Zugl.: München, Univ., Habil.-Schr., 2005

Zugl.: Bochum, University, Diss., 2005.

Universiẗat, Habil.-Schr.--München, 2005.

Einleitung: Neuroendokrine Tumoren (NET) des gastroenteropankreatischen Systems entstammen den Zellen des diffusen neuroendokrinen Systems und sind seltene Tumoren mit einer steigenden Inzidenz. Die Beurteilung der Dignität von NET, allein mit Hilfe histologischer Kriterien, ist problematisch. Die WHO-Klassifikation von 2000 unterscheidet nicht nur histomorphologisch in gut und wenig differenziert, beurteilt werden auch Tumorgröße, Angioinvasion, Invasion der Musculuaris propria, hormonales Tumorsyndrom, Proliferationsindex (Ki67) sowie vorhandene Metastasen. Die neue WHO-Klassifikation von 2010 nutzt ein standardisiertes Grading-System, in dem nach Proliferationsindex in G1 (Ki67≤2%) niedriggradig maligne, G2 (3-20%) intermediärgradig maligne und G3 (>20%) hochgradig maligne, neuroendokrine Neoplasien (NEN) eingeteilt wird. Das Tumormikroenvironment gastroenteropankreatischer NET, im Hinblick auf die Tumor-Klassifikationen von 2000 und 2010, ist bisher nicht untersucht. Methoden: In meiner Arbeit wurden Paraffinblöcke von 55 Patienten immunhistochemisch untersucht: 32 Dünndarm-, 13 kolorektale und 10 Pankreas-NET. Als Tumormarker wurden Chromogranin, CD56, und S100 beurteilt. Marker für das Tumorstroma waren α-SMA und Desmin, Endothelzellmarker waren CD34 und vWF, und Immunzellmarker waren CD3 für T-Lymphozyten, CD20 für B-Lymphozyten und CD68 für Makrophagen. Kim1p galt als Marker für fibrohistiozytäre Zellen, der CC-Chemokinrezeptor-2 (CCR2) wurde exemplarisch für die Zytokinrezeptoren gefärbt. Die Auswertung erfolgte computergestützt. Die Immunzellen wurden quantitativ ausgewertet. Ergebnisse: In meiner Arbeit konnte ich zeigen, dass NET mit zunehmender Malignität weniger Stromazellen aufweisen. Auch die o.g. Tumormarker nahmen, wenn vorhanden, ab. Fibrohistiozytäre Zellen, die dendritische Zellen beinhalten, stellten die häufigsten Immunzellen dar, gefolgt von CD3+ T-Zellen. Im Vergleich der Organlokalisationen waren CD68+ Makrophagen in kolorektalen NET signifikant häufiger als in Dünndarm-NET. Nach der WHO-Klassifikation (2000) waren in den NET der WHO-Gruppe 2 und 3 signifikant mehr Kim1p+ Zellen als in der WHO-Gruppe 1 nachweisbar. CD3+ T-Zellen waren signifikant häufiger in NET der WHO-Gruppe 3 im Vergleich zur WHO-Gruppe 2. CD68+ Makrophagen waren in der WHO-Gruppe 3 im Vergleich zu den WHO-Gruppen 1 und 2 signifikant häufiger vorhanden. Die dargestellten Unterschiede zeigten sich auch für die neue Klassifikation (2010), allerdings mit vermindertem Signifikanzniveau. In NET der WHO-Gruppe 3 traten die Immunzellen in engen Kontakt zu den Tumorzellen, bei geringerem Tumorstroma. Zusammenfassung: Es bestehen deutliche Unterschiede in der Zusammensetzung des Tumormikroenvironments der NET, abhängig von der Malignität. Meine Ergebnisse weisen auf einen möglichen Zusammenhang zwischen der Anzahl an Immunzellen und der Differenzierung hin. Ob dies relevant für eine maligne Transformation ist, bleibt zu klären.

