The immune system is responsible for the preservation of homeostasis whenever a given organism is exposed to distinct kinds of perturbations. Given the complexity of certain organisms like mammals, and the diverse types of challenges that they encounter (e.g. infection or disease), the immune system evolved to harbor a great variety of distinct immune cell populations with specialized functions. For instance, the family of T cells is sub-divided into conventional (Tconv) and unconventional T cells (UTCs). Tconv form part of the adaptive arm of the immune system and are comprised of αβ CD4+ or CD8+ cells that differentiate from naïve to effector and memory populations upon activation and are essential during infection and cancer. Furthermore, UTCs, which include γδ T cells, NKT and MAIT, are involved in innate and adaptive immune responses, due to their dual mode of activation, through cytokines (innate-like) or TCR (adaptive), and function. Despite our understanding of the basic functions of T cells in several contexts, a great number of open questions related to their basic biology remain. For instance, the mechanism behind the differentiation of naïve CD4+ and CD8+ T cells into effector and memory populations is not fully understood. Moreover, the exact function and relevance of distinct UTC subpopulations in a physiological context have not been fully clarified. Here, we investigated the factors mediating naïve CD8+ T cell differentiation into effector and memory cells. By using flow cytometry, mass spectrometry, enzymatic assays, and transgenic mouse models, we found that the membrane bound enzyme sphingomyelin-phosphodiesterase acid-like 3b (Smpdl3b) is crucial for the maintenance of memory CD8+ T cells. Our data show that the absence of Smpdl3b leads to diminished CD8+ T cell memory, and a loss of stem-like memory populations due to an aggravated contraction. Our scRNA-seq data suggest that Smpdl3b could be involved in clathrinmediated endocytosis through modulation of Huntingtin interacting protein 1 (Hip1) levels, likely regulating TCR-independent signaling events. Furthermore, in this study we explored the role of UTCs in lymph node-specific immune responses. By using transgenic mouse models for photolabeling, lymph node transplantation models, infection models and flow cytometry, we demonstrate that S1P regulates the migration of tissue-derived UTC from tissues to draining lymph nodes, resulting in heterogeneous immune responses mounted by lymph nodes draining different tissues. Moreover, our unbiased scRNAseq and single lineage-deficient mouse models analysis revealed that all UTC lineages (γδ T cells, NKT and MAIT) are organized in functional units, based on transcriptional homogeneity, shared microanatomical location and migratory behavior, and numerical and functional redundancy. Taken together, our studies describe additional cell intrinsic (Smpdl3b) and extrinsic (S1Pmediated migration) functions of sphingolipid metabolism modulating T cell biology. We propose the S1P/S1PR1/5 signaling axis as the potential survival pathway for Smpdl3b+ memory CD8+ T cells and UTCs, mainly in lymph nodes. Possibly, Smpdl3b regulates S1P/S1PR signaling by balancing ligandreceptor endocytosis, while UTCs migrate to lymph nodes during homeostasis to be exposed to specific levels of S1P that assure their maintenance. Our results are clinically relevant, since several drugs modulating the S1P/S1PR signaling axis or the levels of Smpdl3b are currently used to treat human diseases, such as multiple sclerosis and B cell-mediated diseases. We hope that our discoveries will inspire future studies focusing on sphingolipid metabolism in immune cell biology. / Das Immunsystem ist für die Aufrechterhaltung der Homöostase verantwortlich, wenn ein bestimmter Organismus verschiedenen Arten von Störungen ausgesetzt ist. In Anbetracht der Komplexität bestimmter Organismen wie Säugetiere und der verschiedenen Arten von Störungen, denen sie ausgesetzt sein können (z. B. Infektionen oder