This dissertation studies the economics of post-secondary education in Germany. Considering that young adults in Germany generally take up either higher education or vocational training (or sometimes both in a sequential manner) after they finish secondary education I focus on three fundamental questions: (i) "Does higher education pay off for the individual and the state?", (ii) "How strongly do earnings expectations influence the individual's choice between higher education and vocational training?", and (iii) "What are the distributional effects of higher education funding?"

Importantly, I analyze these questions from a lifetime perspective, i.e. considering the whole life cycle of an individual instead of focusing on one particular point of the life cycle (a certain age, for instance). In addition, the perspective taken in this dissertation is forward looking, in the sense that it takes the perspective of the individuals of a young cohort and their projected life cycles. While it seems self-evident to consider a forward-looking lifetime perspective to answer the questions of interest, such a perspective has rarely been taken in the literature. Most likely a main reason is that, by nature, observable life cycle data (until retirement, for instance) do not exist for younger cohorts. Hence, in order to take a lifetime perspective of a younger cohort one needs to generate ``artificial" data reflecting a plausible life course of currently young adults. Here, a dynamic microsimulation model on the basis of the German Socio-Economic Panel (Goebel et al., 2018) is developed. The dynamic microsimulation model sequentially simulates an individual's life cycle in terms of several key variables such as employment and family formation (Li and O'Donoghue, 2013). This model is the foundation of the empirical work in this dissertation.

The first chapter, "The Private and Fiscal Returns to Higher Education – A Simulation Approach for a Young German Cohort", explains in detail how the dynamic microsimulation model works. Essentially, it first estimates transitions models for the variables that are to be simulated and then uses the estimated parameters to simulate the individual life cycles from one year to the next. In addition, it contains a tax-transfer calculator that models the German tax-transfer system and allows to compute taxes, transfers, and social security contributions. Using the dynamic microsimulation model the first chapter then estimates the private and fiscal returns to higher education. We distinguish between gross and net income and different degrees of income pooling within households. For a typical biography, we find large positive internal rates of return (IRR) for both the individual and the state. At the same time, however, we also find that a substantial share of individuals would incur negative net present values (NPV). Chapter two, "The Decision to Enrol in Higher Education", studies the question how strongly the choice to enter higher education depends on the expectations of future income. Using the dynamic microsimulation model from chapter 1 I forecast an individual's expected life cycle given a specific educational choice. In addition to the dynamic microsimulation model and the SOEP data, I use the starting cohort 4 of the National Educational Panel Study (Blossfeld and von Maurice, 2011) that follows 9th graders until after secondary school graduation. This allows me to estimate an educational choice model where individuals maximize lifetime utility by choosing between higher education and vocational training. Using the estimated parameters from the decision model I simulate the introduction of tuition fees and graduate taxes. I find that such reforms would only induce few people to change their educational decisions.

The third chapter, "Higher Education Funding in Germany – A Distributional Lifetime Perspective", analyzes the distributional effects of higher education funding. For this I first compare the quantitative importance of different funding instruments, ranging from free tuition to subsidized health insurance for students. The analysis shows that free tuition is, by far, the most important instrument. However, there is a large heterogeneity by how much a student benefits from free tuition depending on her field of study. To connect the amount of benefits an individual receives from higher education funding, particularly free tuition, to the expected lifetime income of an individual, I use the dynamic microsimulation model and simulate the individual biographies. Finally, I use the decision model of chapter 2 and extend it to the case of multiple alternatives (with fields of study and vocational training being the alternatives). Using the estimated parameters I simulate how the choice between the fields would change under different tuition fee schemes. In line with the results of chapter 2, I find that the tuition fees would barely change the individuals' educational choices.

Die hier vorgelegte Promotionsschrift „Wilhelm Rieck (1893 – 1991) - Nachlass, Leben und Werk“ hat sich die Aufgaben gestellt, 1. den Nachlass Wilhelm Riecks für die wissenschaftliche Bearbeitung zur erhalten und der weitergehenden Bearbeitung zugänglich zu machen, 2. aufzubereiten und archivarisch zu dokumentieren und 3. den Nachlass und Riecks Ergobiographie hinsichtlich der Entwicklung des Faches Veterinärmedizingeschichte seit den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts zu analysieren. Die beiden erstgenannten Aufgabenfelder – „eigentlich“ nicht originäre Promovenden- sondern Archivaraufgaben – ergaben sich aus der Not geboren: der Situation einer nicht archivierten Sammlung in Privatbesitz. Zu Aufgabe 1: die Erhaltung des Bestandes ist inzwischen gegeben, ihre Zugänglichkeit wird über ihre Aufstellung in einer öffentlichen Bibliothek gewährleistet: die Bibliothek des Instituts für Geschichte der Medizin und Ethik in der Medizin der Charité – Universitätsmedizin Berlin / die Bibliothek des Fachbereichs Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin. Zu Aufgabe 2: Die Dokumentation des Bestandes ist über das Programm LIDOS erfolgt, das im o.a. Institut und seiner Bibliothek in Anwendung ist. Zusätzlich ist das Findbuch zum Bestand im Anhang dieser Arbeit abgedruckt, ergänzt von Riecks Personalbibliographie. Den gedruckten Exemplaren der Arbeit wird ein Datenträger mit den Dokumenten aus LIDOS beigefügt. Zu Aufgabe 3: Den Kern der wissenschaftlichen Erarbeitung der vorgelegten Promotionsschrift bildet die Ergobiographie Riecks und die Analyse seines veterinärmedizinhistorischen Wirkens.

329 Publikationen insgesamt in den Fachgebieten Veterinärmedizingeschichte, Veterinärmedizin, Medizingeschichte, Medizin, Artikel zu arbeitsrechtlichen und genealogischen Themen sowie Artikel zur Korporationsgeschichte beweisen ein breitgefächertes wissenschaftliches Interesse Wilhelm Riecks. 197 dieser Publikationen behandeln dabei nur die Veterinärhistoriographie, wobei Rieck in vielen weiteren Artikeln einen grundlegenden Bezug zu diesem Wissenschaftsgebiet erstellt. Rieck kann als federführend in der Institutionalisierung der Veterinärmedizinhistoriographie als eigene Wissenschaft bezeichnet werden. Seine Habilitation in diesem Fachbereich war der Grundstein für die erste Institutionalisierung weltweit, die beamtete außerordentliche Professur für Geschichte der Veterinärmedizin und das Veterinärhistorische Seminar der Veterinärmedizinischen Fakultät der Friedrichs-Wilhelm-Universität zu Berlin. Doch bereits zuvor hatte Rieck einen relevanten Anteil an der Verwissenschaftlichung des Faches: als Mitgründer und ab 1925 Geschäftsführer der Gesellschaft für Geschichte und Literatur der Veterinärmedizin sowie der frühen Publikationsorgane des Faches (Veterinärhistorischen Mitteilungen ab 1921, Veterinärhistorisches Jahrbuch ab 1925, Abhandlungen aus der Geschichte der Veterinärmedizin ab 1925, Beiträge zur Geschichte der Veterinärmedizin ab 1939 als Fortsetzung der Veterinärmedizinhistorischen Mitteilungen). Diese begründeten eine Wissenschaftsgemeinde, in der die Sprachwissenschaften, vertreten u.a. durch Gerhard Eis, Karl Hoppe, Eugen Oder, die Leitdisziplin bildeten. Die „Ausscheidung“ Albert Werks im Jahre 1924/25 als obskurantesten Vertreter des ständischen Geschichtsansatzes aus der Geschäftsführung und Schriftleitung von Gesellschaft und Publikationsorganen bildete dabei einen Wendepunkt. Auch wenn Wilhelm Rieck in der Zeit nach 1945 seinen zweiten Beruf Humanmedizin fokussiert, engagiert er sich weiterhin in hohem Maße für die Veterinämedizingeschichte. Er arrangiert 1964 das erste Symposium der Fachgruppe Geschichte der Veterinärmedizin im Rahmen der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft und wird 1969 zum Präsidenten der Welt-Gesellschaft für Geschichte der Veterinärmedizin ernannt. Die umfangreichen fachübergreifenden wissenschaftlichen Arbeiten konnte Rieck insbesondere dirigieren durch die Übernahme leitender Positionen in neu gegründeten veterinärhistorischen Organisationen wie der Fachgruppe der Geschichte für Veterinärmedizin der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft und der Welt-Gesellschaft für Geschichte für Veterinärmedizin.

