beteiligt sind unter anderem Flagellen, extrazelluläre polymere Substanzen, Adhäsine oder Oberflächen-assoziierte Proteine wie Autotransporter. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die funktionale Charakterisierung des Proteins Antigen 43 (Ag43). Aufgrund seiner Autoaggregation-vermittelnden Eigenschaft trägt Ag43 ebenfalls zur Mikrokoloniebildung und Biofilmreifung bei. Antigen 43 ist ein Autotransporterprotein, welches innerhalb der Bakterienspezies Escherichia coli weit verbreitet ist. Interessanterweise besitzen viele E. coli-Isolate gleich mehrere identische oder ähnliche Kopien von agn43, die in der Regel von variablen Genombereichen (genomische Inseln, Plasmide) kodiert werden. Am Beispiel der Antigen 43-Varianten des uropathogenen Escherichia coli (UPEC)-Stammes 536 (O6:K15:H31), des kommensalen E. coli Isolats Nissle 1917 (O6:K5:H1) sowie des E. coli K-12-Laborstammes MG1655 (OR:H48:K-) ist die Bedeutung des Autotransporterproteins im Rahmen dieser Arbeit näher untersucht worden. Hierfür wurden die verschiedenen agn43-Allele in ein geeignetes Vektorsystem kloniert und im Adhäsin-freien Escherichia coli K-12-Stamm MG1655 ΔfimΔflu exprimiert. Da Antigen 43 in Wildtypstämmen posttranslational glykosyliert vorliegt, sind die Experimente zusätzlich unter Einfluß der heterologen, AIDA I-spezifischen Heptosyltransferase Aah (‘Autotransporter Adhesin Heptosyltransferase’) durchgeführt worden. Anhand von Bindungsstudien (intermolekulare Autoaggregation, Zelladhäsionstests) wurde gezeigt, daß sich einzelne Ag43-Varianten teilweise in ihren Eigenschaften unterscheiden. Im direkten Vergleich mit AIDA-I (‘Adhesin Involved in Diffuse Adherence’) enteropathogener Escherichia coli (EPEC) konnte für Ag43 nur eine Funktion als schwaches Adhäsin nachgewiesen werden. Die heterologe O-Glykosylierung beeinflußte die Funktionalität des Antigen 43 in unterschiedlichem Ausmaß. Je nach Autotransporter-Variante führte die Heptosylierung entweder zu signifikant reduzierten Affinitäten, oder sie hatte keinen Effekt auf die Bindungskapazität des Ag43. Antigen 43 weist zudem strukturelle Homologien zu vergleichbaren Domänen anderer Autotransporter auf. Für viele dieser Proteine konnte bereits eine adhäsive oder invasive Funktion nachgewiesen werden. Eine mögliche Interaktion von Ag43 mit eukaryontischen Rezeptoren ist hingegen noch nicht bzw. nur unvollständig untersucht worden. In Overlay assays und ELISAs wurde für Antigen 43 hier erstmals die spezifische Bindung an die extrazellulären Matrixkomponenten Kollagen und Laminin gezeigt. Zusammenfassend deuten die Ergebnisse dieser Arbeit darauf hin, daß das Escherichia coli spezifische Autotransporterprotein Antigen 43 nicht nur an der bakteriellen Biofilmbildung, sondern auch an der Besiedlung epithelialer Gewebe beteiligt sein kann. Seine Expression verschafft Bakterien einen Kolonisationsvorteil, der mit erhöhter Fitneß einhergeht. Die Aah-vermittelte O-Glykosylierung scheint für die Funktionalität von Ag43 nicht zwingend erforderlich zu sein. Des weiteren ist im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein Testsystem entwickelt worden, das auf der Basis von Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierungen (FISH) die Differenzierung von verschiedenen (uro-)pathogenen Mikroorganismen ermöglicht. Das etablierte Protokoll eignet sich nicht nur für die diagnostische Erregeridentifizierung, sondern auch in Abhängigkeit des Probenmaterials zur Untersuchung von (Multispezies-)Biofilmen. / Bacteria living in multicellular communities, i.e. biofilms, have