Krankheiten), hat sich das Immunsystem so entwickelt, dass es eine große Vielfalt verschiedener Immunzellpopulationen mit spezialisierten Funktionen beherbergt. So wird beispielsweise die Familie der T-Zellen in konventionelle (Tconv) und unkonventionelle T-Zellen (UTC) unterteilt. Tconv sind Teil des adaptiven Arms des Immunsystems und bestehen aus αβ-CD4+- oder CD8+-Zellen, die sich bei der Aktivierung von naiven zu Effektor- und Gedächtnispopulationen differenzieren und bei Infektionen und Krebs eine wichtige Rolle spielen. Darüber hinaus sind UTCs, zu denen γδ-T-Zellen, NKT und MAIT gehören, aufgrund ihrer dualen Aktivierungsweise durch Zytokine (angeboren) oder TCR (adaptiv) und ihrer Funktion an angeborenen und adaptiven Immunantworten beteiligt. Trotz unseres Verständnisses der grundlegenden Funktionen von T-Zellen in verschiedenen Zusammenhängen gibt es nach wie vor eine große Anzahl offener Fragen im Zusammenhang mit ihrer grundlegenden Biologie. So ist beispielsweise der Mechanismus der Differenzierung naiver CD4+ und CD8+ T-Zellen in Effektor- und Gedächtnispopulationen noch nicht ausreichend verstanden. Auch die genaue Funktion und Bedeutung der verschiedenen UTCSubpopulationen im physiologischen Kontext sind noch nicht vollständig geklärt. Wir haben die Faktoren untersucht, die die Differenzierung naiver CD8+ T-Zellen in Effektorund Gedächtniszellen vermitteln. Mithilfe von Durchflusszytometrie, Massenspektrometrie, enzymatischen Assays und transgenen Mausmodellen konnten wir feststellen, dass das membrangebundene Enzym Sphingomyelin-Phosphodiesterase acid-like 3b (Smpdl3b) für die Aufrechterhaltung der CD8+ T-Zell-Gedächtnisfunktion entscheidend ist. Unsere Daten zeigen, dass das Fehlen von Smpdl3b zu einer verminderten Anzahl and CD8+ T Gedächtniszellen durch eine verstärke Kontraktion sowie einem Verlust von stammzellartigen Gedächtnispopulationen führt. Unsere scRNAseq- Daten deuten jedoch darauf hin, dass Smpdl3b an der Clathrin-vermittelten Endozytose beteiligt sein könnte, indem es die Spiegel des Huntingtin interacting protein 1 (Hip1) moduliert und wahrscheinlich TCR-unabhängige Signalereignisse reguliert. Darüber hinaus untersuchten wir in dieser Studie die Rolle von UTCs bei lymphknotenspezifischen Immunantworten. Mit Hilfe von transgenen Mausmodellen für Photolabeling, Lymphknotentransplantationsmodellen, Infektionsmodellen und Durchflusszytometrie konnten wir zeigen, dass S1P die Migration von UTCs aus dem Gewebe in die drainierenden Lymphknoten reguliert, was zu heterogenen Immunantworten in den Lymphknoten führt, die verschiedene Gewebe drainieren. Ausserdem ergab unsere Analyse von scRNA-seq-Daten, sowie Mausmodelle mit einer genetischen Defizienz einzelner UTC-Linien (γδ-T-Zellen, NKT und MAIT), dass diese zusammen in funktionellen Einheiten organisiert sind, die auf transkriptioneller Homogenität, gemeinsamer mikroanatomischer Lage und Migrationsverhalten sowie numerischer und funktioneller Redundanz basieren. Zusammengenommen beschreiben unsere Studien zusätzliche zellinterne (Smpdl3b) und - externe (S1P-vermittelte Migration) Funktionen des Sphingolipid-Stoffwechsels, welche die T-Zell- Biologie modulieren. Wir schlagen die S1P/S1PR1/5-Signalachse als potenziellen Überlebensweg für Smpdl3b+ Gedächtnis-CD8+-T-Zellen und UTCs ausschließlich in Lymphknoten vor. Möglicherweise reguliert Smpdl3b die S1P/S1PR-Signalübertragung, indem es die Endozytose des Liganden-Rezeptors reguliert. Dadurch könnte deren Exposition zu bestimmten S1P-Mengen in der Homöostase im Lymphknoten reguliert werden, die wiederum das Überleben der UTC steuern. Unsere Ergebnisse sind klinisch relevant, da mehrere Medikamente, die die S1P/S1PR-Signalachse oder die Smpdl3b- Konzentration modulieren, derzeit zur Behandlung menschlicher Krankheiten eingesetzt werden, z. B. bei Multipler Sklerose und B-Zell-vermittelten Krankheiten. Wir hoffen, dass unsere Entdeckungen zukünftige Studien anregen werden, die sich auf den Sphingolipid-Stoffwechsel in der Immunzellbiologie konzentrieren.

