Bone marrow plasma cells (BMPC) are terminally differentiated, non-dividing effector cells of the B cell lineage, dedicated to secrete specific antibodies essential for an effective immune response. Survival of plasma cells depends on various factors, including soluble mediators, intrinsic and extrinsic signals, and adhesion to surrounding cells enabling their maintenance within the bone marrow microenvironment. In prior studies, we and others have described a population of BMPC lacking CD19 that express a pro-survival and distinctly mature phenotype. In order to further address the heterogeneity of human BMPC subsets, we analyzed the interrelation of CD19 and CD56 expression using both flow cytometry and single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) in human BMPC and included SARS-CoV-2 (receptor binding domain/RBD) and tetanus toxoid (TT) specific BMPC for comparison. In this thesis, we show for the first time that basic mRNA vaccination against SARS-CoV 2 elicits a phenotypically diverse population of RBD-specific BMPC. Our findings indicate that the frequency of RBD- and TT-specific BMPC is comparable. Specifically, both RBD- and TT-specific BMPC predominantly expressed IgG, while RBD-specific BMPC showed elevated levels of IgA in comparison to TT-specific BMPC. RBD-specific BMPC comprise 34.0% of PCs lacking CD19, compared to 59.0% in TT-specific BMPC among individuals who received SARS-CoV-2 vaccination 6 months prior to the analysis. Moreover, we found that CD56+ BMPC were characteristically enriched within TT-specific BMPC and almost absent among RBD-specific BMPC. IgA was more frequent in the CD56- compartment compared to CD56+ BMPC. Furthermore, we evaluated for the first time the co-expression of CD56 together with CD19 by antigen-specific and total BMPC. This phenotypic analysis by both multiparametric flow cytometry and scRNA-seq demonstrated a unique expression of CD19 and CD56 on these antigen-specific BMPC. The scRNA-seq studies provided evidence that NCAM1+ is predominantly expressed by CD19low BMPC. Particularly, the NCAM1+ BMPC subset lacking CD19 expression exhibits phenotypes that may be associated with PC population stability, increased survival potential and longevity. The study provides evidence for distinct phenotypic characteristics (in particular CD56/NCAM1 expression and CD19 co-expression), molecular mRNA expression (including cell-cell adhesion, endopeptidase activity etc.), and functional attributes (IgG, IgA, IgG-IgA-) by RBD-specific versus TT-specific BMPC. Thus, these BMPC subsets manifest significant differences across these domains but clearly indicate that BMPC heterogeneity likely is a signature of the initiating antigen together with characteristics of the prior immune response, both defining particular lifestyles of BMPC specificities.

Objectives: Accurate segmentation of intracerebral hemorrhage (ICH) and intra-ventricular hemorrhage (IVH) is essential for initial ICH volume estimation, which is a pivotal predictor for 30-day mortality rate. This study aimed to validate and enhance the performance of the DeepBleed, the first publicly available neural network model that allows for 3D segmentation of ICH and IVH. Methods: We conducted a retrospective analysis using a multicenter dataset with pa-tients of ICH and IVH from three European stroke centers. The dataset was divided into a training, validation, and test cohort. Model performance was assessed using dice score (DSC), sensitivity, and positive predictive values (PPV) metrics, both in the origi-nal (OM) and retrained model (RM) for each ICH location. T-test and multivariate linear regression were used to compare the DSC between the models and identify variables associated with DSC. Pearson correlation coefficients were calculated to evaluate vol-umetric agreement with the ground truth (GT), and intraclass correlation coefficient (ICC) to evaluate segmentation agreement with expert raters. Results: A total of 1040 patients were included in the study. Median DSC, sensitivity, and PPV for the OM and RM were comparable. Furthermore, for infratentorial hemor-rhage, the RM showed improvement in median DSC for brainstem and cerebellum compared to the OM. Hemorrhage volume and location were found to be significant factors influencing the DSC (p < 0.05). Additionally, automated segmentations demon-strated strong agreement with the ground truth in terms of volumetric measurements (r > 0.90), and they also exhibited excellent interrater reliability with the expert raters (ICC ≥ 0.9, p <0.001). Conclusions: Our study provided the first external validation of the publicly available DeepBleed network for spontaneous ICH in which the model showed an overall good generalization. After retraining the networks, accuracy improved significantly in seg-menting infratentorial hemorrhages, which are associated with poor prognosis. The automatic segmentations were strongly correlated with the GT in terms of volumetric measurements and ICC, making DeepBleed suitable for further automatic quantifica-tion of initial ICH volume.

Hintergrund: Notaufnahmen verzeichnen seit Jahren steigende Zahlen von Patient*innen mit weniger dringlichem Behandlungsbedarf. Diese Notaufnahmepatient*innen könnten oft adäquater in der Primärversorgung behandelt werden. In der EMAPREPARE-Studie wurde in einer Pilotintervention die potenzielle Umsteuerung von nicht hausärztlich angebundenen Patient*innen in die Primärversorgung erforscht. Es wurde Informationsmaterial zu Versorgungsalternativen zur Verfügung gestellt und eine optionale hausärztliche Terminvermittlung angeboten. Das qualitative Studienmodul, welches dieser Dissertation zugrunde liegt, untersucht die Sicht von Teilnehmer*innen der Pilotstudie auf diese Intervention. Zudem sollten Motive dieser Patient*innen sowie ihre Erfahrungen mit der hausärztlichen Versorgung aufgezeigt werden, die zum Inanspruchnahmeverhalten beitragen könnten. Methodik: Für den qualitativen Studienteil der Mixed-Methods-Pilotstudie EMAPREPARE wurden Telefoninterviews mit 32 weniger dringlichen Notaufnahmepatient*innen ohne bestehende hausärztliche Anbindung mittels eines semi-strukturierten Leitfadens geführt. Die Daten wurden auf Grundlage der qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet. Ergebnisse: Die Interviews zeigen, dass sowohl die Informationsbroschüre zu Behandlungsalternativen als auch die Vermittlung eines Termins bei einer hausärztlichen Praxis von den Befragten gut angenommen und weitgehend positiv bewertet wurden. Das Informationsmaterial sollte aus Sicht der Patient*innen online und auch an anderen Orten als der Notaufnahme verfügbar gemacht werden. Die Terminvermittlung wurde als hilfreich eingeschätzt, um künftig eine langfristige Bindung an die hausärztliche Versorgung herzustellen. Die interviewten Patient*innen berichteten zudem heterogene Faktoren, die potenziell beeinflussend für ihr bisheriges gesundheitliches Nutzungsverhalten gewesen sein könnten. In diesem Kontext wurden unter anderem ein seltener Bedarf nach gesundheitlicher Versorgung, ein ausgeprägtes Mobilitätsverhalten sowie mangelndes Wissen über die Rolle der/des Hausärzt*in und bestehende Versorgungsoptionen thematisiert. Allerdings scheinen auch geringes Vertrauen und negative Erfahrungen mit hausärztlicher Versorgung zur fehlenden Inanspruchnahme von Primärversorgung beizutragen. Schlussfolgerungen: In der interviewten Gruppe von weniger dringlichen Notaufnahmepatient*innen besteht eine prinzipielle Offenheit gegenüber einer Umsteuerung in die Primärversorgung. Dies deutet darauf hin, dass sowohl edukative als auch organisatorische Bemühungen vielversprechende Ansätze für die Zukunft darstellen können. Eine vermehrte Inanspruchnahme hausärztlicher Versorgung, verbunden mit einer Stärkung der Versorgungskontinuität und gegebenenfalls der Gesundheitskompetenz, kann sich potenziell positiv auf die künftige Entscheidungsfindung von Patient*innen mit akuten Gesundheitsproblemen auswirken.