evolved into a major health problem. Most chronic or recurrent diseases including nosocomial infections can be traced back to the multicellular lifestyle of pathogenic agents. Both facultative and obligate pathogenic strains of Escherichia coli express a multitude of diverse factors contributing to biofilm formation like flagella, extracellular polymeric substances, adhesins, or surface-exposed proteins, e.g. autotransporters. This work presents the functional characterization of the surface-associated protein antigen 43 (Ag43). Due to its autoaggregating phenotype, Ag43 is also involved in the formation of microcolonies and biofilms. Antigen 43 represents an autotransporter protein frequently expressed by all Escherichia coli pathotypes. Interestingly, many E. coli isolates encode multiple identical or orthologous copies of agn43 which are usually associated with mobile genetic elements (genomic islands, plasmids). Here, the antigen 43 variants of uropathogenic Escherichia coli (UPEC) strain 536 (O6:K15:H31), commensal isolate E. coli Nissle 1917 (O6:K5:H1), and E. coli K-12 strain MG1655 (OR:H48:K-) have been analyzed. For this purpose, the different agn43-alleles were cloned into a capable vector system and subsequently expressed in Escherichia coli K-12 strain MG1655 ΔfimΔflu lacking the genes encoding type 1-fimbrial adhesins (fim) and antigen 43 (flu). Due to the occurrence of posttranslational glycosylation of Ag43 in wild type strains, experiments were additionally carried out upon co-expression of the heterologous AIDA-I-specific heptosyl transferase Aah (Autotransporter Adhesin Heptosyltransferase). On the basis of binding studies (intermolecular autoaggregation, adhesion to eukaryotic cells) individual properties could be detected for each Ag43-variant. However, compared to AIDA-I (Adhesin Involved in Diffuse Adherence) of enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) strains, antigen 43 was shown to act as a weak adhesin. Additionally, O-glycosylation partly influenced protein functions. Depending on the variant tested, posttranslational modification by Aah either resulted in significantly reduced affinities or had no effect on the binding capacity of Ag43. Furthermore, antigen 43 exhibits structural homologies compared to certain domains of related autotransporters. For many of these proteins, an adhesion- or invasion-mediating function could be demonstrated. To date, the interaction of Ag43 with a putative eukaryotic receptor has not been determined, yet. Here, it is shown for the first time that antigen 43 specifically binds to components of the extracellular matrix. Overlay assays and ELISAs identified collagen and laminin as epithelial receptors for Ag43. Taken together, the results obtained in this study confirm the functional role of antigen 43 in biofilm formation as well as its effect during bacterial colonization of epithelial tissues. Expression of the Escherichia coli-specific autotransporter protein is directly correlated to the improved fitness of bacteria infecting the human host. Aah-mediated O-glycosylation seems not to be strictly required for the function of Ag43. The second aim of this work was the design and development of a test system which can be used for the differentiation of (uro-)pathogenic microorganisms in biofilms. For this purpose, the FISH (Fluorescence-in-situ-Hybridization)-technique has been optimized for diagnostic applications. Depending on the specimen, the protocol can also be adapted to the analysis of (multispecies) biofilms.