Neuroendokrine Neoplasmen der Bauchspeicheldrüse (PanNEN) sind eine seltene und vielfältige Form von Krebs. PanNENs umfassen hochgradige PanNECs und NETG3 PanNETs, sowie die öfter diagnostizierten NETG1 und NETG2 PanNETs. Hochgradige PanNENs weisen eine schlechte Prognose auf, und sind histologisch schwierig zu diagnostizieren. In dieser Studie wird eine auf Methylierung basierende Klassifizierung vorgestellt, die PanNETs von PanNECs unterscheidet und die zugrunde liegende Komplexität in Bezug auf molekularen Merkmalen und den Ursprungszellen der PanNENs aufzeigt. Zuerst wurden PanNENs auf Grundlage ihrer Methylierungsprofile gruppiert, wodurch sich die PanNETs und PanNECs in zwei Gruppen A und B aufteilten. Während Tumore der Gruppe B häufig Veränderungen in KRAS, TP53 und SMAD4 aufweisen, umfasst das Mutationsspektrum von Gruppe A Veränderungen in klassischen PanNEN-Genen wie MEN1, DAXX, ATRX und VHL. Darüber hinaus ist Gruppe A durch chromosomale Aberrationen geprägt, während Gruppe B eine signifikante fokale Deletion des RB1-Lokus aufweist. Anhand von Methylierungsprofilen von alpha-, beta-, duktalen und azinären Pankreaszellen sowie von Expressionsmustern normaler Zelltyp Markergene innerhalb der Tumore folgt, dass die PanNETs alpha-, beta- und intermediär-ähnliche Tumore endokrinen Ursprungs sind, während die PanNECs azinäre Tumore vermutlich exokrinen Ursprungs sind. Ausprägung des Azinuszellenprofils und Expression des SOX9-Proteins in Gruppe B sind vergleichbar mit denen des duktalen Adenokarzinoms der Pankreas (PDAC), einer Tumorentität mit nachgewiesen exokrinen Zellursprung. Insgesamt ergeben die neuen Erkenntnisse dieser Arbeit ein umfassendes Profil, das PanNET- und PanNEC-Tumore genetisch und epigenetisch eindeutig charakterisiert. Weiterhin liefert diese Arbeit starke Beweise für die aufkommende, aber unbewiesene Theorie des exokrinen Ursprungs von PanNECs und somit einen neuen Ansatz für die Behandlung dieser seltenen, aber oft tödlichen Krankheit. / Pancreatic Neuroendocrine Neoplasm (PanNEN) is a rare form of cancer comprising a heterogeneous set of high-grade tumors PanNECs and NETG3, in addition to the more commonly diagnosed NETG1 and NETG2 PanNETs. High-grade PanNENs display poor prognosis among patients and remains challenging to diagnose histologically. This study presents a methylation-based classification, which precisely distinguishes PanNETs and PanNECs, exposing the complexity evident in molecular and tumor cell-of-origin features of PanNENs. My work establishes distinct PanNEN subgroups based on methylation profiles. The PanNETs and PanNECs were separated into two groups: Group A and Group B, respectively. While Group B tumors are enriched for recurring alterations in KRAS, TP53 and SMAD4, the mutational spectrum of Group A encompasses alterations in classical PanNEN genes including MEN1, DAXX, ATRX and VHL. Recurring whole chromosomal aberrations are evident in Group A tumors, in contrast to Group B tumors, which reveal a significant focal deletion of the RB1 locus. Using methylation profiles of normal pancreatic cell types, in addition to expression patterns of normal cell type marker genes within tumors, the study concluded that the PanNET tumors are alpha-like, beta-like, and intermediate-like tumors of endocrine origin, while PanNECs of Group B are acinar-like tumors with a potential exocrine origin. The proportion of acinar-cell methylation profile and expression of SOX9 protein in Group B tumors are comparable to Pancreatic Ductal adenocarcinoma (PDAC), a tumor entity of exocrine cell-of-origin. Together, the novel findings of this thesis establish a comprehensive profile distinctly characterizing PanNET and PanNEC tumors at the genetic and epigenetic molecular level. Importantly, this work provides strong evidence for the emerging yet unproven theory of an exocrine origin of PanNECs, offering a new approach for treating patients with this rare but often fatal disease.

Background: Effective interventions for maltreated children are impeded by gaps in our knowledge of the etiopathogenic mechanisms leading from maltreatment to mental disorders. Although some studies have already identified individual risk factors, there is a lack of large-scale multilevel research on how psychosocial, neurobiological, and genetic factors act in concert to modulate risk of internalizing psychopathology in childhood following maltreatment. To help close this gap, we aim to delineate gender-specific pathways from maltreatment to psychological disorder/resilience. To this end, we examine the interplay of specific maltreatment characteristics and psychological, endocrine, metabolomic, and (epi-)genomic stress response patterns as well as cognitive-emotional/social processes as determinants of developmental outcome. Specifically, we will explore endocrine, metabolomic, and epigenetic mechanisms leading from maltreatment to a higher risk of depression and anxiety disorders.

