La Radiothérapie Conformationnelle avec Modulation d'Intensité (RCMI), aussi dénommée IMRT, est une technique avancée de radiothérapie de haute précision qui repose sur l'utilisation d'un collimateur multi-lames, placé en sortie de l'accélérateur, dont les lames vont se déplacer pendant la séance d'irradiation afin de produire un faisceau d'intensité modulée, adaptée à la forme des structures anatomiques du patient. Un tel dispositif permet d'obtenir une répartition de dose homogène dans le volume cible et d'épargner au mieux les tissus sains environnants1, ouvrant la voie à l'escalade de dose et donc à l'amélioration des résultats thérapeutiques. Néanmoins, la mise en œuvre d'une telle technique nécessite la réalisation d'un contrôle du système de délivrance de la dose de manière à s'assurer que la fluence délivrée par l'appareil de traitement est bien conforme à la fluence attendue. / Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT) is a high-precision radiotherapy technique based on the use of a multi-leaf collimator, placed at the output of the accelerator. The modulation is adapted to the patient's anatomical structures and obtained by leaves movement during the beam administration. To ensure that the delivered fluence is consistent with the expected one, a control is necessary. In clinical routine, this control isn't achieved on the patient, but on a phantom, before the beginning of the treatment New emerging solutions make possible an online control, done during the treatment of the patient. They can be divided into three classes: those which use data acquired by the accelerator, those which exploit the portal imager and those which use a dedicated detector placed at the exit of the head of the accelerator, upstream of the patient. The thesis work presented here relate to the development of a detector of this third class, Tradera (Transparent Detector for Radiotherapy). The choice was made to use a segmented plane ionization chamber.The first phase of the project was to design the detector thanks to studies made by Monte Carlo simulations. For this it was necessary to model the photon beam. The choice of a point source of photons, quick to set up, has been retained. The characteristics of the particles at the detector input obtained with our model were compared with those obtained with a more complex model: a phase space obtained from the database of the IAEA. Once the model validated, Geant4 code was used to size the various elements of our detector. A innovative geometry has been proposed. It consists in introducing material in the sensitive volume of the detector to limit the lateral travel of the electrons from the interaction of photons, and thus improve the spatial resolution of the detector. In practice, a checkerboard with plastic pads is introduced in the sensitive volume. The benefit of this solution has been shown by simulations.The second phase was to assess a prototype in a clinical beam with radiation equipment and test the performance of various associated acquisition electronics. For a long time, reading was made at the output of a single channel at a time. First, a picoammeter was used to measure the average output current. Then the ionization current has been studied at the time scale of a pulse of the beam, allowing the development of a charge preamplifier dedicated to our application. This charge preamplifier permit to know, for a single beam pulse, the electrical charge measured by one channel of the prototype with a uncertainty of 5%, and thus makes it possible to study the evolution of the charge pulse as a function of irradiation time. Once the choice of this readout electronics was validated, the charge preamplifier was realized in small series : the acquisition in multi-channels on an area of ​​3 cm square was possible. The first beam images could then be obtained for static and dynamic beam.

Das Ansprechen primärer Rektumkarzinome auf eine präoperative Radiochemotherapie ist äußerst heterogen. Resistente Karzinome stellen aufgrund der schlechteren Prognose ein großes klinisches Problem dar. Ziel ist daher eine Individualisierung der Therapie und die Identifikation neuer therapeutischer Angriffspunkte, um resistente Tumoren für die Therapie zu sensibilisieren. In vorangegangenen Studien konnte gezeigt werden, dass zwischen Respondern und Nonrespondern TCF4, ein Transkriptionsfaktor des Wnt/β-Catenin-Signalwegs, differentiell exprimiert ist. Zudem führt die Herunterregulation von TCF4 in kolorektalen Karzinomzelllinien zu einer Radiotherapiesensibilisierung. Um zu untersuchen, ob es sich um eine TCF4-spezifische Beobachtung handelt oder ob der Wnt/β-Catenin-Signalweg Radiotherapieresistenz vermittelt, wurde dieser Signalweg in den Zelllinien SW480, SW837, LS1034 und RPE inhibiert. Anschließend wurde die Radiotherapieresistenz der Zellen untersucht. Die Inhibition des Wnt/β-Catenin-Signalwegs mittels siRNA gegen β-Catenin führte zu einer signifikanten Radiotherapiesensibilisierung von SW480, SW837 und LS1034. Die Behandlung von kolorektalen Karzinomzelllinien und der Normalzelllinie RPE mit dem kleinmolekularen Wnt/β-Catenin-Signalweg-Inhibitor XAV939 führte zum Teil zu einer Radiotherapiesensibilisierung. Insgesamt scheint der Wnt/β-Catenin-Signalweg eine entscheidende Rolle in der Entstehung der Radio(chemo)resistenz zu spielen und stellt somit ein potentielles therapeutisches Ziel für zukünftige Therapieansätze des Rektumkarzinoms dar. Zudem wurde dem Wnt/β-Catenin-Signalweg eine weitere biologische Bedeutung zugeordnet. Ziel zukünftiger Bemühungen ist die weitere Validierung dieser Ergebnisse, die Aufdeckung der zugrunde liegenden Mechanismen und die Übertragung in ein in-vivo-Modell.

The frequent cause of failure of prostate carcinoma radiotherapy and chemotherapy is the emergence of resistance and a progress into the essentially incurable metastatic form of disease. Although the mechanisms of the radioresistance and chemoresistance are still not well understood, recent studies indicate that transcription factor Snail, a key mediator of the epithelial-mesenchymal transition and subsequent metastasis formation, plays a critical role in the development of the chemoresistance and radioresistance in the tumor cells. As the activation of the optimal DNA damage response pathway is the determining factor for the cell survival after chemotherapy and radiotherapy, we hypothesized the role of Snail in the transcription regulation of these processes. In this study, we first analyzed the relationship between Snail and ATM kinase, as the ATM was recently reported to regulate stability of Snail by its phosphorylation. Although, we observed a modest effect of ATM inhibition on Snail levels after cancer cells exposure to ionizing radiation, we did not fully reproduced the recently published findings. Furthermore, we evaluated the role of Snail in transcription regulation of cyclin-dependent kinase inhibitor p21waf1/cip1 . Our data point towards the suppressive role of Snail in p21waf1/cip1...