Hintergrund Das Ziel dieser Arbeit war es anhand existierender Literatur eine Abschätzung des Risikos allergischer Wirkungen von Dental-Werkstoffen bezüglich Häufigkeit und Bedeutung abzugeben. Dazu wurden verschiedene Möglichkeiten der Allergietestung diskutiert. Aufgrund der umfassenden Studienlage wurde sich für den Epikutantest zur Beantwortung der Fragestellung entschieden. Methodik Es wurde eine Literaturrecherche in der Medline Datenbank über die Pubmed Suchmaske zu Epikutanteststudien durchgeführt. Hierzu wurden 33 internationale Patchtest-Studien für eine allgemeine Auswertung herangezogen. Die studienübergreifende Summe der Patienten betrug 72000 von denen 52000 mindestens eine positive Reaktion auf ein Kontaktallergen aufzeigten. Zusätzlich wurde auch die Häufigkeit allergischer Kontaktreaktionen für Metalle und Kunststoffe ausgewertet und miteinander verglichen. Resultate Top 10 Rangliste der Häufigkeit der Allergene: 1. Ni 19 %, 2. Duftstoffmix I 8 %, 3. Kobalt 7 %, 4. Perubalsam 6 %, 5 Chrom 4 %, 6. Kolophonium 3 %, 7. Paraphenylendiamin 2%, 8. Formaldehyd 2%, 9. Neomycinsulfat 2%, 10. Thiomersal 2%. Die Metallauswertung ergab: 1. Ni 19 %, 2. Au 9%, 3. Co 8 %, 4. Hg 7 %, 5. Pd 7 %, 6. Amalgam 6 %, 7. Cr 5 %, 8. Cu 4 %, 9. V 3 %, 10. Sn 1%. Die Recherche zu Allergien gegenüber Keramikbestandteilen ergab keine Treffer. 9 Die Kunststoffauswertung ergab folgende Häufigkeiten: 1. Hydroxypropylacrylat 5 %, 2. 2-Hydroxypropylmethacrylat 4 %, 3. 2-hydroxyethylmethacrylat 3 %, 4. Ethylacrylat 3 %, 5. Ethylmethacrylat 2 %, 6. Ethylenglycoldimethacrylat 2 %, 7. 2-Hydroxyethylacrylat 2 %, 8. Triethyleneglycoldiacrylat 2 %, 9. Methylmethacrylat 2 %, 10. Diethylenglycoldiacrylat 2 %, 11. Tetrahydrofurfurylmethacrylat 1 %, 12. Epoxidharz 1% Rangliste Dentalmaterialien: 1. Ni 20 %, 2. Ethylmethacrylat 20 %, 3. Hydroxypropylactylat 19 %, 4. Methylmethacrylat 17 %, 5. Ethylenglycoldimethacrylat 16 %, 6. 1.4-Butandioldimethacrylat 16 %, 7. 2-hydroxyethylmethacrylat 16 %, 8. Triethylengylcoldimethacrylat 15%, 9. Benzoylperoxid 13 %, 10. 2- Hydroxypropylmethacrylat 13 %, 11. Au 10 %, 12. Co 10 %, 13. Ethylacrylat 8 %, 14. Duftstoffmix 1 8 %, 15. Pd 8 % Fazit Metalle stellen in groß angelegten Studien, die bedeutendste Gruppe von Kontaktallergenen dar. Nickel ist das häufigste metallische Allergen. Gold ist überraschenderweise ein stärkeres Allergen als Kobalt und Chrom. Dies spricht aus allergieprophylaktischer Sicht für die Verwendung von Nichtedellegierungen aus den zuletzt genannten Metallen. Kunststoffe spielen als Allergene in der breiten Bevölkerung eine deutlich geringere Rolle. Bei beruflich exponierten Personen wie Zahntechnikern sind diese dagegen ein sehr starkes Kontaktallergen. Da keine Hinweise auf Keramikallergien gefunden wurden, sind Vollkeramiken aus allergologischer Sicht die günstigsten zahntechnischen Materialien für festsitzenden Zahnersatz.

Ischemic stroke is a major challenge to the healthcare system and one of the leading causes for long-term disability. Many promising drugs tested in preclinical stroke studies have failed to translate into the clinical routine, raising the question of how good com-monly used preclinical stroke models are and how to address apparent deficits of translational stroke research. Assessing functional outcome after stroke in mice is challenging and well established protocols for side specific behavioral tests are lacking. The most common model for induction of experimental stroke produces variable lesion volumes, contributing to the complexity of stroke research. Finally, while predictors of functional outcome after stroke are well described in humans, no systematic study in mice has been performed. To fully comprehend the mouse as a model animal, it would be useful to identify factors that determine functional outcome and to assess how similar those factors are to predictors described in humans. In a first step, a skilled reaching task was established in mice. Next, behavioral and imaging data from fifteen studies using the newly established protocol were pooled, resulting in a dataset that included 215 mice. Variance of lesion volumes resulting from different arterial occlusion times were compared. Furthermore, the dataset was used to develop machine learning based prediction models for the functional outcome after stroke. Tested predictors were the degree of initial deficit, lesion volume and stroke localization. With the help of the staircase test, a side-specific motor functional deficit over the period of three weeks after stroke was observable, as were different recovery trajectories similar to those described in stroke patients. Longer arterial occlusion times resulted in a lower variance of lesion volumes. The lesion volume could be used to predict the degree of the early deficit after stroke, especially in mice with small cortical lesions. The best predictor of long-term outcome was the degree of the early deficit, but incorporating the localization of the stroke increased the accuracy of imaging-based predictors. The described results deepen the understanding of the mouse as a model animal in stroke research and display reassuring parallels to stroke patients. In the future, the design of preclinical studies could be refined using the developed prediction models to guide treatment decisions.