Heidelberg, Univ., Diss., 2006.

München, Techn. Univ., Diss., 2004.

Die vorliegende Arbeit diente vor allem der Untersuchung, ob es im Gehirn vergleichbare Lymphabflusswege wie im übrigen Körper gibt und falls dies zutrifft, wo diese Abflusswege des Gehirns verlaufen. Denn für größere Proteine und Moleküle müsste es eine geeignete Route geben, um das ZNS verlassen zu können, da diese zum Passieren der Bluthirnschranke (BHS) zu groß sind. In dieser Arbeit konnte erstmals gezeigt werden, dass es auch eine Art lymphatischen Drainageweg aus der Hypophyse (HVL = Adenohypophyse) zu den tiefen und superfizialen, zervikalen Lymphknoten gibt. Daneben konnten auch die Abflussrouten des CSF und über die Nase bestätigt werden. Darüber hinaus wurde versucht zu ermitteln, wie schnell über die jeweiligen Drainagemöglichkeiten extrazelluläre Substanzen und Flüssigkeiten (Liquor) aus dem Gehirn gelangen und weiter in die peripheren Lymphknoten des Halses abtransportiert werden können. Hierbei sollte auch dargestellt werden, ob diese Mechanismen nur passiven Vorgängen zuzuordnen sind, oder ob es auch Hinweise auf aktive, zellulär gesteuerte Prozesse gibt. Wahrscheinlich spielen hier Makrophagen, die hirneigene Proteine und Antigene aufnehmen und in Lymphknoten transportieren und präsentieren, eine wesentliche Rolle. Obwohl es die BHS gibt, die als eine physiologische Barriere- und Filterfunktion zwischen dem Blutkreislauf und dem ZNS fungiert, existieren dennoch autoimmun bedingte Krankheitsbilder des ZNS wie die Autoimmun-Hypophysitis oder die MS. Es ist daher wahrscheinlich, dass es möglicherweise auch mehrere Mechanismen (passiv und aktiv) geben könnte, über die hirneigene Proteine und Substanzen aus dem Gehirn zu den Lymphknotenstationen gelangen können. Über das Lymphsystem wäre wiederum eine Aktivierung des Immunsystems naheliegend, sodass die aus dem ZNS entstammenden Proteine eine Immunantwort initiieren und so autoimmune Krankheitsprozesse einleiten könnten. Für das Verständnis von Erkrankungen wie der MS, der Autoimmunhypophysitis oder aber auch des Morbus Alzheimer wären genauere Kenntnisse über die funktionellen Hintergründe eines „hirneigenen lymphatischen Systems“ von großer klinischer und therapeutischer Relevanz. Auf der Grundlage der Ergebnisse dieser Arbeit könnte das Entstehen von Autoimmunerkrankungen des ZNS und eben auch der Hypophyse eine Erklärung finden, da auch Antigene dem Immunsystem über die beschriebenen Abflusswege zu den peripheren Lymphknotenstatioen des Halses gelangen und präsentiert werden können. Weiterhin besteht die Vermutung, dass zusätzlich auch Makrophagen aktiv durch ihre antigenpräsentierenden Eigenschaften an solchen Immunreaktionen beteiligt sind, jedoch sehr wahrscheinlich in verzögerter Weise im Vergleich zu den schnelleren passiven Drainagerouten des ZNS.