Die Betreuung von 113 Dissertationen mit veterinärhistorischem Inhalt zeigt seinen Verdienst um die Etablierung der Veterinärmedizingeschichte als Wissenschaft. Die interdisziplinären Kooperationen mit den historisch agierenden Natur- und Geisteswissenschaften, den Philologen und Geschichtswissenschaften durch Entwicklung von Forscherkooperationen, ist als sein größter Verdienst anzusehen. Als Schriftleiter der Zeitschrift „Die Kleintierpraxis“ erkannte Rieck früh die Notwendigkeit eines einzelnen Publikationsorgans für die Medizin der Klein- und Heimtiere. Nicht nur, dass er international Autoren akquirierte, bezog er auch praktisch tätige Tierärzte auf dem Gebiet der Kleintiermedizin als Autoren mit ein und gab den auf dem zoologisch-wissenschaftlichen Sektor tätigen Kollegen die Möglichkeit zur Veröffentlichung ihrer Forschungsergebnisse. Die im Nachlass vorhandenen 1225 Einzelbriefe und 114 Postkarten mit wissenschaftlichem Inhalt zeugen von einer enormen Arbeitsleistung Riecks und sind Zeugnisse seines interdisziplinären und fortschrittlichen Agierens für die Forschungen auf dem Gebiet der Veterinärhistoriographie.

Der von Rieck selbst zur Verfügung gestellte Nachlass gibt ebenfalls Aufschluss über seine politischen Einstellungen. Dabei sind diesen ein gewisser Opportunismus zu unterstellen und änderten sich im Laufe seines 98jährigen Lebens. Unstrittig ist seine nationalsozialistische Gesinnung. Als Leiter des Veterinärhistorischen Seminars und Autor in veterinärmedizinischen Publikationsorganen propagiert Rieck öffentlich das nationalsozialistische Gedankengut während der 1920er und 1930er Jahre. Ein politisches Umdenken fand statt während seiner Inhaftierung 1944 als sich Rieck dem Bund Deutscher Offiziere, einer antifaschistischen Gemeinschaft, anschloss. Nach 1949 und seiner Entlassung aus der Kriegsgefangenschaft ist Wilhelm Rieck politisch nicht aktiv.

Die Komplexität der Aktivitäten und die Parallelität bedeutender Ereignisse des Dipl.-Landwirts Professor Dr. med. vet. habil Dr. med. Dr. med. vet. h.c. Wilhelm Gustav Karl Rieck ist Beweis seiner außergewöhnlichen Arbeit auf dem Gebiet der Veterinärmedizinhistoriographie. Als Nestor der Veterinärmedizingeschichte gewürdigt, institutionalisierte Rieck nicht nur das Fach Geschichte der Veterinärmedizin in Berlin. Er trug mit seinen leitenden Positionen in neu gegründeten Organisationen - der Fachgruppe der Geschichte für Veterinärmedizin der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft und der Welt-Gesellschaft für Geschichte für Veterinärmedizin – dazu bei die Veterinärmedizingeschichte als Wissenschaft zu etablieren, die interdisziplinär mit anderen Geistes – und Naturwissenschaften kooperierte. Seinen Nachlass selbst zur Verfügung stellend, ermöglichte er eine erweiterte Biographie über ihn, die auch seine publizistische Arbeit umfassend würdigen kann.

Aluminum (Al) is the most common metal in the earth's crust and, with its natural occurrence and use in consumer products it is ubiquitous in human life. Al compounds are used in food packaging for food protection, but also as stabilizers, pH regulators and anti-caking agents. However, adverse health effects of Al have been discussed and neurodegenerative diseases have been linked to Al exposure. In the production and application of Al, nanoscaled particles are used intentionally but also unintentionally. Due to the unique characteristics of nanoparticles (NP), these can exhibit a different behavior than the respective bulk material. Their altered characteristics may also affect for example the oral uptake. A higher bioavailability due to increased solubility would also be conceivable. This may lead to a faster exceedance of the limit values for Al uptake. So far, the tolerable weekly intake value for Al from food do not differentiate between different forms of Al, such as ionic or nanoscale species. To gain a better understanding on whether Al NP could potentially cause adverse health effects, two nanoscale Al particles of similar size were characterized in this thesis by in vitro and in vivo experimentation. The obtained results were also compared to an ionic Al control. For any meaningful in vitro or in vivo investigation, a proper and comprehensive characterization of the applied NPs is mandatory. This requires appropriate analytical techniques and the knowledge about their advantages and limits. The first part of this thesis compared different analytical methods for NP characterization. Particular attention was paid to techniques that can determine solubility and complexation behavior, since NPs can exhibit different properties in physiological media. To evaluate the possible differences between nanoparticulate metal and metal oxide Al forms, two similar sized particles, Al and Al2O3 NPs, were chosen. Fast screening techniques were evaluated for their suitability of characterizing hydrodynamic diameter and size distribution. More specialized techniques were applied to determine individual NP numbers and size. The use of complementary techniques confirmed the obtained results and highlighted the benefit of using more than one technique for a comprehensive NP characterization. With particle surface, another important property of NPs was investigated, revealing an important difference between the metal and metal oxide Al NPs used. For all techniques applied, advantages and disadvantages were discussed, and possible complementary techniques suggested. The results obtained served as a basis for the following in vitro and in vivo studies. During oral uptake, NPs from food or food contact material may reach the gastrointestinal tract. The second part of this thesis assessed the physicochemical fate of Al and Al2O3 NPs after passing through different compartments of the gastrointestinal tract. For this purpose, an artificial digestion approach was applied. A broad spectrum of techniques was used to characterize particle modifications during their passage. For comparison, ionic Al was used as a control. Three compartments, saliva, stomach and intestine, of the gastrointestinal tract were monitored. For saliva, no significant differences in particle size and shape were identified. In the gastric fluid, a strong agglomeration and an increased ion release were detected. In contrast, the subsequent exposure step to the intestinal fluid led to a reverse behavior, resulting in deagglomeration and decrease of free Al ions for all three Al species. A de novo formation of Al protein complexes in the nanoscale range was shown in intestinal fluid, even for the ionic Al control. The results suggest the possibility of nanoparticulate fractions reaching the intestinal epithelium. Different modifications and transitions may alter these NPs significantly. These findings stress the importance and necessity of a thorough characterisation of the NP under real-life conditions. It is suggested to consider a mutual conversion of particles and ions when evaluating toxicological experiments. The oral uptake is a complex process and important factors like bioavailability and tissue distribution cannot be monitored in vitro. The third part of this thesis focused on a three-day oral gavage study with three different Al species (Al and Al2O3 NPs and ionic AlCl3) in Sprague Dawley rats. For selected organs, the Al amount was determined to identify the systemic available Al burden and distribution. Three different concentrations of the two NP species were administered, while the ionic Al control was applied at one dose only for comparison. The development of a microwave assisted acid digestion approach followed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) analysis enabled the quantification of Al burden of individual organs. Due to the complex matrices, sample matrix interferences on the calibration procedure were considered. After three days of exposure, the three Al species tested showed a different distribution behavior within the investigated organs. High Al levels were found in liver and intestine for the ionic Al control, while upon treatment with Al NPs significant amounts of Al were detected in the latter only. High concentrations were detected in spleen following Al2O3 NP treatment, however in all other investigated organs Al was also determined. After the three-day oral exposure via gavage, for all three Al species a rapid absorption and systemic distribution was observed. The results suggest particle shape and surface composition as key factors for Al biodistribution and accumulation. In summary, this thesis provides a strategy for a comprehensive characterization especially of aluminum-containing NPs, taking into account the advantages and limitations of known techniques for NP analysis. In addition, differences in both physicochemical properties and behavior of the two similar sized NPs used in physiological environments were determined. The results obtained here provide robust evidence that when evaluating Al after oral intake, when establishing recommended tolerable intake values, and when conducting future toxicological studies, a distinction must be made between different forms of Al, such as ionic or nanoparticulate species.

Mercury is the closest planet to the Sun and its formation still remains unclear. It is an important boundary condition for formation models of our solar system and planetary system in general. Among the exoplanets many planets have been discovered in similar distances from their host star. Due to the closeness to the Sun Mercury experiences extreme temperature variations (-150degC – 450degC) during its day-night cycles. Spectroscopy is one of the most powerful techniques to study the surface mineralogy of any planetary body from its orbit. Various spectral ranges provide different insights to the surface we look at. In order to spectrally interpret the surface mineralogy, it is important to understand the spectral behavior of the planet’s analogues under its respective surface environment conditions in a controlled laboratory setup.

This thesis focuses primarily on understanding the composition of Mercury from orbital remote sensing observations, especially with the Mercury Radiometer and Thermal Imaging Spectrometer (MERTIS) instrument onboard ESA-JAXA BepiColombo mission to Mercury. MERTIS will be the first radiometer and the first thermal infrared (TIR; 7-14 μm) hyperspectral spectrometer to orbit Mercury. To this purpose a specialized spectral library was created of various Mercury analogues under their extreme environmental conditions as a function of temperature under vacuum, the stability and spectral signature of a range of sulfides was studied, the derivation of various spectral parameters to facilitate the mapping of surface composition was evaluated and with these the analysis of data in the visible and near-infrared by the NASA MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging (MESSENGER) was revisited. The specialized emissivity spectral library of 7 synthetic sulfides and 10 terrestrial silicates, as potential Mercury analogues, has been developed as a function of temperature ranging from 100degC to 500degC under vacuum. Put together, they will aid the mapping of the crustal and volcanic mineralogy of the Mercury surface. The new spectral parameter developed in the presented work on laboratory silicate mineralogy study shows that olivine, pyroxenes, and feldspar groups can be successfully separated by MERTIS.