Multiple sclerosis (MS) is the most prevalent neurological disease of chronic inflammation within the central nervous system (CNS). The disease course of MS is highly variable, where some patients show complete remission of symptoms, while others present a pro- gressive deterioration. In this work, induced pluripotent stem cells (iPSCs) were gener- ated from three MS patients with a mild disease course (benign MS, BMS) and three patients with a progressive disease course (progressive MS, PMS). The main goal was identifying mechanistic insights into the mild disease progression of benign MS through patient-specific iPSC-derived neurons and astrocytes. A combinatory treatment of inflammatory cytokines (TNFα/IL-17A) in patient specific neu- rons led to neuronal damage in both clinical phenotypes. In co-cultures of patient-specific astrocytes with a neuronal control line, it could be shown that TNFα/IL-17A treatment in BMS co-cultures resulted in less neuronal damage than in PMS co-cultures. A single-cell transcriptome analysis of neurons descended from BMS co-cultures demonstrated acti- vation of neuronal-resilience pathways. Whereas, neurons from PMS co-cultures featured expression patterns of neurodegenerative diseases. Furthermore, TNFα/IL-17A treated BMS astrocytes resulted in a differential gene expression of growth factors LIF, TGF-β1 and BDNF. A supernatant analysis confirmed the secretion of these factors within BMS co-cultures and a treatment of TNFα/IL-17A exposed neurons with these supernatants led to a neuroprotective outcome. The regulation of the JAK-STAT pathway was identified as a possible mechanism of the TNFα/IL-17A treatment. In conclusion, these results demonstrate the potential outcome of targeted modulation of astrocytes into a neuroprotective phenotype. This could contribute to therapies to pre- vent permanent neuronal damage and subsequently, dampening the disease course of progressive MS.

Einleitung: Die körperliche Leistungsfähigkeit unterliegt verschiedenen Abhängigkeiten, insbesondere der muskulären Sauerstoffverfügbarkeit. Die möglichst akkurate und dabei leicht anzuwendende Bestimmung der Leistungsfähigkeit ist eine wichtige Voraussetzung für die Einschätzung von Trainingseffekten. Unter Berücksichtigung der mechanischen Leistungsabgabe (MPO), des maximalen Sauerstoffverbrauchs (VO2max), der Sauerstoffgewebeverfügbarkeit und der Effizienz von Bewegungsmustern, sollte in dieser Arbeit der Zusammenhang von Trainingsstatus und Geschlecht mit der subjektiv wahrgenommenen Anstrengung (RPE), als leicht bestimmbarer Parameter, verglichen werden. Methoden: 63 Probanden_innen im Alter von 18 – 40 mit einem BMI zwischen 18,5 – 25, wurden in Gruppen von trainierten bzw. untrainierten Frauen und Männern unterteilt. In einem Bruce-Leistungstest wurde die VO2max bestimmt, sowie Bewegungsmuster kontinuierlich mit einem Akzelerometer aufgezeichnet und die RPE-Werte in jeder Stufe mittels Borg-Scala bestimmt. Vor und nach dem Bruce-Test erfolgten Bioimpedanzanalysen. Blutgasanalysen (BGA) und tonometrisch bestimmte Sauerstoff- Hämoglobin-Bindungskurven dienten zur Einschätzung der Sauerstoffabgabefähigkeit an das Gewebe. Ergebnisse: Unter Berücksichtigung von VO2max, MPO und Körperzusammensetzung zeigte sich eine größere Belastung für weibliche und untrainierte Personen im Vergleich zu männlichen und trainierten Teilnehmern. Die individuellen RPE-Werte korrelierten am besten mit der mechanischen Leistung pro Skelettmuskelmasse (MPOSMM). Die Hämoglobin-Sauerstoff-Affinität zeigte keine trainingsbezogenen Unterschiede, jedoch eine Geschlechtsabhängigkeit. Männer wiesen in Ruhe eine höhere Affinität von Sauerstoff zum Hämoglobin auf, die mit niedrigeren 2,3-Bisphosphoglycerat-Werten und höheren Hämoglobinkonzentrationen korrelierte. Unter Belastung erreichten Männer im Vergleich zu Frauen niedrigere pH Werte, so dass bei maximaler Leistung die Sauerstoffabgabefähigkeit von Männern und Frauen vergleichbar war. Zusammenfassung 2 Das Regularitätsprofil der Bewegungsmuster zeigte keine Geschlechterunterschiede, sondern deutliche Trainingsabhängigkeiten. Trainierte Proband_innen erreichten bspw. eine 19 % längere Testdauer und 32 %längere Ermüdungsphase bei höherem Regelmäßigkeitsindex. Diskussion: Nicht die Sauerstoffabgabefähigkeit, sondern die Körperzusammensetzung stellte sich als entscheidender Faktor einer besseren Testleistung der Männer heraus. Die Ergebnisse zeigen, dass Frauen bezogen auf ihre SMM höhere VO2SMM und MPOSMM Werte, einhergehend mit vergleichsweise höheren RPE-Werten, aufweisen, als bisher angenommen. Es konnte gezeigt werden, dass die subjektiv wahrgenommene Anstrengung unter Berücksichtigung von Geschlecht und Körperzusammensetzung eine gute Einschätzung der Leistungsfähigkeit ermöglicht.

Zweck: Ziel dieser Studie war es, das Verhalten der Pre-Ejektionszeit (PEP) unter psy-chischen und physischen Belastungen zu untersuchen, sowie ihren Einfluss auf die indi-rekte, manschettenlose und kontinuierliche Blutdruckbestimmung mittels Pulswellenge-schwindigkeit (PWV) abzuschätzen. Die Bestimmung der PWV über die Pulslaufzeit (PAT) als zeitliche Differenz zwischen einem definierten Punkt im EKG, wie der Q- oder R-Zacke, und der Ankunft der Pulswelle in der Peripherie, gemessen mit Plethysmogra-phie, schließt die PEP ein. Sie ist als der Zeitverzug zwischen dem elektrischen Signal im EKG und dem tatsächlichen Startpunkt der Pulswelle, dem Beginn des Blutauswurfs aus dem Herzen, definiert. Es ist von erheblicher Bedeutung für diese Methode der Blutdruckbestimmung, den Einfluss der PEP auf die PAT abschätzen zu können. Methoden: Die PEP wurde mittels Impedanz-Kardiographie bei 71 Probanden im Alter von 18 bis 35 Jahre ohne bekannte Vorerkrankungen oder bestehende Medikation be-stimmt. Die PEP wurde in Ruhe, unter psychischer (TSST) und physischer (Ergometer) Belastung erfasst. Dabei wurde die Zeit zwischen Q-Zacke und dem Beginn des Aus-wurfs als auch zwischen R-Zacke und Auswurfsbeginn gemessen. Ergebnisse: Die PEP zeigte eine geringe intraindividuelle Variabilität in Ruhe, bei einem Mittelwert von 104,5 ms. Die interindividuelle Variabilität der PEP war dagegen deutlich stärker ausgeprägt. Die relativen Änderungen der PEP bei Belastung variierten interin-dividuell ebenfalls deutlich. Unter psychischer Belastung und physischer Belastung ver-ringerte sich die PEP im Mittel um 16% bzw. 52%. Die PEP ab der Q-Zacke korrelierte stark mit der PEP ab der R-Zacke (r = 0,98, p < 0,001). In Ruhe korrelierte die PEP mit der Herzfrequenz mit r = 0,06 (p < 0,001), unter psychischer Belastung mit r = 0,29 (p < 0,001) und unter physischer Belastung mit r = 0,65 (p < 0,001). Ein k-nearest-neighbour-Classifier basierend auf PEP und Herzfrequenz konnte zuverlässig die Belas-tungssituation, also ob sich ein Proband in Ruhe, oder unter psychischer oder physi-scher Belastung befand, mit einem positiven prädiktiven Wert von 93% angeben. Die stärkste Korrelation zwischen der PEP und einem mit der Impedanz-Kardiographie auf-gezeichneten Parameter bestand zum Heather Index (R2 = 0,56 für lineare Regression, R2 = 0,64 für polynomischen Fit, p < 0,001). Wird die PEP bei PAT basierter Blutdruck-bestimmung geschätzt oder vernachlässigt, resultierte eine hohe Messunsicherheit, insbesondere bei hohen Blutdruckwerten. Schlussfolgerung: Die PEP ist ein Parameter, der eine hohe interindividuelle Variabili-tät in Absolutwerten und Dynamik unter Belastung aufweist. Eine Vernachlässigung oder Schätzung der PEP führt zu einer hohen Messunsicherheit bei der PAT-basierten Blutdruckbestimmung. Da eine Abbildung durch einen Surrogatparameter nicht prakti-kabel ist, muss die PEP direkt gemessen werden.