Zervikale Lymphknoten stellen einen typischen Manifestationsort des klassischen Hodgkin-Lymphoms dar. Eine primäre extranodale Manifestation dieses Tumors wird in der Mehrheit der wissenschaftlichen Berichte als selten angesehen. Diese Dissertation hatte zum Ziel, möglichst viele Fälle mit dem speziellen Krankheitsbild eines klassischen Hodgkin-Lymphoms mit primär extranodaler Manifestation im Kopf-Hals-Bereich zu analysieren. Anhand der ermittelten Ergebnisse sollten Antworten auf bislang offene Fragestellungen gegeben werden. In der ersten Datenerhebungsphase wurde eine umfangreiche Analyse der bislang zu dieser Thematik veröffentlichten deutsch- und englischsprachigen Fachliteratur durchgeführt. Aus den Jahren 1924 bis 2010 konnten 103 einzeln aufgelistete Patienten ermittelt werden. Diese geeigneten Fallberichte wurden mit allen verfügbaren Einzelheiten zu histologischen, epidemiologischen und klinischen Befunden tabellarisch dokumentiert. In der zweiten Phase der Datenerhebung wurde am Lymphknotenreferenzzentrum des pathologischen Institutes der Julius-Maximilians-Universität Würzburg ein eigenes Patientenkollektiv ermittelt. Von 1999 bis zum Jahr 2008 konnten 21 Patienten analysiert werden. Auch dieses Kollektiv wurde auf histologische, epidemiologische und klinische Parameter untersucht. Die herausgearbeiteten Ergebnisse der 124 Patienten wurden in allen Einzelheiten diskutiert und die eingangs aufgestellten Fragestellungen abschließend beantwortet. / Most patients with classical Hodgkin´s disease show a typical involvement of cervical nodal regions. In rare instances a primary extranodal manifestation is described. This dissertation aims to identify as many cases as possible with a particular pattern of disease: classical Hodgkin´s lymphoma primary involving extranodal head and neck sites. Based on the determined results some important questions concerning this special disease should be answered. During the first phase of research an extensive analysis of the German and English literature was carried out. From the year 1924 to 2010 103 patients were analyzed. These suitable case reports were documented in tabular form with all available details on histological, epidemiplogical and clinical results. In the second phase of data evaluation the database of the pathological institute of the Julius-Maximilians University Würzburg was searched for further cases. Between the year 1999 and 2008 21 case reports were found and analyzed. This collective was also examined for histological, epidemiological and clinical parameters. The results of the 124 patients were discussed in all details and the expressed questions were answered in conclusion.

Objective: In this study, 22 cases of locally recurrent urological malignant fibrous histiocytoma were reviewed considering therapeutic options, follow-up and prognosis. Patients and Methods: In the available literature on this topic we identified 19 cases of locally recurrent genitourinary malignant fibrous histiocytoma. Three additional cases are discussed, primarily arising from the kidney, the bladder and the paratesticular region. Results: The prognosis of locally recurrent urological malignant fibrous histiocytoma was found to be extraordinarily poor. Only 2 of 22 patients have survived for longer than 3.5 years. One of them reported herein is still alive 10 years after extensive lymphatic spread accompanying the first local recurrence. In this case, late local recurrence occurred after an 8-year interval free of disease. Conclusion: Malignant fibrous histiocytoma is an unusual urological malignancy with a high rate of local recurrence. The latter is frequently accompanied by metastatic disease and unrelenting progression. Despite the poor prognosis early detection of local failure and aggressive salvage therapy might offer the chance of long-term survival in selected cases. Close and life-long follow-up is advisable for patients once treated for recurrent urological malignant fibrous histiocytoma. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

No description available.