MESSENGER mission carried two visible infrared spectrometers (0.45-1.45 μm), Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer (MASCS; hyperspectral-point spectrometer), and Mercury Dual Imaging System (MDIS; multispectral-imaging spectrometer), to map the surface mineralogy of Mercury. However, due to Fe-poor nature of the Mercury surface materials, the spectrometers revealed featureless red-sloped spectra across major surface units. This limited the direct mapping of the silicate mineralogy of the Mercury’s crustal and volcanic rocks, and therefore, remains only as estimated mineralogy using the data obtained from geochemistry suite. In the presented study, the global multivariate analysis of MASCS data was carried out to understand the spectral diversity of the planet and its relation to the known geochemical terrains mapped by geochemistry suite. The study for the first time spectrally distinguished between low-Mg and high-Mg northern volcanic plains.

One of the major discoveries of NASA MESSENGER mission is the discovery of widely spread hollows on Mercury surface, which are indicative of possible sublimation processes of the volatile-rich minerals. As sulfides are strongly proposed as the potential candidates of hollow materials, MgS, FeS, CaS, CrS, TiS, NaS, and MnS are studied for its emissivity spectra as a function of temperature in vacuum, further, the ultraviolet- to far-infrared reflectance spectroscopy of the fresh and thermally weathered sulfides under vacuum are also investigated in the presented work. This unique spectral library of sulfides will enable mapping of volatile-rich surface mineralogy of Mercury by spectrometers onboard MESSENGER and BepiColombo missions. Further, the extended study presented in this thesis investigates the emissivity spectral behavior of CaS for four simulated Mercury days. The results from this study prove CaS is the most stable sulfides that survives the extreme thermal environment of Mercury and is an important tracer for other sulfides those might be lost in the hollow-forming process dominated by sublimation. The emissivity spectra reported here are significant for the detection and mapping of CaS associated with hollows and pyroclastics using MERTIS datasets.

This thesis is a cumulative work comprising of six peer-reviewed manuscripts out of which three are published and three are in correspondence with their respective journals for publications.

Because of their clinical and epidemiological consequences, persistent infections play an important role in shaping the selective pressures acting on host-microbe interactions. We can gain more about the contribution of persistent infections to the evolution of host-pathogen interactions by uncovering the dynamics of host defences. The present work takes a multi-angled approach to investigate the dynamics of host defences against persistent bacterial infections in Drosophila melanogaster. Firstly, in Chapter 1, by looking at the long-term dynamics of infection of various bacterial species, we investigated the conditions under which a pathogen persists or is cleared across various four bacterial species. All bacterial species could be cleared by the host, but the dynamics of clearance depended on the ability of the pathogen to exploit the host resources and reproduce. The most persistent bacteria (Lactococcus lactis and Providencia burhodogranariea) were those better at exploiting the host resources for their growth. Moreover, we could retrieve bacteria from hosts up to 78-days post-infection, marking an unprecedented estimation for the duration of persistence in insects. Besides virulence, based on the literature we had reason to believe that a previous exposure with a pathogen may enhance the ability of the host to limit or clear a persistent infection. In Chapter 2, we tested this hypothesis by using various methods to inactivate the pathogen for the primary encounter and exposing flies to L. lactis and P. burhodogranariea. Under the conditions tested, there was no advantage of a previous exposure in the face of a chronic infection. Hosts that are predicted to survive the infection while carrying a persistent infection show increased resistance in the early chronic phase, i.e., a lower bacterial load, compared to those predicted to succumb to an uncontrolled growth. To determine whether hosts predicted to have different infection outcomes vary in their tolerance, in Chapter 3, we measured fecundity-tolerance during a chronic infection with L. lactis and P. burhodogranariea. These two bacterial species caused a more pronounced decrease in fecundity over time in flies carrying a high load. However, only flies infected with L. lactis experienced a decrease in fecundity-tolerance, indicating that they are less able to counterbalance the fecundity costs associated to the infection. Chronically infected hosts sustain persistent antimicrobial peptide responses. In Chapter 4, we confirmed the presence of this response in hosts carrying a persistent P. burhodogranariea infection by measuring their protein expression in the chronic phase. In addition, we found that hosts may combine this antimicrobial response with nutritional immunity and a downregulation of other energetically costly branches of the immune system to fight the infection. The present work highlights the importance of considering infections as time- and context-dependent processes where both host and pathogen contribute to shape the outcome of infection.

Methods and models of machine learning have become indispensable for the analysis and interpretation of big data sets in the biomedical field. This work focuses on the machine learning method Logical Analysis of Data (LAD), which combines concepts from combinatorics, Boolean functions and optimization. LAD is based on the generation of patterns. These patterns are used to communicate relevant information and form theories, which are the classifiers for the prediction of new data points. This thesis makes contributions to practice, theory and applications of LAD. With regards to LAD practice, we present the design and development of our freely available software package AnswerSetLAD. In the implementation we make use of the declarative programming paradigm Answer Set Programming (ASP), which is oriented towards difficult combinatorial search and optimization problems. For that reason, it provides a perfectly suited framework for the LAD functionalities. In this thesis, we substantiate this statement with an empirical study on the running time of our ASP approach and a state-of-the-art Mixed-Integer Linear Programming (MILP) approach for the generation of maximal patterns, which are a specific type of LAD patterns. We present two theoretical advancements of LAD concerning prime patterns. This pattern type plays a key role in the LAD method. Firstly, we propose an algorithm for the enumeration of all prime patterns of a data set. The algorithm is preferable to classical methods in the case that the data set has a small maximal Hamming distance between the two classes of data points. Secondly, we investigate theories formed of prime patterns. Since the number of such prime theories for a data set is large in general, we define a statistical measure that can be used to rank prime patterns and, based on this, select those prime patterns that are more significant than others to form a theory. Finally, we illustrate two biological applications of LAD. In the first application, we use prime patterns to successfully identify protein interactions in a cell signaling network based on perturbation measurement data. The second application is located in the field of synthetic biology. Here we outline our approach of Boolean classifier generation out of miRNA data. These classifiers can be used for the assembly of in-vitro synthetic cell circuits to distinguish healthy from cancerous tissue.

Background: Recently, genome-wide association studies have uncovered multiple genes that are statistically associated with schizophrenia and cognitive dysfunction. Among these genes is MIR137 that has been replicated as one of the strongest associations with schizophrenia and is an important regulator of many other schizophrenia-associated genes that play a critical role in neurodevelopment. Moreover, 1,016 genes have been discovered that are directly linked to cognitive functioning, which represents a core feature in schizophrenia. While these statistical associations contribute to elucidating the genetic architecture of schizophrenia and cognitive functioning, they cannot provide a plausible mechanism by which genes influence these phenotypes. It is likely that genetic variance contributes to psychosis and cognition by impacting brain structure, but this mechanism is not well established. Methods: To elucidate the path from genes to behavior via brain structure, we analyzed genetic, neuroimaging, clinical and neurocognitive data from three large independent imaging-genetics samples, including the cross-disorder samples MooDS comprising first degree relatives of patients with psychosis (N=426) and IntegraMent comprising patients with psychosis (N=316; together: “IntegraMooDS”), as well as the naturalistic adolescent sample IMAGEN (N=1,651). First, the influence of MIR137 genotype on cortical thickness, surface area and white matter fractional anisotropy in relatives and controls was investigated. Second, the intermediate role of cortical thickness and surface area in the relationship between polygenic scores for intelligence and cognitive functioning was examined in IMAGEN and IntegraMooDS. Results: First, we observed an interaction of MIR137 risk genotype and group (relatives vs controls) on white matter fractional anisotropy and cortical surface area. The relative group with MIR137 risk genotype had lower fractional anisotropy and surface area in similar regions as previous studies have reported in schizophrenia (PFWE < 0.05). The MIR137 risk genotype was associated with higher surface area in control subjects (PFWE < 0.05). Second, we observed a significant vertex-wise mediation in IntegraMooDS and IMAGEN, where the association between polygenic scores and cognitive functioning was partially mediated by surface area and cortical thickness in the prefrontal, anterior cingulate and medial temporal cortices (PFWE < 0.005). Discussion: MIR137 and polygenic scores for intelligence have a meaningful impact on brain structure in (sub-)clinical and healthy populations. These findings illustrate a biologically plausible mechanism where genetic variance modulates brain structure in areas that have been linked to both, psychosis and cognitive function. These results, if confirmed in longitudinal designs, can contribute to a better identification of people at high risk for psychosis.