Für die Therapie maligner intranasaler Neoplasien beim Hund existieren nur mäßig be-friedigende Behandlungsstrategien. Als Therapiemodalität der Wahl wird die Radiothe-rapie angesehen, die gegenwärtig v.a. in Form einer perkutanen Bestrahlung (Telethe-rapie) mit aufwendigen, bis zu 20 Fraktionen umfassenden Protokollen kurativer Intenti-on angewendet wird. Die erreichbaren Überlebenszeiten sind meist limitiert durch das Auftreten eines Rezidivs des Nasentumors innerhalb des Bestrahlungsfeldes, sodass eine Erhöhung der applizierten Gesamtdosis nötig erscheint. Dies ist jedoch im Rahmen einer Teletherapie aufgrund nicht vertretbarer akuter Nebenwirkungen nicht möglich. Alternativ steht die Brachytherapie zur Verfügung, die aufgrund ihrer physikalischen Charakteristika zur besseren Schonung des umliegenden Normalgewebes beiträgt. Ge-genwärtig existieren keine anderen Untersuchungen zur Anwendung der fraktionierten High-Dose-Rate-Brachytherapie bei Nasentumoren des Hundes. Ziel dieser Studie war es daher, die Durchführbarkeit dieser Therapiemodalität beim Hund erstmals zu unter-suchen und die akuten und chronischen Nebenwirkungen sowie die erzielbare progres-sionsfreie Zeit und die Überlebenszeit zu dokumentieren. Im Zeitraum von 2001 bis 2007 gingen 18 Hunde in die Studie ein. Das diagnostische Vorgehen beinhaltete neben einer klinischen Untersuchung und der Röntgenuntersu-chung von Nase und Thorax auch die kernspintomographische Beurteilung der Nasen-höhlen und eine nachfolgende Rhinoskopie inklusive Biopsie. Die Therapie bestand aus zwei wöchentlichen Fraktionen, bei denen in Vollnarkose über einen in der Nasenhöhle applizierten Katheter mithilfe des Radioisotops 192Iridium jeweils 5 Gy appliziert wurden. Die damit über vier Wochen erreichte Gesamtdosis lag bei 40 Gy, und entsprach damit der biologischen Effizienz einer perkutan applizierten konventionell fraktionierten Ge-samtdosis von circa 60 Gy. Im Anschluss an die Therapie wurden die Hunde monatlich klinisch untersucht und die auftretenden Nebenwirkungen anhand des Radiation Morbi-dity Scores der VRTOG beschrieben. Es wurden außerdem weiterführende Untersu-chungen in Form von MRT, Rhinoskopie und Biopsie durchgeführt. Die aufgetretenen Nebenwirkungen waren mit denen in der Literatur nach Teletherapie beschriebenen vergleichbar, beziehungsweise fielen im Bereich von Augen und Maulschleimhaut ge-ringer aus. Nebenwirkungen im Bereich der Haut traten in Form von Alopezie, Hyper-pigmentation oder Leukotrichie auf. Im Bereich der Nasenschleimhaut zeigten fast alle Hunde eine leichte chronische Rhinitis. Als problematische Nebenwirkungen traten bei drei Patienten Osteoradionekrosen auf, die einer aufwendigeren chirurgischen Versor-gung bedurften. Die mediane progressionsfreie Zeit lag bei 13 Monaten, die mediane Überlebenszeit bei 17 Monaten. Die Adenokarzinome wiesen die längste Überlebens-zeit auf, dies war jedoch aufgrund der insgesamt kleinen Patientenzahl nicht signifikant. Ein Zusammenhang zwischen dem Tumorstadium und der progessionsfreien Zeit oder Überlebenszeit bestand nicht. Bei dem beschriebenen Protokoll handelt es sich um eine unter klinischen Bedingungen praktikable Therapieform, die mit ihren insgesamt acht Fraktionen für Besitzer und Tier wesentlich weniger belastend ist als teletherapeutische kurative Protokolle mit 12-20 Fraktionen. Gleichzeitig gelingt es, eine Gesamtdosis von verhältnismäßig hoher biolo-gischer Effizienz zu applizieren, ohne jedoch stärkere Nebenwirkungen in Kauf nehmen zu müssen. Im Bereich von Auge und Maulschleimhaut sind die Nebenwirkungen sogar geringer. Bei einem kleinen Teil der Patienten treten jedoch auch hier, ebenso wie nach teletherapeutischen Protokollen, problematische chronische Nebenwirkungen auf, die die Lebensqualität der betroffenen Tiere beeinträchtigen und die einer aufwendigeren Therapie zwingend bedürfen. Die mit diesem Protokoll erreichten Remissions- und Ü-berlebenszeiten sind mit denen aus der Literatur vergleichbar bis tendenziell besser. Aufgrund der oben genannten Vorteile erscheint die vorgestellte Therapie daher als Al-ternative zu Teletherapie bei der Behandlung kaniner Nasentumoren durchaus geeig-net. Weitere Studien mit größeren Patientenzahlen unter Einbeziehung einer anders therapierten Kontrollgruppe sind jedoch notwendig

Bei der Bestrahlung von Kopf-Hals-Tumoren tritt die orale Mukositis als wichtigste und dosislimitierende frühe Nebenwirkung auf. Verschiedene prophylaktische und therapeutische Maßnahmen wurden untersucht, jedoch konnte bisher keine Methode in der klinischen Routine etabliert werden. Ein neuer Ansatz ist die Verwendung des Cholesterinsynthese-hemmers Lovastatin. Für diesen Wirkstoff konnte in vorhergehenden Untersuchungen ein mukoprotektiver Effekt nachgewiesen werden. In der vorliegenden Arbeit wurde der Zusammenhang zwischen diesem schleimhaut-schützenden Effekt und der Expression von induzierbarer Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS), Nitrotyrosin (NT) und CD105 betrachtet. Das Enzym iNOS ist an Entzündungsreaktionen beteiligt; NT stellt ein Folgeprodukt des durch iNOS gebildeten Stickstoffmonoxids dar. CD105 wird von aktivierten Monozyten und Makrophagen exprimiert. Ausgangsmaterial für die vorliegende Studie waren 174 Präparate aus dem vorangegangenen Tierversuch. In diesem wurde bei Mäusen eine fraktionierte Schnauzenbestrahlung zum Teil mit einer Lovastatingabe kombiniert. Zusätzlich wurden Tiere alleinig mit Lovastatin behandelt. Für diesen Versuch wurden Mäuse des Stammes C3H/Neu verwendet. Die Bestrahlung erfolgte mit 5 x 3 Gy über zwei Wochen. Lovastatin wurde in einer Dosis von 16 mg/kg oral verabreicht. Gegenstand der aktuellen Untersuchung war - neben der allgemeinen histologischen Charakterisierung - die immunhistochemische Darstellung von iNOS, NT und CD105 im Epithel der Zungenunterseite sowie im subepithelialen Gewebe. Ausgewertet wurden die Gesamtzellzahl im Epithel, die Zahl iNOS- und NT-positiver Zellkerne in Germinativ- und funktioneller