Das Follikuläre Lymphom (FL) ist nach dem Diffusen großzelligen B-Zell-Lymphom (DLBCL) das häufigste Non-Hodgkin-Lymphom in der westlichen Welt. Die aktuelle WHO-Klassifikation für Tumoren der Hämatopoetischen und Lymphoiden Gewebe aus dem Jahr 2008 unterteilt dieses maligne Lymphom nach Histologie und Wachstumsmuster in vier Gruppen, FL 1 bis FL 3A und FL 3B. Obwohl die FL 1 und FL 2 zu den indolenten Tumoren gezählt werden, und FL 3A und FL 3B tendenziell eher als aggressiv gelten, so wurde in einigen Studienarbeiten gezeigt, dass das FL 3A aufgrund seiner immunhistologischen und genetischen Charakteristika, insbesondere dem Vorhandensein der BCL2/IGH t(14;18)(q32;q21) Translokation, eher den low-grade-Lymphomen (FL 1 und FL 2) nahe steht, während das FL 3B durchaus Eigenschaften des DLBCL, wie das Fehlen einer BCL2/IGH-Translokation und das vermehrte Auftreten von Aberrationen des BCL6-Gens, zeigt. In verschiedenen Arbeiten wurde des Weiteren eine Einteilung in reine FL 3B und FL 3B mit Anteilen eines DLBCL (+ DLBCL) vorgenommen, da sich auch diese beiden Subgruppen durch unterschiedliche Proteinexpression und genetische Eigenschaften auszeichnen würden. Laut den bislang in der Literatur vorliegenden (spärlichen) Daten zeigen FL 3A und FL 3B unterschiedliche Antigen-Profile und offenbar auch unterschiedliche (primäre) genetische Veränderungen, wobei gerade für das FL 3B nur wenige Daten vorliegen. Während Grad 3A-Tumoren einige Ähnlichkeiten zu den FL 1 und 2 zeigen, scheint das FL 3B im Immunphänotyp wie in der Genetik eher dem DLBCL zu ähneln. Allerdings lässt sich bei kritischer Durchsicht der Literatur erkennen, dass die meisten Fälle eines FL Grad 3 entweder gar nicht den Graden 3A oder 3B zugeordnet, beziehungsweise in diese unterschieden wurden, oder häufig bereits einen zusätzlichen diffusen Wachstumstyp aufweisen, nach den Regeln der WHO-Klassifikation für Tumoren der Hämatopoetischen und Lymphatischen Gewebe (2008) also als DLBCL mit einem zusätzlichen follikulären Wachstumsanteil klassifiziert würden. Somit sind die Daten insbesondere über die rein follikulär wachsenden FL 3B äußerst spärlich. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der immunhistochemischen und genetischen Charakterisierung der FL 3B. Von besonderem Interesse war die Bestimmung der Häufigkeit der BCL2/IGH t(14;18)(q32;q21), BCL6/IGH t(3;14)(q27;q32) und MYC/IGH t(8;14)(q24;q32) Translokationen in den verschiedenen Typen der FL. Weiterhin sollte der Frage nachgegangen werden, ob die Anwendung der Tissue Microarray (TMA)-Technik und der Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) an TMAs robuste Daten zu dieser Fragestellung liefern kann. In einem ersten Schritt wurden vorhandene TMAs von FL, DLBCL und MALT-Lymphomen mit break-apart-Sonden für BCL2, BCL6, MYC und IGH hybridisiert, und die gewonnenen Ergebnisse mit Daten der konventionellen Zytogenetik abgeglichen. Hierdurch sollte nachgewiesen werden, dass die FISH in Kombination mit der TMA-Technik eine valide Testmethode zur Aufdeckung der gesuchten chromosomalen Aberrationen darstellt, die in Sensitivität und Spezifität der klassischen Zytogenetik nicht nachsteht. In einem zweiten Schritt wurden FL aus dem Archiv des Pathologischen Instituts der Universität Würzburg anhand der aktuellen WHO-Kriterien in die Grade 1, 2, 3A und 3B eingeteilt (und reklassifiziert). Diese Tumoren wurden im TMA und im Vollschnitt durch immunhistochemische Färbungen auf ihre Protein-Expression und mittels FISH auf ihre genetischen Eigenschaften untersucht und charakterisiert. / Follicular lymphoma (FL) and Diffuse Large B-cell lymphoma (DLBCL) each account for approximately 30 % to 40 % of all Non-Hodgkin-lymphomas (NHL) in the Western world, thus representing the most frequent subtypes of NHL. FL are homogenously characterized by their follicular growth pattern, and the current WHO Classification of Tumours of Haematopoietic and Lymphoid Tissues recommends their subclassification into 3 grades (FL grade 1, 2 and 3) according to the number of centroblasts. FL grade 3 have gained considerable interest because of their unresolved status as indolent or aggressive neoplasms, and their varying immunophenotypic, cytogenetic and possibly clinical features. FL grade 3 can be further distinguished into two subtypes, FL grade 3A (FL 3A, with centrocytes) and FL grade 