Therapeutic approaches targeting the MAP kinase pathway by using BRAF inhibitors have emerged as a fundamental strategy for treatment of melanomas characterized by BRAF mutations. On the other hand, it cannot be applied for BRAF-WT melanoma, and tumor relapse frequently ensues following an initial phase of tumor regression in BRAF-mutated melanoma. Alternative strategies may involve the downstream inhibition of MAP kinase pathways at ERK1/2, or the targeting anti-apoptotic Bcl-2 proteins such as Mcl-1. In this study, we investigated the effects of the BRAF inhibitor Vemurafenib, the ERK1/2 inhibitor SCH772984 and the selective Mcl-1 inhibitor S63845 in BRAF-mutated and BRAF-WT melanoma cell lines. While the single agents exhibited only limited efficacy in melanoma cells, the combina-tion of vemurafenib or SCH772984 with S63845 revealed strong effects. Thus, cell viability and proliferation were reduced by up to 90%, and apoptosis was induced by up to 70%. The SCH772984/S63845 combination treatment resulted in caspase activation (caspase-3, -8 and -9), loss of mitochondrial membrane potential (mMP) and production of reactive oxygen species (ROS). A pan-caspase inhibitor suppressed apoptosis in-duction and loss of cell viability, demonstrating the critical role of caspases. Regarding the Bcl-2 family proteins, SCH772984 resulted in upregulation of the proapoptotic pro-teins Bim and Puma. The combination treatment with SCH772984/S63845 also upregulated the proapoptotic protein Noxa and downregulated the antiapoptotic Bcl-2 as well as it downregulated phosphorylated Bad, which represents the inactive form of this proapoptotic protein. In conclusion, the simultaneous inhibition of ERK and Mcl-1 showed remarkable effectiveness in BRAF-mutated and BRAF-WT melanoma cells, indicating a prospective approach to address therapeutic resistance. In BRAF-mutated melanoma, the potential addition of S63845 to established BRAF inhibitors should be considered. Furthermore, the Sch772984/S63845 combination treatment offers a promising strategy also for BRAF-WT melanomas.

Ziel dieser Studie war es, anhand von Panoramaschichtaufnahmen (PSAs), die vor Beginn (T0) und nach Abschluss (T1) der aktiven kieferorthopädischen Behandlung mittels Multibracket-Apparatur angefertigt wurden, den Einfluss einer Extraktionstherapie auf die Position und Angulation der zweiten (M2s) und der dritten Molaren (M3s) zu bestimmen. Dabei sollten zwei verschiedene Patientengruppen miteinander verglichen werden (Extraktions- versus Nicht-Extraktionsgruppe). Die Studie erfolgte auf Basis von PSAs von kieferorthopädischen Patienten, bei denen die ersten (PM1s) oder zweiten Prämolaren (PM2s) extrahiert wurden (n = 116; Durchschnittsalter = 12,25 ± 2,08 Jahre bei T0), und von Patienten, bei denen keine Extraktion erfolgte (NE; n = 92; Durchschnittsalter = 12,27 ± 1,61 Jahre bei T0). Die folgenden Patienteninformationen wurden erfasst: Angle- sowie skelettale Klassifikation, vertikaler Gesichtsschädelaufbau, Vorliegen eines Engstands und Inklination der oberen Inzisivi. Das Palatinalplanum (PP) und die Interorbitalebene (IOP) wurden als Referenzlinien für die Röntgenbildvermessung verwendet. Die Veränderungen der M3-Angulation im Verhältnis zu PP und IOP (T0-T1) innerhalb derselben Gruppe wurden mit gepaarten t-Tests bewertet. Der Vergleich zwischen den drei Gruppen erfolgte mittels einfaktorieller ANOVA-Tests (Vergleich der Mittelwerte) und Kruskal-Wallis-Tests (Vergleich der Medianwerte). Dementsprechend wurden paarweise Vergleiche mit unabhängigen t-Tests oder Mann-Whitney-U-Tests durchgeführt [1]. Darüber hinaus wurde eine einfache lineare Regressionsanalyse durchgeführt, um diejenigen Variablen zu ermitteln, die die vertikale M3-Position bei T1 positiv beeinflussen könnten. Die M3-Angulation in Bezug auf PP und IOP unterschied sich nicht signifikant zwischen den Gruppen mit und ohne Extraktion. Die M2-Angulation verbesserte sich in der Gruppe mit Prämolaren-Extraktion zwischen T0 und T1 (M2/PP, p < 0,001). Nach der Archer-Klassifikation unterschied sich die Veränderung der vertikalen Position von M3 signifikant zwischen der Extraktions- und Nicht-Extraktionsgruppe (p < 0,001) [1]. Ein Zusammenhang zwischen der vertikalen kraniofazialen Konfiguration der Proband*innen und der M3-Position konnte nicht bewiesen werden. Patienten mit einer Angle-Klasse III zeigten eine geringere Wahrscheinlichkeit einer günstigen vertikalen M3-Position bei T1 zu haben. Angesichts dieser Ergebnisse liegt die Schlussfolgerung nahe, dass die Prämolarenextraktion keinen klinisch relevanten Einfluss auf die M3-Angulation nimmt und die Angulation der Weisheitszähne sich im Laufe der Zeit unabhängig von der Extraktionsentscheidung verbesserte. Nichtsdestotrotz konnte eine signifikante Änderung der vertikalen Position der M3s zwischen den Gruppen festgestellt werden, was darauf hinweist, dass die Extraktionsentscheidung die vertikale Position der M3 positiv beeinflusst. Schließlich waren die M2s in den kieferorthopädischen Extraktionsbehandlungsgruppen signifikant aufrechter.