Schicht sowie jeweils die Farbintensität der positiven Epithelzellen. In der L. propria und L. muscularis wurden die CD105-, iNOS-, und NT-positiven Makrophagen sowie die weiteren iNOS- und NT-positiven Immunzellen erfasst und ihre Farbintensität bestimmt. Weiterhin wurde die Homogenität und Intensität der Expression von iNOS im Endothel bewertet. Die Auswertung umfasst die deskriptive Darstellung der Werteverläufe dieser Parameter. Aufgrund der geringen Anzahl von drei Versuchstieren je Tag und Gruppe wurde auf die Berechnung der statistischen Signifikanz der Ergebnisse verzichtet. Die Gesamtzellzahl im Zungenepithel zeigte bei Bestrahlung eine deutliche Reduktion auf 65 % des Ausgangswertes. Mit Beendigung der Behandlung war eine entsprechende Erholung zu sehen. Die alleinige Lovastatinbehandlung bewirkte dagegen eine Steigerung der Gesamtzell-zahl auf ca. 110 %. Während iNOS sowohl im unbehandelten als auch im behandelten Epithelgewebe nachweisbar war, war NT im unbehandelten Epithel kaum vorhanden. Die Ausgangswerte betrugen 22 % iNOS-positive Kerne in der Germinativschicht und 8 % in der funktionellen Schicht, sowie 2 % und 1 % für die NT-Färbung. In der Germinativschicht waren sowohl bei alleiniger Bestrahlung als auch bei alleiniger Lovastatintherapie 30 - 50 % der Zell-kerne iNOS-positiv. Bei zweiwöchiger Kombinationstherapie lagen die Werte teils darunter; bei Lovastatingabe ab Tag 7 lagen sie vornehmlich in dem oberen Bereich. In der funktionellen Schicht spiegelten sich diese Verteilungsmuster wider, allerdings lag die Anzahl positiver Kerne insgesamt überwiegend unter 30 %. Die Zahl NT-positiver Zellkerne stieg in beiden Schichten infolge der Bestrahlung auf ca. 50 - 60 %. Unter alleiniger Lovastatintherapie lag sie unter 30 %. Die zweiwöchige Kombination zeigte ebenfalls eine Tendenz zum niederen Bereich. Bei Lovastatingabe ab Tag 7 lagen die Werte geringgradig vermehrt im höheren Bereich. Die Anfärbung der Makrophagen gegen CD105 verdeutlichte bei allen Gruppen eine Reduktion der Makrophagenzahl auf ca. 50 % des Ausgangswertes. Auch die Zahl iNOS-positiver Makrophagen reduzierte sich in allen Behandlungsgruppen einheitlich auf unter 80 % der Norm. Die Zahl NT-positiver Makrophagen lag näher am Ausgangswert. Im Gegensatz dazu waren die restlichen Immunzellen unter Behandlung vermehrt iNOS-positiv. Die Werte lagen häufig weit oberhalb des Referenzbereichs. Dabei zeigte im Vergleich die alleinige Bestrahlung die niedrigsten Werte mit maximal 136 % der Norm. Bei der Färbung gegen NT konnten nur bei alleiniger Lovastatinverabreichung konstant Werte oberhalb des Ausgangswertes festgestellt werden. Innerhalb der Untersuchungen konnte das Endothel nur mit iNOS-AK auswertbar angefärbt werden. Es zeigte in allen Gruppen eine durchgängig homogene Färbung. Die Farbintensität war mittelmäßig und wurde in allen Behandlungsgruppen zum Ende des Untersuchungszeitraums kräftiger. Als Resultat dieser Arbeit ist festzuhalten, dass bei allen vier Behandlungsvarianten iNOS und NT in hohem Maße in der Germinativschicht des Epithels exprimiert wurden. In der funktionellen Schicht war die Expression von iNOS schwächer, während die NT-expression nahezu gleich blieb. Damit muss NT eine längere Halbwertszeit haben. Des Weiteren waren nicht alle aktivierten (CD105-positiven) Makrophagen iNOS-positiv und wiederum produzierte iNOS nicht in allen Zellen NT. Dies wurde auch durch die deutlich höhere Zahl iNOS-positiver Immunzellen in den Ll. propriae und musculares deutlich. Die biochemischen Abläufe, durch welche Lovastatin zur Reduktion der radiogenen Mucositis enoralis führt, bleiben daher weiterhin zu erforschen. In der durchgeführten Untersuchung zeigte sich kein eindeutiger Hinweis auf einen Zusammenhang mit dem iNOS-NT-Signaltransduktionsweg.:Abkürzungsverzeichnis VIII 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Bedeutung von Tumorerkrankungen bei Mensch und Tier 3 2.2 Kopf-Hals-Tumoren 4 2.2.1 Tumorvorkommen beim Menschen 4 2.2.2 Tumorvorkommen bei Hund und Katze 4 2.2.3 Symptome beim Kleintier 5 2.2.4 Behandlungsmethoden 5 2.2.4.1 Chirurgie 5 2.2.4.2 Chemotherapie 5 2.2.4.3 Radiotherapie 6 2.2.4.4 Radiochemotherapie 7 2.2.5 Nebenwirkungen der Tumorbehandlung 7 2.2.5.1 Nebenwirkungen der Chemotherapie 7 2.2.5.2 Nebenwirkungen der Radiotherapie 8 2.3 Mucositis enoralis 8 2.3.1 Aufbau von Zunge und Zungenepithel 8 2.3.2 Pathogenese und zeitlicher Verlauf der radiogenen oralen Mukositis 10 2.3.2.1 Stadien der Mukositis und klinisches Erscheinungsbild 10 2.3.2.2 Reaktionskette der Strahlenwirkung 11 2.3.3 Einteilung des Schweregrades der Mukositis 12 2.3.3.1 Einteilung für die Humanmedizin 12 2.3.3.2 Einteilung für die Veterinärmedizin 13 2.3.4 Aktuelle Herangehensweise an die radiogene orale Mukositis 13 2.4 Lovastatin 14 2.4.1 Struktur und Anwendung 14 2.4.2 Weitere Wirkmechanismen von Statinen 14 2.4.2.1 Die apoptotische Wirkung der Statine 15 2.4.3 Eigenschaften im Tiereinsatz 15 2.5 Induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase und Nitrotyrosin 16 2.5.1 Die NOS und Nitrotyrosinbildung 16 2.5.2 Vorkommen von iNOS und Nitrotyrosin 17 3 Zielstellung der Arbeit 19 4 Material und Methoden 20 4.1 Versuchstiere 20 4.2 Perkutane Schnauzenbestrahlung 20 4.3 Applikation von Lovastatin 22 4.4 Versuchsprotokoll 22 4.5 Histologische Aufbereitung 23 4.5.1 Antikörper 23 4.5.1.1 Induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS) 23 4.5.1.2 Nitrotyrosin 23 4.5.1.3 CD105 ... 23 4.5.1.4 Kontroll-Antikörper 23 4.5.2 Färbeprotokolle 24 4.5.2.1 iNOS und CD105 24 4.5.2.2 Nitrotyrosin 26 4.5.2.3 Optimierung der Konzentration der primären Antikörper 27 4.5.3 Histologische Auswertung 29 4.5.3.1 Epithel .. 29 4.5.3.2 L. propria und L. muscularis 30 4.5.3.3 Endothel 31 4.6 Analyse 31 5 Ergebnisse 32 5.1 Zellzahlen im Epithel 32 5.1.1 Kontrollgruppe 32 5.1.2 Alleinige Bestrahlung 32 5.1.3 Alleinige Lovastatinbehandlung 33 5.1.