Im Lebensalter zunehmende Aggregationen im Gehirn wurden seit vielen Jahren beobachtet, haben jedoch erst in der letzten Zeit vermehrt das Interesse von Wissenschaftlern gewonnen, die den Grund dieser Akkumulationen aufklären möchten. Da das Gehirn über keine „klassischen“ Lymphgefäße verfügt, stellt sich die Frage, wie anfallende Abfallstoffe und Metaboliten entsorgt werden. Neben einigen Lymphgefäßen in der Dura mater scheint insbesondere ein paravaskuläres Kanalsystem den Metabolitenaustausch zwischen interstitieller Flüssigkeit und Liquor und somit einen Abtransport entlang der Hirn- und Spinalnerven zu ermöglichen. Iliff et al. (2012) bezeichneten das zwischen der Glia limitans und der Gefäßwand der zerebralen Gefäße befindliche Kanalsystem als „glymphatisches System“, da es die Funktionen des peripheren Lymphsystems übernimmt. Um den Metabolitenaustausch innerhalb des Kanalsystems sowie mit dem Liquorsystem zu ermöglichen, werden verschiedene antreibende Kräfte diskutiert. Hierzu zählen neben Diffusion und Massenfluss vor allem die Atmung und weitergeleitete systolische Gefäßpulsationen. Letztere könnten über degenerative Gefäßveränderungen zu einer Beeinträchtigung der paravaskulären Flüssigkeitsbewegung führen, was wiederum den Abtransport von Metaboliten beeinträchtigen und deren verstärkte Akkumulation verursachen würde. Eines dieser „Abfallprodukte“ ist Aβ, welches sich u.a. bei der Alzheimer-Demenz anreichert. Zu den degenerativen Gefäßwandveränderungen zählen auch Mikro-angiopathien, welche sich klinisch durch eine Vielzahl an neurologischen Pathologien manifestieren können. Um ein besseres Verständnis der kausalen Zusammenhänge zwischen Aggregationen, (Mikro-)Angiopathien und dem Metaboliten(ab)transport im Gehirn zu gewinnen war es unser Ziel, den Einfluss der Vitalfunktionen zu visualisieren. Hierzu verglichen wir die Tracerausbreitung nach intraparenchymaler Applikation in lebenden versus toten Rattenhirnen. Die Gehirne wurden 30 min und 90 min nach Injektion des fluoreszierenden Tracers Fluoro-Emerald entnommen und im Verlauf dreidimensional rekonstruiert. Darüber hinaus wurden einzelne Gewebeschnitte immunhistochemisch gefärbt. Zudem untersuchten wir die zervikalen sowie inguinalen Lymphknoten der Tiere hinsichtlich einer Traceraufnahme. Nach unserem Wissensstand erfolgte in dieser Arbeit erstmalig der Vergleich zwischen den Vorgängen in toten und lebendigen Versuchstieren. Die erhobenen Daten zeigen eine signifikant höhere Tracerverteilung im Gehirn in lebenden Tieren im Vergleich zum Gehirn toter Tiere. Dies spricht für eine wichtige Rolle der Vitalfunktionen bei diesem Vorgang. In der „lebenden“ Gruppe erfolgte der Transport entlang des Gefäßbaums und von Fasertrakten bis zur kontralateralen Hemisphäre. In der „toten“ Gruppe hingegen breitet sich der Tracer entlang der Ventrikel sowie der hippocampalen Fasertrakte aus (Abb. 2). In den immunhistochemisch untersuchten Schnitten zeigte sich in den lebenden Tieren eine Tracerakkumulation in der inneren und äußeren Basalmembran sowie entlang von Kapillaren, zum Teil auch um weit entfernt gelegene Gefäße herum. Bis auf die Region direkt um die Einstichstelle, wo es zu Parenchymverletzungen kam, breitete sich der Tracer nicht im Parenchym aus. In der „toten“ Gruppe hingegen verblieb der Tracer vor allem nahe der Injektionsstelle im Parenchym und breitete sich entlang des nächstgelegenen Ventrikels aus. Teilweise erreichte er die externe Seite der Gefäßwand. In der Lymphknotenuntersuchung von lebenden und toten Tieren zu beiden o.g. Zeitpunkten