3B (FL 3B, without centrocytes). FL 3A shows overlapping morphological and genetic features to FL 1 and FL 2, whereas FL 3B is poorly characterized on the genetic level. Almost all available data have been generated from FL 3B with an additional DLBCL component. Purely follicular FL 3B, on the other hand, is a rare neoplasm. The cytogenetic constitution of purely follicular FL3B is largely unknown. In the present work, therefore, we set out to define immunophenotypic and cytogenetic data of FL 3B, especially also paying attention to their sometimes difficult delineation from FL 3A and related variants. We performed a detailed immunohistochemical and molecular investigation of purely follicular FL 3B. In this study, we also included FL with large centrocytes (FL LCC) and FL, in which a straightforward and reproducible distinction between grades 3A or 3B was not possible (FL 3U). Moreover, we analyzed FL 1, FL 2, FL 3A and FL 3B + DLBCL, with regard to their delineation from purely follicular FL 3B. The study focussed on the expression of immunohistochemical markers and the examination of translocations involving the BCL2, BCL6, and MYC gene loci via FISH. To ensure homogenous and rapid sample processing, we constructed tissue microarrays (TMAs). To obtain insights in the reliability of FISH analysis performed on TMAs, we initially investigated B-NHL samples, whose genetic aberrations previously have been well-defined and characterized by chromosome banding approaches.

Viele humane Sarkome sind durch spezifische chromosomale Translokationen oder typische genetische Amplifikationen definiert, welche in der Differentialdiagnostik insbesondere in Fällen, bei denen klinische Daten, Morphologie und Immunhistochemie alleine nicht ausreichend wegweisend sind. Die Formalin-fixiertem Paraffin-eingebetteten (FFPE-) Gewebe von 15 Ewing-Sarkomen, 4 Klarzellsarkomen, 9 Synovialsarkomen, 4 alveolären und 7 embryonalen Rhabdomyosarkomen und 25 Liposarkomen verschiedenen Subtyps wurden mittels Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) untersucht um ein Sarkom-spezifisches FISH-Sondenset zur Detektion spezifischer chromosomaler Aberrationen in der Routinediagnostik zu etablieren. Es konnte gezeigt werden, dass die FISH in diesem Aufgabenfeld im Vergleich zur PCR ebenfalls eine hoch effiziente zytogenetische Methode mit hoher Spezifität und hohen positiven Vorhersagewerten mit dem Vorteil der unproblematischen Anwendung an FFPE-Geweben ist. Zur Detektion des Isochromosom 12p , i(12p), als Beispiel für komplexere chromosmale Aberrationen, wurden 7 FFPE-Gewebe aus Keimzelltumoren mit 12p- und 12q-detektierenden FISH-Sonden hybridisiert. Die Detektion des i(12p) konnte im Rahmen dieser Arbeit mittels FISH nicht erreicht werden. Zusammenfassend ist die FISH eine hoch effiziente zytogenetische Methode zur Detektion spezifischer chromosomaler Aberrationen in FFPE-Geweben aus humanen Sarkomen mit hoher Eignung zur Anwendung in der Routinediagnostik. / Many human sarcomas are defined by specific chromosomal translocations or typical genetic amplifications, which can be very useful in differential-diagnosis especially in cases with overlapping clinical data, morphology and results of immunohistochemistry. The formalin-fixed paraffin-embedded tissues of 15 Ewing sarcomas, 4 Clear cell sarcomas, 9 Synovial Sarcomas, 4 Alveolar and 7 Embryonal rhabdomyosarcomas and 25 Liposarcomas of different subtype were tested with fluorescence in situ hybridization (FISH) to establish a sarcoma-specific probe set for the detection of specific chromosomal aberrations in routine diagnostics. The results show that FISH compared to PCR also is an efficient cytogenetic method with high specificity and high positive predictive value especially having the advantage of unproblematic use in formalin-fixed paraffin-embedded tissue. For the detection of the isochromosome 12p, i(12p), as an example for more complex chromosomal aberrations, 7 formalin-fixed paraffin-embedded tissues of Germ Cell Tumors were hybridized with 12p- and 12q-detecting probes. The detection of the i(12p) by using FISH could not be achieved in this study. Concluding FISH is an efficient cytogenetic method for the detection of specific genetic aberrations of human sarcomas in formalin-fixed paraffin-embedded tissue with a high ability in routine diagnostics.