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 34 5.1.5 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 34 5.2 Expression von iNOS 36 5.2.1 Kontrollgruppe 36 5.2.2 Alleinige Bestrahlung 36 5.2.3 Alleinige Lovastatingabe 38 5.2.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 41 5.2.5 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 43 5.3 Expression von Nitrotyrosin 45 5.3.1 Kontrollgruppe 45 5.3.2 Alleinige Bestrahlung 45 5.3.3 Alleinige Lovastatinbehandlung 47 5.3.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 49 5.3.5 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 51 5.4 Expression von CD105 54 5.4.1 Alleinige Bestrahlung 54 5.4.2 Alleinige Lovastatinbehandlung 54 5.4.3 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 55 5.4.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 55 6 Diskussion 57 6.1 Klinischer Hintergrund 57 6.2 Tiermodelle für die radiogene orale Mukositis 58 6.2.1 Maus 58 6.2.2 Ratte 58 6.2.3 Hamster 58 6.3 Eigenschaften des unbehandelten Zungengewebes 59 6.3.1 Epithel der Zungenunterseite 59 6.3.1.1 Zellzahl . .59 6.3.1.2 Nachweis von iNOS 59 6.3.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 60 6.3.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 60 6.3.2.1 Nachweis von iNOS 60 6.3.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 60 6.3.2.3 Nachweis von CD105 60 6.3.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 60 6.4 Veränderungen bei konventioneller fraktionierter Bestrahlung 61 6.4.1 Epithel der Zungenunterseite 61 6.4.1.1 Zellzahl . 61 6.4.1.2 Nachweis von iNOS 61 6.4.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 62 6.4.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 62 6.4.2.1 Nachweis von iNOS 62 6.4.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 62 6.4.2.3 Nachweis von CD105 63 6.4.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 63 6.5 Veränderungen bei alleiniger Lovastatinbehandlung 63 6.5.1 Epithel der Zungenunterseite 63 6.5.1.1 Zellzahl . 63 6.5.1.2 Nachweis von iNOS 63 6.5.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 64 6.5.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 64 6.5.2.1 Nachweis von iNOS 64 6.5.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 64 6.5.2.3 Nachweis von CD105 64 6.5.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 65 6.6 Veränderungen bei fraktionierter Bestrahlung mit zusätzlicher Lovastatinbehandlung über 2 Wochen 65 6.6.1 Epithel der Zungenunterseite 65 6.6.1.1 Zellzahl . 65 6.6.1.2 Nachweis von iNOS 65 6.6.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 66 6.6.2 Immunzellen in den L. propria und L. muscularis 66 6.6.2.1 Nachweis von iNOS 66 6.6.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 67 6.6.2.3 Nachweis von CD105 67 6.6.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 67 6.7 Veränderungen bei fraktionierter Bestrahlung mit zusätzlicher Lovastatinbehandlung ab Tag 7 68 6.7.1 Epithel der Zungenunterseite 68 6.7.1.1 Zellzahl . 68 6.7.1.2 Nachweis von iNOS 68 6.7.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 68 6.7.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 69 6.7.2.1 Nachweis von iNOS 69 6.7.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 69 6.7.2.3 Nachweis von CD105 69 6.7.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 70 6.8 Zusammenfassende Einschätzung der Ergebnisse 70 7 Ausblick 72 8 Zusammenfassung 73 9 Summary 75 10 Abbildungsverzeichnis 77 11 Tabellenverzeichnis 80 12 Literatur 81 13 Anhang 92 14 Danksagung 100 / During radiation of head-and-neck-cancer oral mucositis is the most important and dose-limiting early side effect. Different preventive and theoretical procedures were investigated, but so far there has been no method established in clinical routine. A new approach is the application of the cholesterol synthesis inhibitor lovastatin. Previous investigtions proved a mucoprotective effect of this agent. In this investigation the correlation between this mucoprotective effect and the expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS), nitrotyrosine (NT) and CD105 was observed. The enzyme iNOS takes part in inflammtory reactions; NT is a secondary product of the nitric oxide produced by iNOS. CD105 is expressed by activated monocytes and macrophages. The source material for this study were 174 preparations from previous animal examinations. In this investigation a daily fractionated radiation of the snout was partly combined with lovastatin applications. In addition some mice were treated with lovastatin only. For this research mice of the line C3H/Neu were used. Radiation was performed with 5 x 3Gy over two weeks. Lovastatin was used at an oral dose of 16mg/kg. The matter of the research was - next to general histological characterisation - the immunohistochemical exposure of iNOS, NT and CD105 in the epithelial layer of the undersurface of the tongue and in the subepithelial tissue. The total cell count in the epithelium, the number of iNOS- and NT-positive nuclei in the germinal and the functional layer, as well as the intensity of the staining were evaluated. In the l. propria and l. muscularis CD105-, iNOS-, and NT-positive macrophages and other iNOS- and NT-positive immune cells were identified and the intensity of their staining was determined. Furthermore the homogeneity and intensity of the expression of iNOS in the endothelium were rated. The analysis contains the descriptive presentation of the value patterns of these parameters. Because of the small number of three test animals per day and group the statistical significance of the results was not determined. In consequence of radiotherapy the total cell count in the epithelium decreased to 65% of origin. Recovery was visible after termination of the treatment. With lovastatin medication only, the cell count increased to approximately 110%. While iNOS was present in the untreated as well as in the treated tissue, NT was hardly visible in the untreated one. The basic values were 22% of iNOS-positive nuclei in the germinal layer and 8% in the functional layer, and 2% and 1% for the NT-staining. Both, sole