Die akute lymphoblastische Leukämie (ALL) stellt die häufigste maligne Erkrankung im Kindesalter dar. Als häufigste genetische Veränderung lässt sich die Genfusion ETV6-RUNX1 bei etwa 25% der Patienten nachweisen. Die Messung der minimalen Resterkrankung (MRD) stellt in aktuellen Therapieprotokollen einen wichtigen Bestandteil in der Risikostratifizierung und der Steuerung der Therapie sowohl in der Ersterkrankung als auch im Rezidiv dar. Hierzu kommt als Goldstandard der molekulargenetische Nachweis von patientenspezifischen klonalen Immunglobulin- oder T-Zell-Rezeptor (Ig/TCR) Genumlagerungen zur Anwendung. Die vorgelegte Arbeit hatte das Ziel, zu untersuchen, ob sich der genomische Bruchpunkt der ETV6-RUNX1 Fusion als stabiler und sensitiver Marker zur MRD Messung in einer repräsentativen, nach der ALL-REZ BFM 2002 Therapieoptimierungsstudie einheitlich behandelten Kohorte aus 52 ETV6-RUNX1-positiven ALL Rezidiven eignet. Der genomische Bruchpunkt wurde hierbei für eine patientenspezifische quantitative Real-Time PCR genutzt. Die jeweils im Therapieverlauf bestimmten MRD Werte wurden mit den MRD Ergebnissen der Ig/TCR Genumlagerungen aus der Routine Diagnostik vergleichen. Unter Verwendung der ETV6-RUNX1 Bruchpunkt- und damit Patienten-spezifischen Primer und Sonden Kombinationen konnte für alle eingeschlossenen Patienten eine Sensitivität von 10-4 erreicht werden. Im Vergleich dazu war dies nur für 76% der Ig/TCR Genumlagerungen diese Sensitivität möglich. Insgesamt zeigte sich eine sehr gute Übereinstimmung mit den Ergebnissen der MRD Quantifizierung anhand der Ig/TCR Genumlagerungen (Korrelation nach Spearman 0,85, p < 0,01), insbesondere mit dem jeweils höchsten verfügbaren Ig/TCR Marker der jeweiligen Patienten (Spearman Korrelationskoeffizient 0,899, p < 0,01). Ebenso konnte die Stabilität des Bruchpunkts über Ersterkrankung, Rezidiv und ggf. Folgerezidive bestätigt werden. Falsch positive Ergebnisse durch den Nachweis einer eventuell persistierenden präleukämischen Vorläuferzelle wurden nicht beobachtet. Zusammenfassend konnten wir zeigen, dass sich der genomische Bruchpunkt der ETV6-RUNX1 Genfusion als sehr spezifischer und sensitiver MRD-Marker in dieser Patientengruppe hervorragend zur präzisen Quantifizierung der minimalen Resterkrankung einsetzen lässt. Darüber hinaus stellt die ETV6-RUNX1 Fusion einen stabilen Marker über Ersterkrankung, Rezidiv und eventueller Folgerezidive dar und ist hier somit den konventionellen Ig/TCR Genumlagerungen überlegen, da diese durch andauernde Genumlagerungen oder klonale Selektion im Verlauf der Therapie verloren gehen können.

Hintergrund: Die Spinalanästhesie induzierte Hypotonie (SAIH) ist eine häufige Nebenwirkung der Spinalanästhesie (SpA) zur elektiven Sectio caesarea (1). Zur Vermeidung und Therapie der Hypotonie wird neben der Therapie mit Vasopressoren bis Juni 2013 regelhaft eine begleitende Volumensubstitution (sog. „Coloading“) mit Hydroxyethylstärke (HES) empfohlen. Die Sicherheit von HES wurde kontrovers diskutiert (2), daher haben wir in dieser Untersuchung prospektiv die Hypotonieinzidenz und den Abfall des mittleren arteriellen Drucks (MAD) eines balancierten kristalloiden Coloadings (1000 ml Lösung, Kristalloid-Gruppe) mit einem historischen Kollektiv, HES-Coloading (1000ml, Kolloid-Gruppe), verglichen. Material und Methoden: Mit Beginn der SpA erhielten die Patientinnen ein Coloading von 1000 ml kristalloider oder 1000 ml kolloidaler Lösungen. Der primäre Endpunkt war die Differenz (ΔMAD) zwischen Ausgangs-MAD und dem niedrigsten MAD (MADminimum) nach Anlage der SpA. Sekundäre Zielgrößen waren: Hypotonieinzidenz, Bedarf an Vasopressoren (ml), intraoperatives Infusionsvolumen (ml), Bradykardieinzidenz, geschätzter Blutverlust (ml), Apgar Score und Nabelarterien-pH. Bei Hypotonie (Abfall des systolischen Blutdrucks (BD) >20% des Ausgangswertes oder systolischer BD <100 mmHg) wurden Phenylephrin 0,1mg (bei Herzfrequenz >60/min) und/oder Akrinor -Lösung 1mg Theodrenalin/ 20mg Cafedrin (bei Herzfrequenz <60/min) verabreicht. Darüberhinaus untersuchten wir unsere Daten und identifizierten Risikofaktoren, die zu einem ausgeprägten MAD- Abfall (ΔMAD>25%) führten. Ergebnisse: Die Daten von 345 Patientinnen (n=193 Kristalloid-Gruppe vs. n=152 Kolloid-Gruppe) wurden mit dem SPSS Programm, Version 23.0, analysiert. Für den primären Endpunkt konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen ΔMAD und dem Coloading gezeigt werden (p<0,001). Die Hypotonieinzidenz (p:0,004), das Volumen zusätzlich intraoperativ infundierter Kristalloide in ml (p:0,001) und die Bradykardieinzidenz (p:0,012) traten in der Kristalloid-Gruppe signifikant häufiger auf. Der gesamte Vasopressorenverbrauch (p:0,191), der geschätzte intraoperative Blutverlust (p:0,108), der Apgar Score in der 1., 5., 10. Minute (p:0,747, p:0,666, p:0,255) und der Nabelarterien-pH (p:0,963) waren in den beiden Gruppen nicht signifikant unterschiedlich. Als mögliche Risikofaktoren für einen MAD-Abfall> 25% wurden der Body Mass Index (BMI) (p:0,042), der Ausgangs-MAD (p<0,001), Coloading mit kristalloide (p<0,001) und die Barizität des Bupivacains (p:0,01) identifiziert. Schlussfolgerungen: Die SAIH betraf fast alle Patientinnen unabhängig von der Coloading Flüssigkeit. Kristalloides Coloading war jedoch mit einem größeren ΔMAD und einer höheren Hypotonieinzidenz assoziiert.

Hintergrund: Sowohl für HIV als auch für das Hepatitis C Virus (HCV) existieren Zielvorgaben zum Anteil Diagnostizierter, Behandelter und erfolgreich Behandelter. Diese Anteile lassen sich stufenweise in einer Behandlungskaskade abbilden, die den jeweiligen Anteil zur vorherigen Stufe darstellt. Zur Beurteilung des Erreichens der Zielvorgaben ist also die Bestimmung der Anzahl und des Anteils an Personen in der jeweiligen Stufe und die Erstellung einer Behandlungskaskade wichtig. In Deutschland konnten allerdings bisher noch nicht alle Ziele und Stufen der Behandlungskaskade bestimmt werden. Ziel der Arbeit war die Entwicklung von Methoden zur Vervollständigung der Behandlungskaskade für HIV und HCV und die Bestimmung der Anzahl an Personen und des Anteils in den entsprechenden Säulen.

Methoden: In der vorliegenden Promotionsarbeit wurden Sekundärdaten in Form von Apothekenabrechnungsdaten und Daten aus HIV-Langzeitkohorten genutzt. In einer Vorarbeit wurde eine Methode zur Bestimmung der Anzahl an Personen unter HIV-Therapie mit einem Konzept der Leitsubstanzen für bestimmte Erkrankungen entwickelt. Diese Methode wurde in der vorliegenden Promotionsarbeit weiterentwickelt und an weitere Erkrankungen angepasst. Darüber hinaus wurde ein Modell entwickelt, das anhand von realen Viruslast-Messungen virtuelle Viruslast-Werte und einen individuellen Viruslast-Verlauf generiert. Dieses Modell berücksichtigt zusätzlich den HIV-Therapiestatus und die daraus abgeleitete Viruslast-Dynamik.

Ergebnisse: Es wurden Apothekenabrechnungsdaten zu HCV-Behandlungen zwischen 2010-2015 ausgewertet und die Anzahl an Personen mit HCV-Behandlung und Therapiekosten bestimmt. Die Methoden wurden auf weitere Erkrankungen in einem speziellen Setting angewandt, die Versorgung mit Medikamenten gegen Tuberkulose, HIV, HCV und Opiatsubstitutionstherapien in deutschen Gefängnissen. Schließlich wurde der Therapieerfolg der HIV-Behandlung in Deutschland anhand von Daten aus HIV-Langzeitkohorten untersucht und der Anteil an Personen mit erfolgreicher HIV-Therapie über die Jahre 1999-2018 bestimmt. Die entwickelte Methode für den Therapieerfolg erlaubt zusätzlich die Bestimmung von längeren Zeiten ohne Viruslastkontrolle als Maß für die Anbindung an die klinische HIV-Versorgung.