Da topische Glucocorticoide im Vergleich zur parenteralen Anwendung weniger systemische (Neben)Wirkungen haben können, werden sie bevorzugt in der Human- und Veterinärmedizin eingesetzt. Jedoch konnte bei vielen Untersuchungen gezeigt werden, dass topische Glucocorticoide je nach Applikationsdauer, -ort, Wirkstoffpotenz, -dosis und Behandlungsfläche ausgeprägte messbare Reaktionen wie Suppression der HHNA und der Immunzellen hervorrufen können. Beim Pferd wurden jedoch dahingehend bisher keine Untersuchungen durchgeführt. Da Glucocorticoide im Pferdesport auch dopingrelevant sind wurde der Frage nachgegangen, ob nach der dermalen Applikation eines niederpotenten Glucocorticoidpräparates auf die Haut gesunder Pferde systemische Effekte auftreten können und ob ein, nach perkutaner Resorption auftretender, Wirkstoffspiegel im Blut gemessen werden kann. Im Rahmen dieser Dissertation standen 10 erwachsene, klinisch gesunde Versuchspferde zur Verfügung. Die Versuchsdurchführung erfolgte in 3 Phasen. Vor Behandlungsbeginn (Tag 0) wurden von jedem Pferd die Kontrolldaten erfasst. Die Applikation der Dexamethasonformulierung erfolgte über einen Zeitraum von 10 Tagen. 2 mal täglich wurden 50 g einer 0,017 %igen Dexamethasonemulsion auf eine definierte Hautfläche (30 x 50 cm) aufgetragen. Die Blutentnahmen zur Gewinnung der Proben erfolgten am 2., 6., 8., und 10. Tag der Behandlung. Die Nachbehandlungsphase erstreckte sich über einen Zeitraum von 20 Tagen ohne die Dexamethasonanwendung. Hier erfolgte die Probengewinnung an den Tagen 3, 7, 11, 14 und 20 nach Absetzen der Behandlung. Aus den gewonnenen Plasmaproben wurden die Konzentrationen von Cortisol, Insulin, T3 und T4 mittels Radioimmunoassay bestimmt, sowie die ACTH-Konzentrationen mittels Chemilumineszenz-Enzymimmunometrischem Assay. Darüber hinaus wurden die hämatologischen und blutchemischen Parameter gemessen. Die Funktion des negativen Feetback-Mechanismus der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse wurde mittels eines ACTH-Stimulationstests überprüft. Während der Behandlung konnte eine ausgeprägte Suppression der Nebennierenrindenfunktion, gekennzeichnet durch die signifkante Abnahme der basalen Cortisolkonzentration, auf weniger als 10 % der Ausgangswerte vor der Behandlung gemessen werden. Auch der ACTH-Stimulationstest am 8. Behandlungstag zeigte einen signifikant geringeren Anstieg des Kortisolspiegels (< 50 %) als vor der Behandlung. Weiterhin kam es während der dermalen Verabreichung von Dexamethason zu einer progressiven, signifikanten Zunahme des Serumglucosespiegels bis um das 1,5 fache des Kontrollwertes. Parallel dazu stieg der Plasmainsulinspiegel um das 3-fache des Ausgangswertes vor Behandlungsbeginn. Die Plasmakonzentration von T3 zeigte einen leichten behandlungsbedingten Abfall, wohingegen der Plasma-T4-Spiegel einen deutlichen Rückgang auf 50 % des Ausgangswertes zeigte. Die endokrinologischen Veränderungen waren nach Absetzen der Behandlung alle reversibel. Weiterhin kam es zu einer signifikanten Reduktion der eosinophilen Granulozyten und der Lymphozyten, während die Zahl der Neutrophilen zunahm. Plasmakonzentrationen von Dexamethason konnten mit einem Maximalwert am 8. Tag der Behandlung (1542,10 ± 567 pg/ml) gemessen werden. Diese Ergebnisse belegen, dass bei der dermalen Applikation von Dexamethason eine perkutane Wirkstoffresorption in einem Umfang stattfindet, dass die typischen systemischen Glucocorticoidwirkungen auftreten. Es kann somit auch davon ausgegangen werden, dass die topische Verabreichung schwach wirksamer Glucocorticoidformulierungen eine gewisse Dopingrelevanz besitzt.

Background: Effective interventions for maltreated children are impeded by gaps in our knowledge of the etiopathogenic mechanisms leading from maltreatment to mental disorders. Although some studies have already identified individual risk factors, there is a lack of large-scale multilevel research on how psychosocial, neurobiological, and genetic factors act in concert to modulate risk of internalizing psychopathology in childhood following maltreatment. To help close this gap, we aim to delineate gender-specific pathways from maltreatment to psychological disorder/resilience. To this end, we examine the interplay of specific maltreatment characteristics and psychological, endocrine, metabolomic, and (epi-)genomic stress response patterns as well as cognitive-emotional/social processes as determinants of developmental outcome. Specifically, we will explore endocrine, metabolomic, and epigenetic mechanisms leading from maltreatment to a higher risk of depression and anxiety disorders.