ließ sich der Tracer 90 min nach Injektion in den ipsilateralen tiefen zervikalen sowie superfiziellen zervikalen Lymphknoten in Zellen am marginalen und intermediären Sinus nur in lebenden Tieren nachweisen. Dies unterstützt die bereits zuvor erfolgte Beobachtung, dass intraventrikulär applizierte Tracer in zervikale Lymphknoten drainieren.:Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung 2 1.1. Bedeutung 2 1.2. Historischer Hintergrund 3 1.3. Glymphatisches System 4 1.4. Einflussfaktoren der Flüssigkeitsbewegung im extrazellulären Raum im Gehirn 5 1.5. Liquorzirkulation 6 1.6. Drainage ins extrakranielle lymphatische System 7 1.7. Herausforderung und Untersuchungsziel 7 1.8. Vorgehen 7 1.9. Ergebnisse 9 1.10. Grenzen der Studie 11 2. Publikationsmanuskript 13 3. Zusammenfassung der Arbeit 25 4. Literaturverzeichnis 28 5. Anlagen 31 5.1. Supplementary Material 31 5.1.1. Movie 1 - 4 31 5.1.2. Supplementary Figure 1 31 5.1.3. Supplementary Figure 2 31 5.2. Darstellung des eigenen Beitrags 33 5.3. Erklärung über die Eigenständige Abfassung der Arbeit 34 5.4. Lebenslauf 35 5.5. Danksagung 37

Die Kopf-Hals-Region ist eine der anatomisch kompliziertesten Regionen und enthält et- wa 300 Lymphknoten, die innerhalb eines komplexen Lymphgefäßsystems miteinander in Verbindung stehen. Die meisten Plattenepithelkarzinome der oberen Luft- und Speise- wege sind potentiell heilbar, aber sie metastasieren früh in die regionalen zervikalen Lymphknoten. Der Status dieser Lymphknoten ist der signifikanteste prognostische Faktor in der Therapie der Kopf-Hals-Tumoren. Die Neck Dissection, englisch für „Halsausräu- mung“, wird auch im deutschsprachigen Raum so genannt und ist der Standard der chir- urgischen Behandlung. Die vorliegende monozentrische Studie untersucht erstmals mittels Workflowanalyse ei- ne Serie von Neck dissections (ND) im Interoperateur-Vergleich und zielt auf die quali- tätsrelevante Erfassung der Operationssystematik ab. Von Januar bis Dezember 2011 wurden an einer onkologisch ausgerichteten HNO-Univer- sitätsklinik 42 selektive NDs (SND) und modifiziert radikale NDs (MRND) bei 5 unter- schiedlichen Operateuren mit der Workflowaufnahmesoftware s.w.an-Editor systemati- siert kodiert und vergleichend ausgewertet. Die Operateure variierten in ihrer Operationserfahrung mit Neck dissections zwischen 1- 17 Jahren und führten im Untersuchungszeitraum 19-76 NDs durch. Die Gesamtpräpara- tionszeit (15min. (2-48)) korrelierte negativ mit der Anzahl der jährlich durchgeführten NDs (p<.033). Bei der Dauer der Entfernung der einzelnen Lymphknotenpakete (33min. (10-81)) ergab sich eine negative Korrelation mit der jeweiligen Erfahrung des Opera- teurs (p<.001). 63 Als bevorzugte Reihenfolge der entfernten Level zeigte sich die Chronologie: 3-2A-(2B)- 5-4-(1). Diese variierte trotz „Schule des Hauses“ signifikant. Bei SNDs ergab sich eine Korrelation (p<.038) zwischen Erfahrung und Befolgung dieser Reihenfolge. Die Summe der entfernten Lymphknoten im histopathologischen Präparat gesamt (17 (0- 29)) sowie pro Level (3,8 (0-11)) zeigte keinen signifikanten Unterschied in Abhängigkeit von Erfahrung, Anzahl der 2011 durchgeführten NDs, befolgter Chronologie und Dauer der Operation. Trotz signifikanter Unterschiede bei den Operateuren im operativen Vorgehen fanden sich keine signifikanten Unterschiede in Gesamtsumme der entnommenen Lymphknoten- zahl. Die Workflowanalyse hilft, die Operationssystematik zu erfassen und damit bei wechselnden Operateuren einen Standard zu definieren.

No description available.