Diskussion und Schlussfolgerung: Die im Rahmen der vorliegenden Promotionsarbeit entwickelten Methoden zur Bestimmung der Anzahl an Personen unter Therapie mit ausgewählten Medikamenten und Therapiekosten sowie die Methode zur Bestimmung des Therapieerfolgs der HIV-Therapie erlaubten erstmals die Bestimmung wichtiger Stufen in der Behandlungskaskade von HCV und HIV in Deutschland. Die Fragestellungen und Ziele der vorliegenden Promotionsarbeit konnten beantwortet und erfüllt werden. Die entwickelten Methoden zur Anzahl an Therapierten leisteten einen wichtigen Beitrag zur Surveillance von HIV und HCV in Deutschland und werden kontinuierlich in der Surveillance genutzt.

Zielsetzung Das Ziel dieser Arbeit war es, durch die Auswertung der röntgenologischen und klinischen Ergebnisse eines Revaskularisations-Protokolls, die realistischen Ziele der Revaskularisation bei traumatisierten, unreifen Schneidezähnen in der klinischen Routine zu spezifizieren und dadurch einen Beitrag zur Verbesserung der Evidenz der regenerativen, endodontischen Therapie zu leisten. Methodik In der vorliegenden Studie wurden Daten von 16 Schneidezähnen ausgewertet und analysiert. Die untersuchten Zähne wurden aufgrund einer Avulsion oder schweren Luxation/Intrusion devital, wiesen ein offenes Foramen apicale auf (>1mm) und wurden daraufhin nach einem standardisierten Protokoll therapiert und nachverfolgt. Es wurden röntgenologische und klinische Daten (wie z.B. Wurzellänge, Dentinwandstärke, apikales Foramen, alveolärer Knochenverlust, Anzeichen einer Resorption, Supra-/Infraposition, Vitalität, Perkussion, Verfärbung) vor dem Eingriff und am letzten Nachbeobachtungstermin (durchschnittlich nach 22 Monaten) erhoben, verglichen und analysiert. Die prä- und postoperativen Röntgenbilder wurden nach einem standardisierten Protokoll von 2 unabhängigen Personen vermessen und ausgewertet. Ergebnisse Die meisten Zähne (81,3%) konnten durch die Revaskularisation über die Nachbeobachtungszeit erhalten bleiben und erlangten die Sensibilität zurück. Die Zahnmobilität nahm signifikant ab und das Knochenniveau blieb bei 85,7% der Zähne erhalten. Jedoch entwickelten mehr als die Hälfte der Zähne (56,3%) über die Nachbeobachtungszeit eine Wurzelresorption, welches bei 18,7% der Zähne zu einer notwendigen Extraktion und somit zum Scheitern der Therapie führte. Außerdem zeigten 31,3% der Zähne Anzeichen einer Ankylose. Die röntgenologische Analyse ergab eine signifikante Abnahme der Größe der apikalen Foramina (p=0.04). Die anderen Parameter (Wurzellänge-, dicke) wiesen jedoch keine signifikante Entwicklung während der Nachbeobachtungszeit auf. Schlussfolgerungen Die vorliegende Studie zeigt, dass die beschreibende Therapie der Revaskularisation einen möglichen Therapieansatz zur Behandlung unreifer, devitaler Schneidezähne darstellt. Durch die Revaskularisation kann die Vitalität der Zähne wiedererlangt und ein physiologischer apikaler VI VII Verschluss verbessert werden. Zusätzlich kann der Alveolarknochen im Sinne einer ‚socket preservation‘ erhalten bleiben. Allerdings ist ein Wurzelwachstum in Länge und Dicke nicht zu erwarten, wodurch das Frakturrisiko durch die Revaskularisationstherapie nicht limitiert werden kann. Weiterführende Studien mit multi-variablen Analysen sind notwendig, um das Revaskularisierungs-Protokoll zu optimieren, um einerseits vorhersehbare und andererseits bestmögliche Resultate zu erzielen.

Einleitung: Die Beratung von Schwangeren mit dem Wunsch einer vaginalen Geburt nach vorangegangener Sectio caesarea (VBAC) kann durch die individuelle Beurteilung von Erfolgs- und Risikofaktoren verbessert werden. Ziel der Untersuchung war die Analyse der Frauen auf korrelierende Faktoren.

Methodik: Retrospektive Analyse aller VBAC-Versuche, die von Januar 2014 bis Oktober 2017 in der Klinik für Geburtsmedizin der Universitätsklinik Charité, Standort Campus Virchow Klinikum erfolgten.

Ergebnisse: Von 2.151 Schwangeren mit vorangegangener Sectio strebten 408 (19%) einen VBAC-Versuch an. Bei 6 der 408 Frauen (1,47%) trat eine Uterursruptur auf. In die Auswertung von Erfolgs- und Risikofaktoren für einen VBAC konnten die Daten von 348 Frauen eingeschlossen werden, 60 Schwangere wurden ausgeschlossen, da bei ihnen geburtshilfliche Faktoren (z.B. Frühgeburtlichkeit, IUFT) ein anderes Management erfordern. Bei 180 (51,7%) der Frauen kam es zu einer Spontangeburt, bei 64 (18,4%) erfolgte eine Vakuumextraktion. Bei 104 (29,9%) der Frauen erfolgte eine sekundäre Re-Sectio. Die drei Gruppen zeigten signifikante Unterschiede bezüglich des BMI‘s, der Anzahl vorheriger Spontangeburten und des Geburtsgewichtes des Kindes bei der Sectio. Auch die Indikation zur vorangegangenen Sectio stellt einen signifikanten Einflussfaktor dar. Andere Faktoren wie das maternale Alter, Gestationsalter, Geschlecht, Geburtsgewicht und Kopfumfang des Kindes beim VBAC-Versuch zeigten keinen signifikanten Einfluss.

Schlussfolgerungen: Die überwiegende Zahl (70,1%) der VBAC-Versuche führte zu einer vaginalen Geburt. Hoher BMI, keine Spontangeburten und fetaler Stress als Indikation der vorangegangenen Geburt korrelierten negativ mit einem erfolgreichen VBAC. Für die Beratung der Schwangeren könnten diese Einflussfaktoren herangezogen werden. 

Einleitung: Fluoreszenzoptische Bildgebung (FOI) ist eine neue Bildgebungstechnik, die die Visualisierung einer gestörten Mikrozirkulation in den Händen ermöglicht. Die entzündliche Hautbeteiligung bei Psoriasis vulgaris (Pso), bei der auch eine pathologische Gefäßbeteiligung angenommen wird, wurde bisher nicht durch FOI untersucht. Ziel der vorliegenden Studie ist es, an den Händen von Pso- und Psoriasis-Arthritis (PsA)-Patienten – verglichen mit Patienten mit rheumatoider Arthritis (RA) und Gesunden – eine subklinische Hautinflammation mittels FOI zu detektieren und die Befunde mit bestehenden kardiovaskulären (CV) Risikofaktoren zu korrelieren. Methoden: Die FOI-Scans von Patienten mit PsA/Pso ohne sichtbare Psoriasis-Läsionen an den Händen, sowie RA und Gesunden, wurden retrospektiv analysiert. Angelehnt am 'fluorescence optical imaging activity score' (FOIAS) (Werner et al., 2012; Werner et al., 2013) wurde eine standardisierte Auswertung festgelegt, um die Intensität der Anreicherung durch einen semi-quantitativen (Grad 0-3) Score zu beschreiben. Analysiert wurde das erste Drittel der FOI-Sequenz (0-120 Sek.). Um als potenzielle subdermale Hautbeteiligung bewertet zu werden, musste eine FOI-Anreicherung im Bereich des Handrückens ohne Beziehung zu einem darunterliegenden Gelenk oder Blutgefäß lokalisiert sein, da diese so sehr wahrscheinlich in der (Sub)Dermis lokalisiert war. Darüber hinaus haben wir die FOI-Muster weiter charakterisiert und die Scans in die Gruppen PsA/Pso, RA und Gesunde eingeteilt. Diese Einteilung wurde mit der finalen klinischen Diagnose des behandelnden Arztes verglichen. Zusätzlich wurden die CV Risikofaktoren (z.B. Adipositas, Raucherstatus, Hypertonie) erfasst und mit den FOI-Befunden korreliert. Ergebnisse: Es wurden FOI-Scans von Patienten mit PsA/Pso (n=80), RA (n=78) und gesunde Kontrollen (n=25) eingeschlossen. Signifikant mehr PsA/Pso-Patienten (PsA/Pso: 72,5%, RA: 20,5%, Gesunde: 28,0%; p<0,001) zeigten im Bereich des Handrückens eine subklinische Hautanreicherung. Durch die Analyse des Anreicherungsmusters wurden 58 von 80 Patienten korrekt als PsA/Pso (72,5%), 60 von 78 als RA (76,9%) und 17 von 25 als gesund (68,0%; p-Wert <0,001) kategorisiert. Wir konnten einen Einfluss des Körpergewichts (kg) (p<0,001, OR 1,04, CI 1,02; 1,06) auf die Ergebnisse zeigen; eine weitere Korrelation mit CV Risikofaktoren wurde nicht festgestellt. Schlussfolgerung: Wir konnten unsere Primärhypothese bestätigen und zeigen, dass es möglich ist, bei PsA/Pso-Patienten subklinische, (sub)dermale Inflammation der Haut mittels FOI zu visualisieren. Zusätzlich wurden mit der neu entwickelten Methode PsA/Pso- und RA-Patienten weitgehend korrekt kategorisiert. Obwohl keine Korrelation zwischen subdermalen Hautanreicherungen und CV Risikofaktoren existierte, fanden wir einen wichtigen Einfluss des Körpergewichts auf die FOI-Ergebnisse. FOI könnte somit ein neues, hilfreiches Instrument zur Untersuchung der Mikrozirkulation bei rheumatischen Erkrankungen mit Hautbeteiligung sein.