Da topische Glucocorticoide im Vergleich zur parenteralen Anwendung weniger systemische (Neben)Wirkungen haben können, werden sie bevorzugt in der Human- und Veterinärmedizin eingesetzt. Jedoch konnte bei vielen Untersuchungen gezeigt werden, dass topische Glucocorticoide je nach Applikationsdauer, -ort, Wirkstoffpotenz, -dosis und Behandlungsfläche ausgeprägte messbare Reaktionen wie Suppression der HHNA und der Immunzellen hervorrufen können. Beim Pferd wurden jedoch dahingehend bisher keine Untersuchungen durchgeführt. Da Glucocorticoide im Pferdesport auch dopingrelevant sind wurde der Frage nachgegangen, ob nach der dermalen Applikation eines niederpotenten Glucocorticoidpräparates auf die Haut gesunder Pferde systemische Effekte auftreten können und ob ein, nach perkutaner Resorption auftretender, Wirkstoffspiegel im Blut gemessen werden kann. Im Rahmen dieser Dissertation standen 10 erwachsene, klinisch gesunde Versuchspferde zur Verfügung. Die Versuchsdurchführung erfolgte in 3 Phasen. Vor Behandlungsbeginn (Tag 0) wurden von jedem Pferd die Kontrolldaten erfasst. Die Applikation der Dexamethasonformulierung erfolgte über einen Zeitraum von 10 Tagen. 2 mal täglich wurden 50 g einer 0,017 %igen Dexamethasonemulsion auf eine definierte Hautfläche (30 x 50 cm) aufgetragen. Die Blutentnahmen zur Gewinnung der Proben erfolgten am 2., 6., 8., und 10. Tag der Behandlung. Die Nachbehandlungsphase erstreckte sich über einen Zeitraum von 20 Tagen ohne die Dexamethasonanwendung. Hier erfolgte die Probengewinnung an den Tagen 3, 7, 11, 14 und 20 nach Absetzen der Behandlung. Aus den gewonnenen Plasmaproben wurden die Konzentrationen von Cortisol, Insulin, T3 und T4 mittels Radioimmunoassay bestimmt, sowie die ACTH-Konzentrationen mittels Chemilumineszenz-Enzymimmunometrischem Assay. Darüber hinaus wurden die hämatologischen und blutchemischen Parameter gemessen. Die Funktion des negativen Feetback-Mechanismus der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse wurde mittels eines ACTH-Stimulationstests überprüft. Während der Behandlung konnte eine ausgeprägte Suppression der Nebennierenrindenfunktion, gekennzeichnet durch die signifkante Abnahme der basalen Cortisolkonzentration, auf weniger als 10 % der Ausgangswerte vor der Behandlung gemessen werden. Auch der ACTH-Stimulationstest am 8. Behandlungstag zeigte einen signifikant geringeren Anstieg des Kortisolspiegels (< 50 %) als vor der Behandlung. Weiterhin kam es während der dermalen Verabreichung von Dexamethason zu einer progressiven, signifikanten Zunahme des Serumglucosespiegels bis um das 1,5 fache des Kontrollwertes. Parallel dazu stieg der Plasmainsulinspiegel um das 3-fache des Ausgangswertes vor Behandlungsbeginn. Die Plasmakonzentration von T3 zeigte einen leichten behandlungsbedingten Abfall, wohingegen der Plasma-T4-Spiegel einen deutlichen Rückgang auf 50 % des Ausgangswertes zeigte. Die endokrinologischen Veränderungen waren nach Absetzen der Behandlung alle reversibel. Weiterhin kam es zu einer signifikanten Reduktion der eosinophilen Granulozyten und der Lymphozyten, während die Zahl der Neutrophilen zunahm. Plasmakonzentrationen von Dexamethason konnten mit einem Maximalwert am 8. Tag der Behandlung (1542,10 ± 567 pg/ml) gemessen werden. Diese Ergebnisse belegen, dass bei der dermalen Applikation von Dexamethason eine perkutane Wirkstoffresorption in einem Umfang stattfindet, dass die typischen systemischen Glucocorticoidwirkungen auftreten. Es kann somit auch davon ausgegangen werden, dass die topische Verabreichung schwach wirksamer Glucocorticoidformulierungen eine gewisse Dopingrelevanz besitzt.