Trotz der Fortschritte in der Behandlung von Hochrisiko-Neuroblastomen erleiden 50–60 % der Patient:innen immer noch ein Rezidiv, sodass neue Behandlungsmöglichkeiten dringend erforderlich sind. Bispezifische trifunktionale Antikörper (trAbs) stellen hier eine vielversprechende neue Klasse der Immuntherapie dar. TrAbs sind heterodimere IgG-ähnliche Moleküle, die gleichzeitig an CD3 und ein tumorassoziiertes Antigen binden und dadurch eine T-Zell-Rezeptor (TCR)-unabhängige T-Zell-Antwort gegen Tumorzellen auslösen können. Weiterhin rekrutieren und aktivieren sie über ihre funktionelle Fc-Region Zellen des angeborenen Immunsystems (z. B. Antigen-präsentierende Zellen (Antigen-presenting cells, APCs)), was zur Induktion einer adaptiven tumorspezifischen Immunantwort führt. In meiner Arbeit verwendeten wir den trAb SUREK, der bispezifisch für GD2 und murines Cd3 ist. Ein tumorblinder trAb und der ch14.18-Antikörper wurden als Kontrollen verwendet. Zur Bewertung der zytotoxischen Wirkung und der Effektorfunktion der T-Zellen in vitro etablierten wir ein syngenes Co-Kultur-Modell aus murinen Dendritischen Zellen (Dendritic cells, DCs), T-Zellen und einer murinen Neuroblastom-Zelllinie. Die Expression von Immun-Checkpoint-Molekülen auf tumorinfiltrierenden T-Zellen und die Induktion einer Anti-Neuroblastom-Immunantwort durch eine Kombination aus Tumorzellimpfung und trAb-Therapie wurden in einem syngenen, immunkompetenten Neuroblastom-Mausmodell untersucht. Schließlich wurden die Seren der geimpften Mäuse auf das Vorhandensein von Neuroblastom-gerichteten Antikörpern untersucht. Wir konnten zeigen, dass die durch SUREK vermittelte wirksame Zytotoxizität gegenüber NXS2-Zellen in vitro strikt von der kombinierten Anwesenheit von DCs und T-Zellen abhängig ist. Anhand eines syngenen Neuroblastom-Mausmodells wurde deutlich, dass die Impfung mit bestrahlten Tumorzellen in Kombination mit einer SUREK trAb-Behandlung das Überleben von Mäusen mit Neuroblastom-Zelllast signifikant verlängerte und das Tumorwachstum im Vergleich zur alleinigen Tumorzellimpfung teilweise verhinderte. Die Behandlung führte zu einer Hochregulierung des programmierten Zelltod-Proteins 1 (Pd-1) auf tumorinfiltrierenden T-Zellen (TILs) und die Kombination mit einer Anti-Pd-1-Checkpoint-Inhibition verstärkte die gegen NXS2-Zellen gerichtete humorale Immunantwort. In dieser Arbeit liefern wir erste präklinische Beweise dafür, dass eine Tumorimpfung in Kombination mit einer SUREK trAb-Therapie eine endogene Immunantwort induziert, die gegen das Neuroblastom gerichtet ist und die Rezidivwahrscheinlichkeit reduzieren könnte. Ferner könnte eine Kombination mit einer Anti-Pd-1-Immun-Checkpoint-Blockade dieses vielversprechende immuntherapeutische Konzept noch weiter verbessern.

Federated Learning (FL) is a privacy-enhancing Machine Learning (ML) paradigm that allows training models with multiple institutes without exchanging sensitive data. The collaborative approach of FL offers immense potential to yield more robust models than training with Local Learning (LL), a popular learning paradigm where models are trained exclusively on data from one center. Simultaneously, its privacy-by-design approach overcomes hurdles associated with privacy regulations that often impede the gold standard of learning paradigms based on cross-center training through data-sharing initiatives, namely Central Learning (CL). However, FL introduces a significant technical overhead and may result in performance gaps to CL primarily caused by data heterogeneities between participating centers.

In the underlying study, FL was employed as a pioneering application in dentistry enabled through the collaborative efforts of nine institutes worldwide. Its potential and possible challenges were demonstrated by utilizing a tooth segmentation task performed on panoramic radiographs. Each center provided between 143 and 1881 data samples, leading to 4177 radiographs included in the study. Training was performed with all three learning paradigms, and resulting models were evaluated regarding their robustness, i.e., model performance, measured on the respective center's local test set, and model generalizability, quantified by the performance on a pooled test dataset of all participants.

Chances of FL were demonstrated by comparing its resulting model robustness to LL. Thereby, FL outperformed LL significantly in terms of model performance for 8 out of 9 centers. Only the largest data provider did not improve the performance on its own local data with FL. The generalizability of FL models was reportedly better across all centers than achieved with LL.

The major challenge of FL -- its performance gap towards the gold standard CL -- was investigated through a comparison of the model robustness achieved with both learning paradigms. As expected, CL significantly outperformed FL across all centers for model performance and generalizability. Through qualitative investigation, partially large differences were found within the data distribution of the centers, which were likely the cause of this performance gap. The employment of methods aiming to reduce the performance gap has not achieved the desired outcomes. Neither equalizing the contributions of centers in FL, which were previously weighted by data share, nor employing the Stochastic Controlled Averaging algorithm (SCAFFOLD) has effectively reduced the robustness gap towards CL.

Consequently, FL has proven as a suitable alternative to LL for training performant and generalizable models in dentistry when CL, as a gold standard, is not an option due to strict privacy regulations for sensitive dental data. Further research has to be conducted to more efficiently reduce the robustness gap towards CL and exploit the full potential of FL in dentistry to accelerate the transition of machine learning models from research to clinical environments.

Hintergrund: Inhibitoren des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors sind die Therapie der Wahl bei der neovaskulären altersbedingten Makuladegeneration (AMD). Bevacizumab, Ranibizumab und Aflibercept sind in den letzten 10-15 Jahren die wichtigsten Vertreter dieser Substanzklasse in der Ophthalmologie gewesen. Verschiedene interventionelle, meist randomisierter Head-to-Head-Studien (Vergleichsstudien) haben eine statistische Nicht-Unterlegenheit dieser drei Medikamente gezeigt. Die Ergebnisse dieser Studien werden häufig dahingehend interpretiert, dass die drei Medikamente frei austauschbar sind. In dieser Real-World Studie wird die Umstellung von Aflibercept oder Ranibizumab auf Bevacizumab und umgekehrt unter realen Bedingungen analysiert, um die Hypothese der Austauschbarkeit der Medikamente zu untersuchen.