Einleitung. PatientInnen mit den beiden Hauptformen der chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) Morbus Crohn (MC) und Colitis ulcerosa (CU) weisen häufig nicht nur einen eingeschränkten Gesundheitszustand auf, sondern leiden oftmals auch unter dem negativen Einfluss ihrer Erkrankung auf Lebensqualität, Sexualität und Partnerschaft. Da somit in all diesen Bereichen ein Bedarf an Unterstützungs- und Verbesserungsmaßnahmen besteht und zudem Sexualität und Partnerschaft mit vielfältigen positiven Effekten auf Gesundheit und Lebensqualität in Zusammenhang gebracht werden können, untersucht die vorliegende Arbeit die Anwendung sexualmedizinischer Paar-Interventionen bei PatientInnen mit MC und CU hinsichtlich einer Verbesserung der sexuellen und partnerschaftlichen Zufriedenheit, sowie auch hinsichtlich eines positiven Effekts auf Krankheitsaktivität und gesundheitsbezogene Lebensqualität. Bei der zu diesem Zweck durchgeführte Studie CED-SEX II handelt es sich um die erste sexualmedizinische Paarinterventionsstudie, die im Bereich der CED durchgeführt wurde.

Methodik. Die TeilnehmerInnen der Studie CED-SEX II wurden randomisiert den Interventionsgruppen oder der Kontrollgruppe zugeteilt. Die TeilnehmerInnen der Interventionsgruppen erhielten gemeinsam mit den jeweiligen PartnerInnen entweder 5 Einheiten Sexualtherapie oder 5 Einheiten Sexualberatung über einen Zeitraum von 5-7 Wochen, in der Kontrollgruppe fand keine Intervention statt. Die Datenerhebung erfolgte in den Interventionsgruppen jeweils vor der ersten und nach der letzten Interventionseinheit, während in der Kontrollgruppe die Datenerhebung am Beginn und am Ende einer 5- bis 7-wöchigen Warteperiode stattfand. Zur Datenerhebungen wurden die Fragebögen zum mHI und zum P-SCCAI als Maß für die subjektive Krankheitsaktivität, der IBDQ-D als Maß für die gesundheitsbezogene Lebensqualität und der Q-SEx-PaQ als Maß für die subjektive sexuelle und partnerschaftliche Zufriedenheit eingesetzt, zusätzlich wurden im Blut CRP als Marker objektiver Krankheitsaktivität sowie Oxytocin als Marker objektiver sexueller und partnerschaftlicher Zufriedenheit bestimmt.

Ergebnisse. Insgesamt konnten von 42 studieninteressierten PatientInnen 9 InteressentInnen als StudienteilnehmerInnen eingeschlossen werden. Während sich in den Bereichen der objektiven sexuellen und partnerschaftlichen Zufriedenheit, sowie der subjektiven und objektiven Krankheitsaktivität keine Unterschiede zwischen den Interventionsgruppen und der Kontrollgruppe feststellen ließen, zeigten sich in den Bereichen der subjektiven sexuellen und partnerschaftlichen Zufriedenheit und der Lebensqualität z.T. deutliche Verbesserungen nach Intervention. Die Verbesserungen waren dabei in der Regel in beiden Interventionsgruppen feststellbar, fielen jedoch meist in der Sexualtherapiegruppe stärker aus als in der Sexualberatungsgruppe.

Schlussfolgerungen. Die vorliegende Arbeit liefert erste Hinweise darauf, dass durch sexualmedizinische Paarinterventionen die sexuelle und partnerschaftliche Zufriedenheit sowie die gesundheitsbezogene Lebensqualität bei PatientInnen mit MC und CU positiv beeinflusst werden können. Es sollte daher über eine Aufnahme sexualmedizinischer Paarinterventionen in das Repertoire supportiver Behandlungsmethoden bei CED nachgedacht werden.

Einleitung: „In dieser Beobachtungsstudie wurde ein alternatives Verfahren zur Aufrechterhaltung der Allgemeinanästhesie bezüglich Sicherheit und Praktikabilität getestet. Die Hypothese lautet, dass eine Kombinationsnarkose - bestehend aus Sevofluran-Inhalation, low-dose-Propofolinfusion (definierte Zielkonzentration 1-1,5 µg·ml-1 im Target-controlled-Infusion-Modus) und Remifentanilgabe - im Vergleich zur totalen intravenösen Anästhesie (TIVA) mit Propofol und Remifentanil weniger unerwünschte Begleiteffekte zeigt. [1]“

Methoden: „Die Kombinationsnarkose wurde bei 270 konsekutiven Patienten, die sich einer elektiven Operation unterzogen haben, durchgeführt. Um eine möglichst strukturgleiche Kontrollgruppe zu kreieren, wurden nach dem statistischen Verfahren der Matched-Pair-Analyse 270 prospektiv untersuchte Patienten ausgewählt, bei denen die Aufrechterhaltung der Narkose mit einer TIVA erfolgte. Matching-Kriterien waren ASA-Klassifikation, Geschlecht, Body-Mass-Index, Alter, Operation und PONV (postoperative Übelkeit und Erbrechen)-Risiko. Die Hypnotikasubstitution wurde in beiden Studiengruppen mittels EEG-Signal gesteuert. [1]“ Als primärer Endpunkt wurde die Häufigkeit des Auftretens von PONV gewertet. Eingeschlossen wurden Patienten, die sich zwischen Januar 2015 - Februar 2016 einer elektiven Operation mit einer zu erwartenden Narkosedauer > 30 Minuten unterzogen haben. Es wurden perioperative (prä-, intra- und postoperative) Daten gesammelt.

Ergebnisse: Es konnten 270 Patienten pro Gruppe (540 insgesamt) in die Studie eingeschlossen werden. „Alle Kombinationsnarkosen konnten problemlos (praktikabel) und ohne anästhesiebedingte Zwischenfälle (sicher) durchgeführt werden.“ Bei gleicher Narkosetiefe (Narcotrend-Index: TIVA = 41, Kombinations-Gruppe = 43) betrug die Propofol-Dosierung in der TIVA-Gruppe im Median 8 (IQR 7-9, range 5-14) mg·kg-1·h-1, während in der Kombinations-Gruppe die Propofol-Dosierung im Median bei 2 (IQR 2-2, range 1-3) mg·kg-1 ·h-1 lag. „Die minimale alveoläre Konzentration von Sevofluran (Luft-Sauerstoff-Gemisch) in der Kombinationsnarkose-Gruppe betrug 0,4 (0,3-0,6 [0,2-1,0]) Vol %. In der Kombinationsnarkose-Gruppe wurden 0,22 (0,16-0,28 [0,05-0,48]) μg·kg-1·min -1 Remifentanil und in der TIVA-Gruppe 0,25 (0,19-0,32 [0,05-0,62]) μg·kg-1 ·min-1 Remifentanil verabreicht (n.s.). Signifikante Gruppenunterschiede zeigten sich hinsichtlich der PONV-Rate (Kombinationsnarkose: 59/270, TIVA: 84/270, p = 0,015), bezüglich des Auftretens unerwünschter Spontanbewegungen der Patienten während der Operation (Kombinationsnarkose: 8/270, TIVA: 38/270, p < 0,001), beim Vasopressorenbedarf (Kombinationsnarkose: 121/270, TIVA: 184/270, p < 0,001) und bei der Extubationszeit (Kombinationsnarkose: 8 (6-11 [2-15]) min, TIVA: 10 (8-12 [2-22]) min, p = 0,012). [1]“ 21 % der TIVA-Gruppe (n = 57/270) und 13% der Kombinations-Gruppe (n = 38/270) mussten antiemetisch behandelt werden (p = 0,012).