radiation and sole lovastatin therapy, showed 30-50% iNOS-positive nuclei in the germinal layer. With combined therapy for two weeks the values were partially lower, with lovastatin treatment from day 7 they were in the upper range. This group distribution was reflected in the functional layer, although altogether the quantity of positive nuclei was mostly under 30%. Due to radiation the number of NT-positive nuclei increased to 50-60% in both layers. With sole lovastatin therapy it was under 30%. Combined therapy over two weeks showed a tendency to the lower range too. With lovastatin treatment from day 7 the values were situated a little bit more in the upper range. The macrophage staining against CD105 revealed a reduction of macrophage cell count to approximately 50% of origin in all groups. Likewise the number of iNOS-positive macrophages decreased in all groups consistently to less than 80% of normal. The number of NT-positive macrophages was closer to the origin. In contrast to this, the other immunocompetent cells were increasingly iNOS-positive under treatment. Often values were high above the reference range. In comparison sole radiation therapy showed the lowest values with a maximum of 136% of normal. Regarding the staining against NT only sole lovastatin treatment showed values constantly above origin. Within this study the only evaluable staining for the endothelium was with iNOS-antibody. It showed a constant homogeneous staining in all groups. The intensity of the staining was moderate and increased in all treatment groups towards the end of the examination. Therefore it can be concluded that under treatment iNOS and NT were both highly expressed in the germinal layer. In the functional layer the expression of iNOS was reduced whereas the expression of NT remained about the same. So NT must have a longer half-life. In addition not all activated (CD105-positive) macrophages were also iNOS-positive and again iNOS did not produce NT in all cells. This was also proven by the distinct higher number of iNOS-positive immunocompetent cells in the ll. propriae and musculares. Therefore the biochemical processes, because of which lovastatin leads to the reduction of the radiogenic mucositis enoralis, remain to be investigated. During the present investigation there was no distinct hint for a correlation with the iNOS-NT-pathway.:Abkürzungsverzeichnis VIII 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Bedeutung von Tumorerkrankungen bei Mensch und Tier 3 2.2 Kopf-Hals-Tumoren 4 2.2.1 Tumorvorkommen beim Menschen 4 2.2.2 Tumorvorkommen bei Hund und Katze 4 2.2.3 Symptome beim Kleintier 5 2.2.4 Behandlungsmethoden 5 2.2.4.1 Chirurgie 5 2.2.4.2 Chemotherapie 5 2.2.4.3 Radiotherapie 6 2.2.4.4 Radiochemotherapie 7 2.2.5 Nebenwirkungen der Tumorbehandlung 7 2.2.5.1 Nebenwirkungen der Chemotherapie 7 2.2.5.2 Nebenwirkungen der Radiotherapie 8 2.3 Mucositis enoralis 8 2.3.1 Aufbau von Zunge und Zungenepithel 8 2.3.2 Pathogenese und zeitlicher Verlauf der radiogenen oralen Mukositis 10 2.3.2.1 Stadien der Mukositis und klinisches Erscheinungsbild 10 2.3.2.2 Reaktionskette der Strahlenwirkung 11 2.3.3 Einteilung des Schweregrades der Mukositis 12 2.3.3.1 Einteilung für die Humanmedizin 12 2.3.3.2 Einteilung für die Veterinärmedizin 13 2.3.4 Aktuelle Herangehensweise an die radiogene orale Mukositis 13 2.4 Lovastatin 14 2.4.1 Struktur und Anwendung 14 2.4.2 Weitere Wirkmechanismen von Statinen 14 2.4.2.1 Die apoptotische Wirkung der Statine 15 2.4.3 Eigenschaften im Tiereinsatz 15 2.5 Induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase und Nitrotyrosin 16 2.5.1 Die NOS und Nitrotyrosinbildung 16 2.5.2 Vorkommen von iNOS und Nitrotyrosin 17 3 Zielstellung der Arbeit 19 4 Material und Methoden 20 4.1 Versuchstiere 20 4.2 Perkutane Schnauzenbestrahlung 20 4.3 Applikation von Lovastatin 22 4.4 Versuchsprotokoll 22 4.5 Histologische Aufbereitung 23 4.5.1 Antikörper 23 4.5.1.1 Induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS) 23 4.5.1.2 Nitrotyrosin 23 4.5.1.3 CD105 ... 23 4.5.1.4 Kontroll-Antikörper 23 4.5.2 Färbeprotokolle 24 4.5.2.1 iNOS und CD105 24 4.5.2.2 Nitrotyrosin 26 4.5.2.3 Optimierung der Konzentration der primären Antikörper 27 4.5.3 Histologische Auswertung 29 4.5.3.1 Epithel .. 29 4.5.3.2 L. propria und L. muscularis 30 4.5.3.3 Endothel 31 4.6 Analyse 31 5 Ergebnisse 32 5.1 Zellzahlen im Epithel 32 5.1.1 Kontrollgruppe 32 5.1.2 Alleinige Bestrahlung 32 5.1.3 Alleinige Lovastatinbehandlung 33 5.1.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 34 5.1.5 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 34 5.2 Expression von iNOS 36 5.2.1 Kontrollgruppe 36 5.2.2 Alleinige Bestrahlung 36 5.2.3 Alleinige Lovastatingabe 38 5.2.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 41 5.2.5 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 43 5.3 Expression von Nitrotyrosin 45 5.3.1 Kontrollgruppe 45 5.3.2 Alleinige Bestrahlung 45 5.3.3 Alleinige Lovastatinbehandlung 47 5.3.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 49 5.3.5 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 51 5.4 Expression von CD105 54 5.4.1 Alleinige Bestrahlung 54 5.4.2 Alleinige Lovastatinbehandlung 54 5.4.3 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 55 5.4.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 55 6 Diskussion 57 6.1 Klinischer Hintergrund 57 6.2 Tiermodelle für die radiogene orale Mukositis 58 6.2.1 Maus 58 6.2.2 Ratte 58 6.2.3 Hamster 58 6.3 Eigenschaften des unbehandelten Zungengewebes 59 6.3.1 Epithel der Zungenunterseite 59 6.3.1.1 Zellzahl . .59 6.3.1.2 Nachweis von iNOS 59 6.3.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 60 6.3.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 60 6.3.2.1 Nachweis von iNOS 60 6.3.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 60 6.3.2.3 Nachweis von CD105 60 6.3.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 60 6.4 Veränderungen bei konventioneller fraktionierter Bestrahlung 61 6.4.1 Epithel der Zungenunterseite 61 6.4.1.1 Zellzahl . 