Methoden: Es handelt sich um eine monozentrische, Real-World Studie. Diese kombiniert eine komplexe prospektive Flüssigkeitskompartimentanalyse von 1.492 optischen Kohärenztomographie Bildern mit 64 Schnitten mit einer retrospektiven Datenanalyse von Patienten mit diagnostizierter neovaskulärer AMD, die mittels einer intravitrealen operativen Medikamentenapplikation behandelt wurden. Patienten, die von Aflibercept oder Ranibizumab auf Bevacizumab umgestellt wurden, wurden in die Studie eingeschlossen. Statistische Vergleiche wurden für die bestkorrigierte Sehschärfe (BCVA), die zentrale Netzhautdicke (CRT), das Makulavolumen und die Länge des Injektionsintervalls geplant. Andere Endpunkte, wie die Flüssigkeitskompartimentanalyse, wurden deskriptiv ausgewer tet.

Ergebnisse: Die mittlere BCVA fiel von 0,57 ±0,05 unter Aflibercept/Ranibizumab auf 0,68 ±0,06 logMAR nach dem Wechsel (p = 0,001; n = 63). Die CRT stieg von 308 ±11 μm auf 336 ±16 μm (p = 0,011; n = 63). Etwa die Hälfte der Probanden wurde wieder zurück auf eines der zugelassenen Präparate umgestellt: Der BCVA stieg von 0,69 ± 0,08 logMAR auf 0,58 ±0,09 logMAR (n = 26). Die CRT verringerte sich von 396 ±28 μm auf 337 ±20 μm (n = 28). Die Ergebnisse der Flüssigkeitskompartimentanalyse decken sich mit den quantitativen Ergebnissen. Mit dem Wechsel von Aflibercept/Ranibizumab auf Bevacizu mab nahm der Anteil von Patienten mit Makulaödem (+24,6 %), intraretinaler Flüssigkeit (+22,9 %), subretinaler Flüssigkeit (+18,0 %) und retinaler Pigmentepithel-Abhebung (+1,6 %) zu. Diese qualitativen Veränderungen in der Flüssigkeitskompartimentanalysewaren bei einer Umstellung zurück auf Aflibercept/Ranibizumab rückläufig.

Schlussfolgerung: Die Daten zeigen eine Verschlechterung der funktionellen und morphologischen Ergebnisse nach dem Wechsel zu Bevacizumab. Die Studie deutet somit darauf hin, dass Bevacizumab unter realen Bedingungen zu schlechteren Ergebnissen führt als Aflibercept oder Ranibizumab. Sie impliziert, dass Schlussfolgerungen aus randomisierten kontrollierten Studien, die eine Austauschbarkeit von Medikamenten postulieren, nicht unbedingt auf die klinische Praxis übertragbar sind.

Background: Mass vaccination centers were established in Germany during the COVID- 19 vaccination campaign to administer large quantities of vaccines in a rapid and controlled manner. Usually, physicians and company doctors provide vaccines, making Vaccination centers a novel construct. For a better understanding of vaccination centers, this dissertation investigated their perception and optimal use from user and organizer perspectives. Methods: Two qualitative, exploratory studies were conducted in Germany. Study 1 assessed the role and deployment criteria for vaccination centers in a mass immunization campaign and their long-term relevance through expert interviews. 27 organizers at the federal and state levels who contributed to organizing the vaccination campaign were interviewed between May and June 2022. Interviews followed a semi- structured guide and were evaluated using thematic content analysis. Study 2 assessed user experiences at mass vaccination centers overall, over time, by sentiment, and key interactions based on online reviews. Descriptive statistics and two machine learning algorithms (keyBERT and LDA) were used to evaluate 3647 Google Maps reviews from six vaccination centers in Berlin written between December 2020 and December 2021. Results: Organizers perceived mass vaccination centers as beneficial for controllability, throughput, organization, logistics, and accessibility. Unlike regular vaccination structures (physician offices and company doctors), the government had direct control, which allowed for better prioritization and documentation. Mass vaccination center deployment should be based on vaccine availability, demand, product characteristics, and local capacity (public health service presence and physician density). Even after the addition of regular structures, vaccination centers contributed to low-threshold access, but the structure design should be more versatile in the future. 89% of user online reviews were positive. 2740 reviews contained text and showed five optimal latent themes using LDA and 47 prevalent keywords using keyBERT. The most prevalent themes were organization, friendliness, and patient flow. Waiting, scheduling, transit, and vaccination were the core moments of the user journey. Keywords related to scheduling and efficiency stood out in negative reviews. Over time, the average rating score decreased and “wait time” and “duration” were mentioned more frequently. Conclusion: Overall, users and organizers welcomed mass vaccination centers. For efficient and user-centered operation for the duration of the pandemic, organizers should monitor user impressions and dynamically scale immunization structures to meet local needs. Center operators should pay particular attention to rigorous organization with efficient processes and friendly staff. In the long term, the vaccination center experience illustrates the importance of government preparedness, continuous evaluation and the need for agility in a crisis.

Zielsetzung: In früheren Studien konnte gezeigt werden, dass im perioperativen Setting eine zielorientierte Flüssigkeitstherapie (goal directed fluid therapy, GDFT) das Outcome der Patienten verbessern kann. Die meisten dieser Studien wurden unter Anwendung kolloidaler Volumenersatzmittel durchgeführt. Ziel dieser Studie war die Implementierung eines GDFT-Protokolles unter Nutzung von balancierten Vollelektrolytlösungen in der Hüftrevisionschirurgie als Qualitätsmanagementprojekt in einer Universitätsklinik. Dafür wurde eine monozentrische, prospektive Observationsstudie durchgeführt und die Compliance des GDFT-Protokolls sowie die perioperativen Komplikationen untersucht. Die Ergebnisse wurden anschließend mit einer früher durchgeführten, ambispektiven Studie verglichen, welche im Vergleich zu einer Kontrollgruppe ohne GDFT-Protokoll die Volumenoptimierung nach GDFT-Algorithmus mittels kolloidalen Lösungen durchführte. Methoden: Erwachsene Patienten, welche sich einer Hüftrevisionsoperation unterziehen mussten, wurden für die Teilnahme an der Studie gescreent. Intraoperativ sollte das Schlagvolumen (SV) anhand eines bereits publizierten GDFT-Protokoll und unter Verwendung von balancierten Vollelektrolytlösungen optimiert werden. Die Qualität der perioperativen Behandlung wurde anhand der Compliance zum Protokoll, des SV-Anstieges als auch der Rate an perioperativen Komplikationen bewertet. Die Ergebnisse wurden mit den zwei Gruppen einer Vorgängerstudie verglichen: Die Kontrollgruppe ohne GDFT-Protokoll (retrospektive Kontrollgruppe) und eine Gruppe, welche mittels GDFT-Protokoll unter Nutzung von kolloidalen Volumenersatzmitteln optimiert wurde (prospektive Kolloidgruppe). Die statistische Auswertung wurde als explorative Datenanalyse durchgeführt, die Ergebnisse wurden als Median mit der 25. und 75. Perzentile oder als absolute und relative Zahlen angegeben. Bei den Komplikationsraten wurde zusätzlich das 95%-Konfidenzintervall angegeben. Ergebnisse: 66 Patienten wurden nach dem GDFT-Protokoll mit balancierten Vollelektrolytlösungen (Kristalloidgruppe) behandelt und mit 130 Patienten aus der Kolloidgruppe und 130 Patienten aus der Kontrollgruppe verglichen. Nach Optimierung mittels Flüssigkeitsboli zeigte sich ein, aus klinischer Sicht, vergleichbares SVin beiden GDFT-Gruppen [Kristalloidgruppe: 65 ml (54-74 ml); Kolloidgruppe: 67,5 ml (60-75,25 ml)] und eine ähnliche Gesamtmenge an gegebenen Volumen [Kristalloide: 2575 ml (2000-4210 ml); Kolloide: 2435 ml (1760-3480 ml)]. Die Gesamtkomplikationsraten beider Interventionsgruppen waren ebenfalls vergleichbar: 42,4% (95%CI 30,3-55,2%) für die Kristalloide und 49,2% (95%CI 40,4-58,1%) für die Kolloide, und somit niedriger als in der Kontrollgruppe 66,9% (95%CI 58,1-74,9%). Interessanterweise wurde eine geringere Rate an Blutungskomplikationen in der Kristalloidgruppe im Vergleich zu den beiden anderen Gruppen beobachtet [Kristalloide: 30% (95%CI 19,6-42,9%); Kolloide: 43% (95%CI 34,4-52,0%); Kontrollgruppe: 62% (95%CI 52,6-69,9%)]. Es gab keinen Unterschied bezüglich der postoperativen Aufnahme auf die Post Anaesthesia Care Unit (PACU) oder auf die Intensivstation, sowie für die Aufenthaltsdauer auf diesen [Kristalloide: 0 d (0-1 d); Kolloide: 0 d (0-1 d); Kontrollgruppe: 0 d (0-1 d)]. Schlussfolgerung: Ein perioperatives Volumenmanagement unter der Verwendung eines GDFT-Protokolls mit balancierten Vollelektrolytlösungen in der Hüftrevisionschirurgie wurde erfolgreich in die tägliche, klinische Praxis eingeführt. Perioperative Komplikationsraten waren geringer als in einem vorangegangenen Management ohne GDFT und vergleichbar mit einem Protokoll unter der Verwendung von GDFT mit Kolloiden. Es zeigten sich jedoch Hinweise auf eine geringere Rate an Blutungskomplikationen unter der Verwendung von Kristalloiden.