Techn. Universiẗat, Diss., 2001--Berlin.

Aufgrund der ökologischen und ökonomischen Problematik der chemischen Phosphatfällung ist eine Optimierung der Effizienz und Stabilität der biologischen Verfahren zur Phosphat-elimination erforderlich. Hierfür ist jedoch ein fundiertes Wissen über die daran beteiligten Organismen eine entscheidende Vorraussetzung. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die mikrobielle Populationstruktur von zwei Belebtschlamm-anlagen im Labormaßstab mit Hilfe von drei unterschiedlichen 16S rDNA basierenden molekular-biologischen Methoden zu charakterisieren. Ein besonderer Schwer-punkt ist hierbei die Analyse der Bakterien, die mit der erhöhten biologischen Phosphat-elimination in Verbindung gebracht werden. Dies sind Vertreter der Rhodocyclus-Gruppe, der Gattung Tetrasphaera und der Gattung Acinetobacter. Als Untersuchungsobjekte wurden zwei Hauptstromverfahren zur erhöhten biologischen Phosphatelimination gewählt, die sich im Schlamm-alter, der Schlammbelastung und der sich daraus resultierenden Nitrifikationsleistung unterscheiden. Aufgrund der gewählten Verfahrensweisen wurde der Einfluss der Nitrifikation auf die Zusammensetzung der Belebtschlammbiozönose ebenfalls untersucht. Um praxisnahe Verhältnisse zu erreichen, wurden die Anlagen mit kommunalem Abwasser beschickt. Für einen Vergleich sollten Proben aus kommunalen Kläranlagen mit deutlich anderen Verfahrensweisen in die Untersuchungen mit einbezogen werden.

Aufgrund der ökologischen und ökonomischen Problematik der chemischen Phosphatfällung ist eine Optimierung der Effizienz und Stabilität der biologischen Verfahren zur Phosphat-elimination erforderlich. Hierfür ist jedoch ein fundiertes Wissen über die daran beteiligten Organismen eine entscheidende Vorraussetzung. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die mikrobielle Populationstruktur von zwei Belebtschlamm-anlagen im Labormaßstab mit Hilfe von drei unterschiedlichen 16S rDNA basierenden molekular-biologischen Methoden zu charakterisieren. Ein besonderer Schwer-punkt ist hierbei die Analyse der Bakterien, die mit der erhöhten biologischen Phosphat-elimination in Verbindung gebracht werden. Dies sind Vertreter der Rhodocyclus-Gruppe, der Gattung Tetrasphaera und der Gattung Acinetobacter. Als Untersuchungsobjekte wurden zwei Hauptstromverfahren zur erhöhten biologischen Phosphatelimination gewählt, die sich im Schlamm-alter, der Schlammbelastung und der sich daraus resultierenden Nitrifikationsleistung unterscheiden. Aufgrund der gewählten Verfahrensweisen wurde der Einfluss der Nitrifikation auf die Zusammensetzung der Belebtschlammbiozönose ebenfalls untersucht. Um praxisnahe Verhältnisse zu erreichen, wurden die Anlagen mit kommunalem Abwasser beschickt. Für einen Vergleich sollten Proben aus kommunalen Kläranlagen mit deutlich anderen Verfahrensweisen in die Untersuchungen mit einbezogen werden.