61 6.4.1.2 Nachweis von iNOS 61 6.4.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 62 6.4.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 62 6.4.2.1 Nachweis von iNOS 62 6.4.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 62 6.4.2.3 Nachweis von CD105 63 6.4.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 63 6.5 Veränderungen bei alleiniger Lovastatinbehandlung 63 6.5.1 Epithel der Zungenunterseite 63 6.5.1.1 Zellzahl . 63 6.5.1.2 Nachweis von iNOS 63 6.5.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 64 6.5.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 64 6.5.2.1 Nachweis von iNOS 64 6.5.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 64 6.5.2.3 Nachweis von CD105 64 6.5.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 65 6.6 Veränderungen bei fraktionierter Bestrahlung mit zusätzlicher Lovastatinbehandlung über 2 Wochen 65 6.6.1 Epithel der Zungenunterseite 65 6.6.1.1 Zellzahl . 65 6.6.1.2 Nachweis von iNOS 65 6.6.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 66 6.6.2 Immunzellen in den L. propria und L. muscularis 66 6.6.2.1 Nachweis von iNOS 66 6.6.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 67 6.6.2.3 Nachweis von CD105 67 6.6.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 67 6.7 Veränderungen bei fraktionierter Bestrahlung mit zusätzlicher Lovastatinbehandlung ab Tag 7 68 6.7.1 Epithel der Zungenunterseite 68 6.7.1.1 Zellzahl . 68 6.7.1.2 Nachweis von iNOS 68 6.7.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 68 6.7.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 69 6.7.2.1 Nachweis von iNOS 69 6.7.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 69 6.7.2.3 Nachweis von CD105 69 6.7.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 70 6.8 Zusammenfassende Einschätzung der Ergebnisse 70 7 Ausblick 72 8 Zusammenfassung 73 9 Summary 75 10 Abbildungsverzeichnis 77 11 Tabellenverzeichnis 80 12 Literatur 81 13 Anhang 92 14 Danksagung 100

Für die Therapie maligner intranasaler Neoplasien beim Hund existieren nur mäßig be-friedigende Behandlungsstrategien. Als Therapiemodalität der Wahl wird die Radiothe-rapie angesehen, die gegenwärtig v.a. in Form einer perkutanen Bestrahlung (Telethe-rapie) mit aufwendigen, bis zu 20 Fraktionen umfassenden Protokollen kurativer Intenti-on angewendet wird. Die erreichbaren Überlebenszeiten sind meist limitiert durch das Auftreten eines Rezidivs des Nasentumors innerhalb des Bestrahlungsfeldes, sodass eine Erhöhung der applizierten Gesamtdosis nötig erscheint. Dies ist jedoch im Rahmen einer Teletherapie aufgrund nicht vertretbarer akuter Nebenwirkungen nicht möglich. Alternativ steht die Brachytherapie zur Verfügung, die aufgrund ihrer physikalischen Charakteristika zur besseren Schonung des umliegenden Normalgewebes beiträgt. Ge-genwärtig existieren keine anderen Untersuchungen zur Anwendung der fraktionierten High-Dose-Rate-Brachytherapie bei Nasentumoren des Hundes. Ziel dieser Studie war es daher, die Durchführbarkeit dieser Therapiemodalität beim Hund erstmals zu unter-suchen und die akuten und chronischen Nebenwirkungen sowie die erzielbare progres-sionsfreie Zeit und die Überlebenszeit zu dokumentieren. Im Zeitraum von 2001 bis 2007 gingen 18 Hunde in die Studie ein. Das diagnostische Vorgehen beinhaltete neben einer klinischen Untersuchung und der Röntgenuntersu-chung von Nase und Thorax auch die kernspintomographische Beurteilung der Nasen-höhlen und eine nachfolgende Rhinoskopie inklusive Biopsie. Die Therapie bestand aus zwei wöchentlichen Fraktionen, bei denen in Vollnarkose über einen in der Nasenhöhle applizierten Katheter mithilfe des Radioisotops 192Iridium jeweils 5 Gy appliziert wurden. Die damit über vier Wochen erreichte Gesamtdosis lag bei 40 Gy, und entsprach damit der biologischen Effizienz einer perkutan applizierten konventionell fraktionierten Ge-samtdosis von circa 60 Gy. Im Anschluss an die Therapie wurden die Hunde monatlich klinisch untersucht und die auftretenden Nebenwirkungen anhand des Radiation Morbi-dity Scores der VRTOG beschrieben. Es wurden außerdem weiterführende Untersu-chungen in Form von MRT, Rhinoskopie und Biopsie durchgeführt. Die aufgetretenen Nebenwirkungen waren mit denen in der Literatur nach Teletherapie beschriebenen vergleichbar, beziehungsweise fielen im Bereich von Augen und Maulschleimhaut ge-ringer aus. Nebenwirkungen im Bereich der Haut traten in Form von Alopezie, Hyper-pigmentation oder Leukotrichie auf. Im Bereich der Nasenschleimhaut zeigten fast alle Hunde eine leichte chronische Rhinitis. Als problematische Nebenwirkungen traten bei drei Patienten Osteoradionekrosen auf, die einer aufwendigeren chirurgischen Versor-gung bedurften. Die mediane progressionsfreie Zeit lag bei 13 Monaten, die mediane Überlebenszeit bei 17 Monaten. Die Adenokarzinome wiesen die längste Überlebens-zeit auf, dies war jedoch aufgrund der insgesamt kleinen Patientenzahl nicht signifikant. Ein Zusammenhang zwischen dem Tumorstadium und der progessionsfreien Zeit oder Überlebenszeit bestand nicht. Bei dem beschriebenen Protokoll handelt es sich um eine unter klinischen Bedingungen praktikable Therapieform, die mit ihren insgesamt acht Fraktionen für Besitzer und Tier wesentlich weniger belastend ist als teletherapeutische kurative Protokolle mit 12-20 Fraktionen. Gleichzeitig gelingt es, eine Gesamtdosis von verhältnismäßig hoher biolo-gischer Effizienz zu applizieren, ohne jedoch stärkere Nebenwirkungen in Kauf nehmen zu müssen. Im Bereich von Auge und Maulschleimhaut sind die Nebenwirkungen sogar geringer. Bei einem kleinen Teil der Patienten treten jedoch auch hier, ebenso wie nach teletherapeutischen Protokollen, problematische chronische Nebenwirkungen auf, die die Lebensqualität der betroffenen Tiere beeinträchtigen und die einer aufwendigeren Therapie zwingend bedürfen. Die mit diesem Protokoll erreichten Remissions- und Ü-berlebenszeiten sind mit denen aus der Literatur vergleichbar bis tendenziell besser. Aufgrund der oben genannten Vorteile erscheint die vorgestellte Therapie daher als Al-ternative zu Teletherapie bei der Behandlung kaniner Nasentumoren durchaus geeig-net. Weitere Studien mit größeren Patientenzahlen unter Einbeziehung einer anders therapierten Kontrollgruppe sind jedoch notwendig