Hintergrund: Die lokale, statische Kompression der Extremitäten wird im Rahmen der konservativen Prävention und Therapie verschiedener Erkrankungen sowie im Leistungssport angewendet und erforscht. Hervorzuheben ist eine Uneinheitlichkeit zwischen Ergebnisse und Theorien bezüglich der Wirksamkeit und ein limitiertes Verständnis über Wirkmechanismen. Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss statischer Kompression auf das Gewebe mittels nahinfrarotspektroskopischer und infrarotthermografischer Messungen bei gesunden Proband*innen zu untersuchen und die Kompressionsmethode weiterzuentwickeln.

Methoden: Zwischen Mai 2020 und Dezember 2021 wurden Untersuchungen zum Effekt lokaler, statischer Handkompression an 25 gesunden Proband*innen (52 % männlich, 23 Jahre [22-29 Jahre]) durchgeführt. Es wurde eine neuartige Kompression entwickelt, basierend auf Stoff-Kompressionshandschuhen und angepassten palmaren Einlagen (Pelotten). Um die als druckadjustierte statische Kompression (DSK) bezeichnete Kompression mit einer herkömmlichen OP-Handschuhkompression zu vergleichen, wurden Druck- und Temperaturmessungen sowie Befragungen zur subjektiven Beurteilung umgesetzt. Die DSK wurde für 5, 60 bzw. 90 min unilateral durchgeführt, um Konzentrationsveränderungen des oxygenierten, desoxygenierten und totalen Hämoglobins sowie der lokalen Gewebeoxygenierung nahinfrarotspektroskopisch und die Fingerkuppentemperatur infrarotthermografisch zu ermitteln.

Ergebnisse: Nach 90 min DSK waren die Fingerkuppentemperaturen der intervenierten Hand mit 28,1 °C [24,4 – 32,9 °C] signifikant kühler (p<0,01) verglichen zur Kontrollseite (30,7 °C [26,5 – 25,1 °C]) und zu den Ausgangswerten 32,9 °C [25,0 – 34,8 °C] (p<0,05). Die DSK erzeugte im Vergleich zu den OP-Handschuhen gleichmäßigere Kompressionsdrücke (DSK: 14 – 37 mmHg; OP-Handschuhe: 4 – 45 mmHg) und wurde als komfortabler empfunden. Die Konzentration des oxygenierten Hämoglobins stieg im Median signifikant zeitabhängig nach 5/60/90 min Kompression um 2,2 µmol/L [-1,4 – 5,3 µmol/L] / 5,0 µmol/L [0,7 – 9,7 µmol/L] /10,5 µmol/L [4,4 – 13,7 µmol/L]) an (jeweils p<0,05). Die Konzentration des desoxygenierten Hämoglobins sank dabei um -5,6 µmol/L [-7,0 – 2,7 µmol/L] (p<0,01) / -3,4 µmol/L [-6,4 – 0,6 µmol/L] / -3,4 µmol/L [-9,1 – 1,9 µmol/L]. Es gab keine signifikanten Veränderungen der Konzentrationen des totalen Hämoglobins. Die Gewebeoxygenierung (Tissue Oxygenation Index) stieg nach 5/60/90 min DSK um 4,9 % [3,7 – 8,0 %] (p<0,05) / 4,9 % [-0,9 – 11,0 %] (p<0,05) / 8,9 % [5,2 – 13,7 %] (p<0,01) an. Es traten keine unerwünschten Nebenwirkungen auf.

Zusammenfassung: Die Ergebnisse dieser Arbeit deuten darauf hin, dass eine statische Kompression der Hände, über eine Konzentrationszunahme des oxygenierten Hämoglobins und einer Konzentrationsabnahme des desoxygenierten Hämoglobins, zu einer gesteigerten Gewebeoxygenierung führt. Diese Erkenntnisse können zu einer neuen Bewertung der Wirkmechanismen einer lokalen Kompression beitragen.