Schlussfolgerungen: Die Kombinationsnarkose ist ein gutes und sicheres Anästhesieverfahren. „Die Verminderung von PONV-Rate und Spontanbewegungen sowie die größere hämodynamische Stabilität zeigen, dass es eine Rationale für die kombinierte Anwendung von volatilen Anästhetika und Propofol zur Aufrechterhaltung der Narkose gibt. [1]“

Einleitung Eine Imbalance des Parasympathikus wird als Auslöser eines postoperativen Delirs diskutiert. Die Etablierung einer validen Risikostratifizierung vor Operationen ist für Menschen im höheren Lebensalter notwendig, um das individuelle postoperative Delir (POD) Risiko reduzieren zu können. Soweit wir wissen, existieren keine prospektiven präoperativen HRV Untersuchungen an operierten Älteren und dem Auftreten eines POD. Es liegen keine Daten vor, die einen Vergleich zulassen. Ziel dieser Studie war, ob präoperative Unterschiede der Parasympathikus Aktivität bei Patienten*innen mit und ohne POD durch HRV Messungen detektiert werden können.

Methodik Diese Untersuchung wurde bei 174 Patienten*innen der BioCog-Studie ("Biomarker Development for Postoperative Cognitive Impairment in the Elderly") durchgeführt, die mindestens 65 Jahre alt waren. Beobachtet wurde an einem gemischt chirurgischen Kollektiv die präoperative HRV und das Auftreten eines POD nach Kriterien der BioCog-Studie. Die HRV wurde anhand der Frequenzbereichs Methode [die die Parameter Low-Frequency Power (LF) und High-Frequency Power (HF) und High-Frequency Power bezogen auf Normalized Units (HFnu) sowie die LF/HF Ratio umfasst] gemessen. HF und HFnu erlauben Aussagen über die parasympathische Aktivität, die LF/HF Ratio über die sympathovagale Balance. Weiterführend wurden die Patienten*innen mit besonders hoher und niedriger Parasympathikus Aktivität (anhand der LF/HF Ratio) analysiert.

Ergebnisse Im Median waren die 174 Patienten*innen 72 Jahre alt, 46 % (n=80) waren weiblich. Ein POD erlitten 21 % (n=37) der Patienten*innen. Signifikante Gruppenunterschiede in den HRV Parametern zwischen Patienten*innen mit und ohne POD zeigten sich nicht. Logistische Regressionsanalysen für jeden HRV Parameter zeigten keine Assoziation zu POD (HRV Parameter, Odds Ratio (95%-Konfidenz Intervall) p-Wert; Total Power 1,00 (1,00 bis 1,00), p-Wert: 0,144; Low-Frequency Power 1,00 (1,00 bis 1,00), p-Wert: 0,730; High-Frequency Power 1,00 (1,00 bis 1,00), p-Wert: 0,818; LF/HF Ratio 0,99 (0,88 bis 1,12), p-Wert: 0,952; HF(nu) 0,997 (0,966 bis 1,030) , p-Wert: 0,870). Besonders hohe Parasympathikus Aktivität (LF/HF ≤ 0,4) steigert die POD Wahrscheinlichkeit um ca. 6 % (OR: 6,408; [KI95%: 1,125 - 36,517]; p-Wert: 0,036).

Schlussfolgerung Es ist anzunehmen, dass Patienten*innen, deren Vegetativum vor Operationen überdurchschnittlich aktiviert ist, weiteren Anforderungen mit einer nur eingeschränkten physiologischen Reflexantwort begegnen können. Extremwertanalysen der LF/HF Ratio zeigten, dass eine Reduktion der LF/HF Ratio, sprich eine besonders hohe Parasympathikus Aktivität, mit einem erhöhten POD Risiko verbunden ist. Fehlende Referenzwerte, hohe interindividuelle HRV Varianz und ein methodenbedingter Selektionsbias stellt die HRV Frequenzbereichs Methode im klinischen Alltag vor Limitationen.

Einleitung Das Erreichen einer adäquaten Anästhesietiefe ist seit Einführung der Allgemeinanästhesie ein relevanter Aspekt der Narkoseführung. Hierzu etablierte sich zunehmend die elektroencephalographie (EEG)-basierte Einschätzung der Hypnosetiefe ab den 2000er Jahren. Mit der Einführung des Noxious Stimulus Response Index (NSRI) steht erstmals ein Parameter auf Basis eines pharmakokinetisch-pharmakodynamischen Modells zum klinischen Einsatz zur Verfügung. Dabei werden zur Berechnung des NSRI sowohl Hypnotika- wie auch Opioidanalgetikagaben herangezogen. Anhand des NSRI wird im SmartPilot® View System (Fa. Dräger Medical Deutschland GmbH, Lübeck, Deutschland) eine Einschätzung der aktuellen Anästhesietiefe und eine Vorhersage für den Aufwachzeitpunkt getroffen.

Fragestellung Es soll in der vorliegenden Arbeit untersucht werden, ob die Verwendung des SmartPilot®-Systems einen Einfluss auf Anästhestikadosierungen (Propofoldosisraten, endtidale Sevoflurankonzentrationen, Fentanylkumulativdosen), Reduktion der Aufwachzeiten, Verkürzung der Aufwachraumaufenthaltsdauer sowie eine veränderte Inzidenz von Awareness hat. Zudem soll die Vorhersageabweichung zwischen tatsächlichem und durch das SmartPilot® System berechnetem Wiedererlangen des Bewusstseins sowohl im Gruppenvergleich wie auch über das Gesamtkollektiv untersucht werden.

Methoden Nach Zustimmung der Ethikkommission und zentraler Registrierung der Studie wurden 360 Patienten für den Einschluss gescreent. Insgesamt wurden 150 Patienten eingeschlossen, zur finalen Analyse standen 94 Datensätze zur Verfügung. Davon erhielten 44 Patienten (STANDARD) eine Allgemeinanästhesie einschließlich prozessiertem EEG (BIS®) und 50 Patienten (SMART) eine Anästhesie mit zusätzlich den unverblindeten Parametern des SmartPilot® Systems. Hierbei sollte für die Phase der Aufrechterhaltung der Narkose ein Ziel NSRI von 30-50 angestrebt werden. In beiden Gruppen wurden Propofoldosisraten, endtidale Inhalativakonzentrationen und Fentanylapplikationen im SmartPilot® View erfasst. Darüber hinaus wurden Aufwachzeiten, Aufwachraumaufenthaltsdauer, Auftreten von Awareness, sowie Vorhersageabweichung zwischen SmartPilot® View und klinischem Wiedererlangen des Bewusstseins aufgezeichnet.

Ergebnisse Die Gruppen unterschieden sich in ihrer Morphometrie nicht. Die Anwendung des NSRI führte zu einer signifikant niedrigeren Inhalativakonzentration und entsprechend niedrigeren MAC Werten. In der SMART Gruppe zeigten sich signifikant höhere BIS® Werte während der Aufrechterhaltung. Unterschiede betreffend Propofoldosisraten, Fentanylgesamtapplikationsdosen, Aufwachraumaufenthaltsdauer und Vorhersageabweichungen zwischen SmartPilot® View und klinischem Wiedererlangen des Bewusstseins traten nicht auf. Awareness trat bei keinem Patienten auf.

Diskussion Durch den Einsatz des SmartPilot® View Systems kann die eingesetzte Menge an Sevofluran reduziert werden. Inwieweit hieraus ein klinischer Nutzen für die Patienten oder Prozessgeschwindigkeiten im OP entsteht, sollte in einer erneuten klinischen Studie mit stärker standardisiertem Anästhesieregime untersucht werden. Darüber hinaus sollten die erfassten Patientenparameter erweitert werden (z.B. Hinzufügen eines Analgesiemonitors) und auf den Zusatznutzen in Richtung Analgesie des NSRI ausgelegt werden. Für die Verwendung des SmartPilot® View konnte gezeigt werden, dass es möglich ist Anästhesien mit bestimmtem Ziel NSRI zu führen.

Einleitung: Das Delir ist eine akute zerebrale Funktionsstörung und häufige Komplikation nach operativen Eingriffen. Als primäre Behandlungsstrategie ist die Delirprävention von größter Bedeutung. Die Identifizierung von Risikofaktoren ist entscheidend. Primärziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Assoziation der postoperativen Leberfunktion, ermittelt durch den LiMAx-Test, zur Inzidenz des postoperativen Delirs.

Methodik: In einer retrospektiven Auswertung der prospektiven PHYDELIO-Studie wurden Patienten mit Hemihepatektomie und Trisektorektomie eingeschlossen. Ausschlusskriterium war das Fehlen einer LiMAx-Messung an POD1. Anhand des LiMAx- Werts an POD1 wurden zwei Gruppen gebildet (Cut-Off-Wert: 100 μg/kg/h). Das Delir- Screening erfolgte bis POD7 anhand DSM-IV.