Dissertation in der sich mit dem Thema der Selektiven Internen Radiotherapie auseinandergesetzt wurde. Der Titel der Doktorarbeit lautet: Langzeit-Follow-Up von Patienten mit malignen primären und sekundären Lebertumoren nach Selektiver Interner Radiotherapie, Ziel war es das Überleben der Patienten nach Selektiver Interner Radiotherapie zu untersuchen. Hierbei standen insbesondere Patienten mit hepatocellulärem Karzinom im Fokus. Interessant war, dass bei ca. 66% der Patienten mit hepatocellulärem Karzinom keine Vortherapien vor dem Verfahren durchgeführt wurden. Des Weiteren wurde auch das Ansprechen auf die Therapie näher betrachtet. Die Auswertung erfolgte mittels Vergleich von MRT Aufnahmen vor und nach der Selektiven Internen Radiotherapie.:Inhaltsverzeichnis Tabellenverzeichnis 6 Abbildungsverzeichnis 7 Abkürzungsverzeichnis 9 1 Einleitung 11 1.1 Die Selektive Interne Radiotherapie (SIRT) 11 1.1.1 Medizinhistorische Aspekte der SIRT 11 1.1.2 SIRT­Verfahren 12 1.1.2.1 Indikationen 14 1.1.2.2 Kontraindikationen 14 1.1.2.3 Erfordernisse und Vorgehen vor der Therapiedurchführung 14 1.1.2.4 Komplikationen 15 1.2 Das hepatozelluläre Karzinom (HCC) 16 1.2.1 Epidemiologie in Deutschland 16 1.2.2 Risikofaktoren 16 1.2.3 Therapie 16 1.2.4 Prognose 18 1.3 Das cholangiozelluläre Karzinom (CCC) 18 1.3.1 Epidemiologie 18 1.3.2 Risikofaktoren 19 1.3.3 Therapie 19 1.3.4 Prognose 19 1.4 Das hepatisch metastasierte kolorektale Karzinom (hmCRC) 21 1.4.1 Epidemiologie 21 1.4.2 Therapie 21 1.4.3 Prognose 23 1.5 Zum Forschungsstand der SIRT beim HCC 23 1.6 REILD und Betrachtung von Leberparametern im zeitlichen Verlauf 23 1.7 Fragestellungen und Ziele der vorliegenden Studie 24 2 Material und Methoden 25 2.1 Art, Ort und Zeitraum der Studie 25 2.2 Probanden/ Stichprobe 25 2.3 Durchführung der SIRT 28 2.3.1 Berechnungsmodell für die Therapieaktivität 28 2.4 Analyseparameter 30 3 Ergebnisse 32 3.1 Deskriptive Charakterisierung der Stichprobe 32 3.1.1 Deskriptive Charakterisierung der Studienteilnehmer 32 3.1.2 Deskriptive Charakterisierung der Tumorentitäten 33 3.1.3 Deskriptive Charakterisierung von Studienteilnehmern ohne SIRT 34 3.2 Tumorgrößen und Therapieaktivitäten 35 3.3 Zeitintervall zwischen der Diagnosestellung des Lebertumors und dem Therapiebeginn 37 3.4 Ansprechen auf SIRT 38 3.5 Überleben 43 3.5.1 Todesursachen 43 3.5.2 Überlebenszeit 45 3.5.3 Einflussfaktoren auf das Überleben (Korrelationen) 48 3.5.3.1 Zusammenhang von Tumorgröße und Überleben 48 3.5.3.2 Zusammenhang von Therapieaktivität und Überleben 52 3.5.3.3 Zusammenhang zwischen SIRT und Überleben bei Studienteilnehmern mit monolobärem und bilobärem Leberbefall 54 3.6 Auswertung der Leberwerte (Leberparameter) 57 4 Diskussion 63 4.1 Deskription der Studienteilnehmer 63 4.2 Diskussion und Interpretation der eigenen Ergebnisse 63 4.2.1 Tumorgrößen und Tumoraktivitäten 63 4.2.2 Zeitintervall zwischen Diagnosestellung des Lebertumors und dem Therapiebeginn 64 4.2.3 Ansprechen auf SIRT 65 4.2.4 Auswertung der Überlebenszeiten 66 4.2.4.1 Vergleich von Studienteilnehmern mit und ohne SIRT in Bezug auf die Überlebenszeit 66 4.2.4.2 Vergleich von Studienteilnehmern mit HCC und der Gruppe „anderer hepatisch metastasierter Tumor“ bezüglich der Ansprechrate nach SIRT und der Überlebenszeit 67 4.2.4.3 Vergleich von Überlebenszeiten bei den unterschiedlichen Tumorentitäten nach SIRT 67 4.2.4.4 Diskussion der Ergebnisse von Patienten mit HCC 69 4.2.4.5 Diskussion über den Einfluss des Tumorvolumens auf die Überlebenszeit 69 4.2.4.6 Zusammenhang zwischen Therapieaktivität und Überleben 69 4.2.4.7 Mono­ oder bilobäre Leberbeteiligung bei Studienteilnehmern mit HCC 70 4.2.4.8 Nähere Betrachtung der Studienteilnehmer mit geringerem Überleben und einem Tumorvolumen >0 bis 500 ml nach SIRT 70 4.2.4.9 Auswertung der Leberparameter 71 4.3 Vergleich der Daten mit anderen Studien 72 4.3.1 SARAH­Studie 72 4.3.2 SIRveNIB­Studie 73 4.3.3 LEGACY­ Studie 74 5 Zusammenfassung 76 6 Summary 79 7 Literaturverzeichnis 83 8 Anhang (Tabelle 2­5) 103 Anlage 1: Erklärungen zur Eröffnung des Promotionsverfahrens 115 Anlage 2: Erklärung über die Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben 116

Reaktive Sauerstoffspezies sind die entscheidenden Faktoren der pulmonalen Toxizität unter Radio-Chemotherapie. Sie induzieren eine akute pulmonale entzündliche Reaktion, unter der es zur Ausschüttung einer sich selbst verstärkenden Zytokinkaskade im Sinne eines multifaktoriellen Zytokinnetzwerkes und in der Folge unter einer persistierenden Zytokinkaskade zur Generierung von sekundären reaktiven Sauerstoffspezies kommt. Die Aktivierung dieser Zytokinkaskade ist noch Monate nach Chemotherapie oder Strahlentherapie auch bei Patienten, die klinisch keine Symptome der Lungenschädigung zeigen, nachweisbar. Dieser Prozeß kann, ähnlich wie bei der fibrosierenden Alveolitis, mit einer Fibrosierung des Lungengewebes und mit Ablagerung von extrazellulärer Matrix einhergehen. Die vorliegende Arbeit hat durch die systematische Analyse an 261 Lavagen von 199 Bronchialkarzinom-Patienten vor, unter und nach zytoreduktiver Therapie die Determinanten des oxidativen pulmonalen Stress untersucht. Als Meßparameter des akuten oxidativen Stress ist die Gesamtzellzahl in der BALF, der Methioninsulfoxidgehalt sowie die Konzentration von Glutathion, IL-1, IL-6 und IL-8, TNF-alpha, weiterhin die VEGF-Konzentration in der ELF geeignet. Erstmalig gezeigt werden konnte hierbei, daß VEGF nicht nur im Rahmen der Neoangiogenese, sondern auch durch reaktive Sauerstoffspezies hochreguliert wird und oxidativen Stress sensitiv anzeigt. Bei manifester Lungenfibrosierung könnte P-III-P ein sensitiver Marker der Fibroblasten-aktivierung und der Produktion extrazellulärer Matrix sein. Die Untersuchungen ergaben zwischen den Folgen der Strahlentherapie und Chemotherapie lediglich quantitative, keine qualitativen Unterschiede. Die vorliegende Arbeit möchte die Grundlage schaffen, dosisintensivierte multimodale Therapien bezüglich der oxidativen pulmonalen Belastungen bei Patienten mit Bronchialkarzinom invasiv zu monitoren. Dies könnte eine individuelle Dosisoptimierung durch die Bestimmung der oxidativen pulmonalen Kapazität, insbesondere der Glutathionkonzentration in der ELF, schaffen. / Induction of reactive oxygen is the main pathway of acute pulmonary injury during radio-chemotherapy. This release of cytokines during inflammation leads to a self perpetuating cytokine cascade as a cytokine network, resulting in the generation of secondary oxidative stress. This cytokine activation is detectable during therapy as well as months after therapy, even if the patient is clinically asymptomatic. This activated cytokine network can be accompanied by the deposition of extracellular matrix (similar as in lung fibrosis). In our study, we analysed 261 bronchoalveolar lavages (BAL) from 199 patients with lung carcinoma under, before and after chemotherapy and / or radiotherapy. The following BAL parameters indicating oxidative stress were found: total cell count, concentration of methionine sulfoxide, gluthatione, IL-1, IL-6, IL-8, TNF-alpha and VEGF. It was shown for the first time that VEGF is also upregulated by oxidative stress. If lung fibrosis is manifest, P-III-P could be a marker of activation of fibroblasts and of the production of extracellular matrix. In general, differences found in measured parameters during chemotherapy or radiotherapy were of quantitative, not of qualitative nature. Our study wants to lay the groundwork in monitoring pulmonary stress invasively in lung cancer patients. This could lead to better individual dose application by defining the antioxidative capacity, especially the gluthatione concentration in the BAL.

No description available.

Stereotaktische Strahlenchirurgie und -therapie (SRS/SRT) weisen sich durch sehr konformale und hochpräzise Dosisverteilungen aus. Im Kopfbereich ist SRS/SRT eine etablierte Behandlungsmethode. Um diese Technik in anderen Körperregionen anwenden zu können, wurden verschiedene Positionierungs- und Fixierungsmethoden, sowie der Einsatz von 9 verschiedene Bestrahlungstechniken untersucht. Es wurde auch die Genauigkeit von 2 Dosisalgorithmen evaluiert. Jeweils eine thermoplastische Maske für den Kopf- und den Kopf-Hals-Bereich, sowie ein Doppelvakuumsystem für extrakraniale Regionen wurden untersucht. Die Kopfmaske erreichte im Durchschnitt eine Genauigkeit von 1,8mm (Fehler 0,9mm), mit einem Oberkiefersupport auf 0,96mm +/- 0,25mm. Die Kopf-Hals-Maske zeigte mit 0,7mm +/- 0,4mm, dass ihre Verwendung in der SRS/SRT möglich ist. Für die Genauigkeit des Doppelvakuums wurde durchschnittlich 7,0mm +/-3,5mm ermittelt. Relativ zum Vakuumkissen wurde eine Genauigkeit von 1,6mm +/- 1,87mm gemessen. Evaluierungsmethoden waren IR-Marker, die mittels Zahnabdruck am Patienten fixiert wurden und fusionierte Wiederholungs-CTs, in denen die Verschiebung von Landmarken am Positionierungssystem und im Patienten vermessen wurden. Bei den Bestrahlungstechniken sind 3 Techniken durch gute Ergebnisse aufgefallen. Stehfeldtechnik, dynamischer Arc und IMRT zeigten mit einem 3mm-mMLC hohe Konformität und Homogenität auf. Die ersten beiden Techniken erreichten steile Dosisgradienten, wohingegen die IMRT bei komplexen Zielgebieten und nahen Risikostrukturen auffiel und immer die geforderte 90%-Umschließende erreichte. Die Verifizierung der Dosisalgorithmen erfolgte anhand von Filmen. 8 Pläne wurden jeweils auf einem Film in Isozentrumsebene abgebildet und ein Vergleich mit der berechneten Dosis von Clarkson- und Pencil-Beam-Algorithmus mit Hilfe der Gamma-Evaluation durchgeführt. Beide Algorithmen sind für die SRS/SRT geeignet, der Pencil-Beam-Algorithmus zusätzlich für die IMRT verwendbar. / Stereotactic radiation surgery and therapy (SRS/SRT) are able to deliver conformal and precise dose distributions. For brain lesions SRS/SRT is a well-established technique. Its success increases interest to use it in other areas of the body. For this, evaluation of different patient positioning and treatment techniques, as well as dose algorithms have been performed. As patient fixation and positioning systems, 2 thermoplastic masks were evaluated for lesions located in the brain and the head and neck. In addition a double vacuum system for extra cranial treatments was used. The precision for the head mask was on average 1,8mm +/- 0,9mm, with an upper jaw support 0,9mm +/- 0,25mm. The head and neck mask realized a reproducibility of 0,7mm +/- 0,4mm and proved its use for SRS/SRT. For extra cranial positioning an average lesion misplacement of 7,0 mm +/-3,5 mm was measured. Relative to the vacuum cushion the accuracy was measured to be 1,6mm +/- 1,9mm. Infrared reflecting marker fixed precisely (+/- 0,6mm) with a dental impression and repeated CTs fused and landmark evaluated were successfully used to evaluate the patient fixation and positioning devices. 3 out of 9 treatment techniques had outstanding results. Static beams, dynamic arcs and IMRT all performed with a 3mm-mMLC showed a high conformity and homogeneity. The first two showed steep dose gradients and the later coped best with complex target shapes, close-by risk organs, and achieving 90% dose coverage. Verification of 2 algorithms was established with film. 8 plans were irradiated on film at isocenter and compared to calculations with Clarkson and pencil beam algorithm. Final evaluation was done using Gamma evaluation. Both algorithms showed their ability for SRS/SRT. The pencil beam algorithm is also capable of calculating IMRT plans. Summing the results the finding show that the use of some of the SRS-SRT techniques used for the head may be transferred for the use in extra cranial areas.