Ergebnisse: 76 Patienten wurden in die Untersuchung eingeschlossen. An POD1 zeigten 60 Patienten eine unkritische (uPOLF) und 16 Patienten eine kritische postoperative Leberfunktion (kPOLF). Patienten mit kPOLF hatten häufiger eine Trisektorektomie erhalten (88,2 % vs. 49,2 %; p = 0,005) bei deutlich längerer Operationsdauer [373 (294 - 415) min vs. 270 (220 - 360 min); p = 0,008] und erhöhter intraoperativer Transfusionsrate (Erythrozytenkonzentrat: 35,3 % vs. 13,6 %; p = 0,042, Gefrierplasma: 88,2 % vs. 62,7 %; p = 0,027). Die mediane Krankenhaus-Verweildauer war 16 Tage länger als in der Vergleichsgruppe [28 (18 - 43) Tage vs. 12 (9 - 23) Tage; p = 0,002]. Die Delirinzidenz im Gesamtkollektiv betrug 21,1 % ohne Unterschied zwischen den Gruppen (uPOLF: 23,7 % vs. kPOLF: 11,8 % p = 0,286). Die postoperativen LiMAx-Werte bei Patienten mit und ohne Delir unterschieden sich nicht (p = 0,183). Als Risikofaktor für eine erhöhte Eintrittswahrscheinlichkeit des Delirs wurde das Alter mit einer Odds-Ratio von 1,066 (95 %-KI: 1,002 - 1,133; p = 0,042) ermittelt. Patienten mit Delir wiesen eine geringere 1-Jahres-Überlebensrate auf (Delir: 50,0 % vs. kein Delir: 80,6 %; p = 0,013).

Schlussfolgerung: In dieser Arbeit konnte keine Assoziation zwischen postoperativer Leberfunktion und der Inzidenz des postoperativen Delirs beobachtet werden.

Die ambulant erworbene Pneumonie (community acquired pneumonia, CAP) steht an vierter Stelle der 10 häufigsten Todesursachen weltweit. In Schwellenländern ist sie die häufigste Todesursache. Trotz spezifischer anti-mikrobieller Therapie, dem Einsatz von Vakzinen und der stetigen Weiterentwicklung der Intensivmedizin liegt die Sterblichkeitsrate stationär behandelter Pneumoniepatienten zwischen 10 und 20 %. Die unkontrollierte Aktivierung des angeborenen Immunsystems spielt bei schwerer Pneumonie (sCAP) eine große Rolle und begünstigt die Entstehung eines akuten Lungenversagens mit Sepsis und Multiorganversagen. Daher sind neue Wirkstoffe zur gezielten Limitierung überschießender Entzündungsreaktionen notwendig, um den Verlauf der CAP positiv zu beeinflussen. Resolvine sind Teil einer Lipidmediator-Familie, welche sowohl anti-inflammatorische als auch resolutions-fördernde Wirkungen entfalten. Resolvin E1 (RvE1) fördert in murinen Modellen peritonealer, intestinaler oder anderer lokaler Entzündungen den programmierten Zelltod (Apoptose) von neutrophilen Granulozyten, sowie die Beseitigung von apoptotischen neutrophilen Granulozyten durch Makrophagen mittels Efferozytose. Beide Prozesse stellen zentrale Mechanismen der zellulären Resolutionsphysiologie dar. Ziel dieser Arbeit war es, die Effekte von RvE1 sowie des Vorläufermoleküls 18R-hydroxy-Eicosapentaensäure (18R-HEPE) auf die pulmonale Entzündungsreaktion in verschiedenen Pneumoniemodellen zu eruieren, um das therapeutische Potential für die Behandlung der schweren Pneumonie und Sepsis des Menschen zu ermitteln. Mittels Immunfluoreszenzmikroskopie gelang der Nachweis der RvE1-Zielrezeptoren auf strukturgebenden Zellen, sowie auf ortsständigen Zielzellen in humanen Lungenexplantaten. Zur Evaluation anti-inflammatorischer Effekte von RvE1 ex-vivo erfolgte die Stimulation von explantiertem humanem Lungengewebe mit Lipopolysaccharid (LPS) oder Macrophage-activating Lipopeptide-2 (MALP-2). Die Expression der Zielrezeptoren sowie die Freisetzung pro-inflammatorischer Mediatoren blieben jedoch von der Behandlung mit RvE1 unbeeinflusst. Anhand von drei murinen Pneumoniemodellen gelang die Abbildung verschiedener Stadien der pulmonalen Entzündungsreaktion in-vivo unter therapeutischer Behandlung mit RvE1 oder 18R-HEPE nach Pathogeninfektion. Dabei wurden die Effekte der RvE1 bzw. 18R-HEPE Behandlung auf die pulmonale und systemische Entzündungsreaktion, die Erregerelimination, die pulmonalvaskuläre Schrankenstörung sowie die klinische Ausprägung der Infektion untersucht. In den untersuchten Modellen der akuten Pneumokokkenpneumonie, der frühen pulmonalen Influenzavirusinfektion und der Pneumokokkenpneumonie mit Antibiotikabehandlung zeigten sich jedoch keine Hinweise auf anti-inflammatorische oder resolutions-fördernde Effekte durch eine Behandlung mit RvE1. Zusammenfassend deuten die Ergebnisse dieser Arbeit darauf hin, dass eine Behandlung allein mit RvE1 oder seiner Vorstufe 18R-HEPE keinen ausreichenden Effekt auf klinisch relevante bakterielle oder virale Lungeninfektionen wie die Pneumokokkenpneumonie oder die Influenzaviruspneumonie des Menschen ausübt. Somit besteht weiterhin ein Bedarf an alternativen Wirkstoffen für eine adjunktive Therapie der schweren Pneumonie und Sepsis des Menschen. In diesem Zusammenhang könnte die Entwicklung stabiler Lipidmediator-Analoga, die Verwendung strukturverwandter specialized pro-resolution mediators (SPM) und die Kombination verschiedener potentiell wirksamer SPM vielversprechend sein.

Für Patienten mit Defekten im Gesichtsbereich bietet die epithetische Versorgung häufig eine Möglichkeit der sozialen und psychischen Rehabilitation. Um den Status quo der Epithetik zu erheben, wurde mit einem interdisziplinären Team ein Fragebogen für Epithesenträger entwickelt. Kombiniert mit standardisierten psychologischen Fragebögen gibt diese zunächst monozentrische Pilotstudie erste Einblicke in das Thema Lebensqualität epithetisch versorgter Patienten.

Es konnten 76 Patienten (42m/34w) mit einem medianen Alter von 59,28 Jahren eingeschlossen werden. Der für diese Pilotstudie entwickelte „Epithetik-Fragebogen“ besteht aus 4 Teilen, wobei neben allgemeinen Daten auch soziale, funktionelle und ästhetische Aspekte erfragt wurden. Zusätzlich wurden Wünsche und Vorschläge von Betroffenen rund um die Zukunft der Epithetik evaluiert. Ebenso wurden 5 validierte psychologische Fragebögen eingesetzt - Beck-Depressions-Inventar (BDI II), Brief Symptom Inventory (BSI), Resilienzskala (RS-13), SF-12 Ware, Short Warwick Edinburgh Mental Well-Being Scale (SWEMWBS).

Etwa 57,9% der Patienten wurden aufgrund eines Tumors epithetisch rehabilitiert, 10,5% wegen eines Traumas und bei ca. 30,3% war der Defekt angeboren. In 42,1% der Fälle war das Ohr, in 40,8% das Auge und in 10,5% die Nase betroffen. Bei den restlichen 7,9% lagen kombinierte Defekte vor. Ohrepithesenträger erwiesen sich allgemein zufriedener als Orbita- bzw. Nasenepithesenträger (p=0,001). Gleichzeitig waren Patienten mit angeborenen Defekten zufriedener als Trauma- bzw. Tumorpatienten (p=0,001). Insbesondere Patienten mit Verlust der Nase gaben häufiger Probleme an, sich in der Öffentlichkeit zu präsentieren (p=0,003). Diese beschrieben ebenfalls ein signifikant erhöhtes Unwohlsein bei Intimitäten (p=0,040). Demographisch betrachtet sind Epithesenträger aus Städten eher zur Arbeit zurückgekehrt (p=0,015). Frauen sind zudem unzufriedener mit der Ästhetik als Männer (p=0,016). Frauen empfanden ein höheres Fremdkörpergefühl als Männer (p=0,004). Zudem hatten sie eher das Gefühl, sich verstecken zu müssen (p=0,021). Patienten, die weiterhin ihrem Hobby nachgehen konnten, zeigten sich zufriedener (p=0,023). Die psychologischen Fragebögen zeigten keine Hinweise auf vermehrte Depressionen aber ein verringertes psychisches Wohlbefinden im Vergleich zur Normalbevölkerung. Insgesamt wünschen sich unsere Patienten unter anderem einen besseren Halt, Farbbeständigkeit, Natürlichkeit und Beweglichkeit.

Diese Studie zeigt erste interessante Ergebnisse darunter auch subjektive Einschränkungen bezüglich der Lebensqualität von Epithesenpatienten. Unsere Ergebnisse machen klar, dass es sich um ein sehr heterogenes Patientenkollektiv handelt. Eine geplante multizentrische Studie soll helfen, weitreichende Erkenntnisse über dieses wenig erforschte Patientenkollektiv zu erhalten, um in Zukunft die Lebensqualität weiterhin steigern zu können.