The Hepatitis E Virus (HEV) is an emerging yet underdiagnosed pathogen that is increasingly diagnosed in high-income countries. HEV infection has a predominantly subclinical manifestation; however, HEV genotype 3 can chronify in immunocompromised individuals. Currently, there is no approved antiviral therapy for HEV infection and chronic hepatitis E in particular. Nevertheless, ribavirin has been established as a treatment option for individuals with chronic HEV infection. Mutations in the RNA-dependent RNA-polymerase region (RdRp) associated with therapy failure as well as insertions in the hypervariable region (HVR) are increasingly detected in individuals with chronic HEV infection. Accordingly, for a more detailed characterization of the viral population, new approaches were developed that allowed both full-length and targeted sequencing of HEV-3 genomic regions using novel technologies such as next-generation and third-generation sequencing. Due to the full-length amplification using one pair of primers combined with single-molecule sequencing, haplotyping was facilitated, leading to the first-time detection of an HEVvariant containing two insertions simultaneously. In addition, targeted ultra-deep sequencing has demonstrated utility in the clinical setting by elucidating the effects of standard or novel antiviral treatment options on the occurrence of mutations in the RdRp. The targeted sequencing approach for the HVR facilitated the detection of multiple variants containing different insertions in the same sample and showed that insertions in the HEV genome may occur more frequently than previously assumed. Nevertheless, this work contributes critically to HEV research by means of providing new sequencing methods for HEV and demonstrating utility for assessing therapeutic outcomes in patients with chronic HEV infections. This molecular approach is anticipated to expand our current knowledge of the HEV genome and pathogenesis in chronic hepatitis E.

Zirkulierende Tumorzellen (CTC) sind Krebszellen, die vom Primärtumor oder von Metastasen in die Blutbahn ausgeschieden werden. Sie sind ein universeller Biomarker für die Diagnose und Behandlung von Krebserkrankungen. Die Menge der im Blut vorhandenen CTCs kann zur Krebsdiagnose oder zur prognostischen Einschätzung herangezogen werden. Die Beobachtung der CTC-Zahl über die Zeit ermöglicht auch eine quantitative Analyse des Therapieerfolgs. Die transkriptomische und proteomische Analyse von CTCs kann zur Therapiestratifizierung genutzt werden. Darüber hinaus können CTCs kultiviert und zur Modellierung der Krebserkrankung und Wirkstofftestung verwendet werden. Aufgrund der Seltenheit von CTCs im Blut (1-10 CTCs/ml) und der Tatsache, dass Blut etwa sechs Milliarden Zellen pro Milliliter enthält, bleibt es jedoch eine technische Herausforderung, CTCs zuverlässig für eine akkurate nachgeschaltete Analyse zu isolieren. Die derzeitigen Isolierungsmethoden konzentrieren sich nach wie vor auf ex vivo-Ansätze, bei denen CTCs durch markerunabhängiger Isolierung, negativer- oder positiver Isolierung in einer 7,5-ml-Blutprobe nachgewiesen werden. Zu den Nachteilen dieser Methoden gehören unter anderem, dass es durch die geringe Reinheit (unspezifischen Zellen werden ebenfalls isoliert), den Verlust von CTCs während der Arbeitsschritte und aufgrund der geringen Zellanzahl in kleinen Blutproben häufig nicht gelingt CTCs zu isolieren. Um diese Einschränkungen zu überwinden, wurde die BiomarkerProbe (BMProbe™) entwickelt, die in der zu dieser Promotion gehörenden Publikation „Verification of a novel minimal invasive device for the isolation of rare circulating tumor cells (CTC) in cancer patients‘ blood“ vorgestellt wurde. Es handelt sich um eine neuartige, minimal invasive Sonde, die mit Antikörpern beschichtet ist und während einer 30-minütigen Inkubation CTCs aus der Vena mediana cubiti sammelt. Der in vivo-Ansatz erhöht die Wahrscheinlichkeit der CTC-Isolierung im Vergleich zu ex vivo-Techniken, durch das vergrößerte untersuchte Blutvolumen. Zum anderen wurde in Experimenten gezeigt, dass die die strömungsoptimierte Geometrie der BMProbe™ 31-mal mehr Zellen sammelt als ein flacher Draht. Um die ex vivo-Funktionalität der BMProbe™ zu verifizieren, wurde eine klinische Studie mit 10 ml Patientenblut durchgeführt. Die neun gesunden Kontrollpersonen, die an der Studie teilnahmen, hatten eine durchschnittliche Zellzahl von 0 (0-3) Zellen, während die durchschnittliche Zellzahl der sieben Krebspatienten 1 (0-4) Zellen betrug. Basierend auf der Zellzahl konnten die beiden Kohorten voneinander unterschieden werden mit einer mit einer Sensitivität von 85,7 % und einer Spezifität von 88,9 %. Diese Untersuchungen wurden in der Publikation zu dieser Arbeit veröffentlicht. Die Studien haben das große Potenzial der BMProbe™ gezeigt, die Limitationen der derzeitigen CTC-Isolierungsmethoden zu überwinden. Bei der in vivo Anwendung wird erwartet, dass die Anzahl der gesammelten Zellen stark ansteigen wird, da verglichen zur ex vivo Studie ein Vielfaches des Blutvolumens untersucht wird. Im Diskussionsteil der Dissertation werden anschließend die Stärken diskutiert, wie zum Beispiel der Nachweis, dass die Sonde mit verschiedenen Antikörpern beschichtet werden kann. Ebenfalls werden die Limitationen der durchgeführten Experimente beleuchtet. Dies umfasst eine Bewertung des Fließsystems, welches unphysiologische Durchflussbereiche aufweist welche zu Zellverlusten führen können. Anschließend wird die Translation in die Klinik diskutiert und es werden mögliche weitere Forschungsthemen vorgeschlagen, einschließlich der Kombination mehrerer Antikörper auf einer Sonde. Die Arbeit schließt mit der Nennung nötiger nächster Schritte ab, zum Beispiel der Überprüfung der in vivo-Funktionalität der BMProbe™ in einer klinischen Studie.

Hintergrund: Autoimmunvermittelte Enzephalitiden (AE) sind seltene, aber potenziell lebensbedrohliche Erkrankungen, die bei schwerem Krankheitsverlauf eine Behandlung auf der Intensivstation erfordern. Ein Teil dieser Patient*innen respondiert nicht auf Standard Erst- und Zweitlinientherapien und stellt im klinischen Alltag eine besonders große Herausforderung dar. Kleinere Fallserien ergaben erste Hinweise, dass diese Subgruppe von einer Therapieeskalation mit Plasmazell-depletierenden Verfahren, wie dem Proteasom-Inhibitor Bortezomib oder dem monoklonalen anti-CD38-Antikörper (AK) Daratumumab profitieren kann. Ziel dieser Studie ist es, das klinische Spektrum von schweren, intensivpflichtigen AE zu charakterisieren und deren Outcome unter Berücksichtigung der angewandten Immuntherapie mit entweder Standardbehandlung oder zusätzlicher Eskalationstherapie bei therapieresistenten Verläufen zu evaluieren. Methoden: In der vorliegenden, retrospektiven Studie wurden 40 Patient*innen mit schweren AE eingeschlossen, die auf der Intensivstation der Charité – Universitäts-medizin Berlin behandelt wurden. Demographische Daten, klinische Charakteristika (Symptome, diagnostische Resultate, Komplikationen) und Therapieprotokolle wurden aus den Patientenakten extrahiert und analysiert. Das neurologische Outcome wurde anhand der modifizierten Rankin-Skala (mRS) und der Clinical Assessment Scale for Autoimmune Encephalitis (CASE) erhoben. Ergebnisse: In der Kohorte (medianes Alter: 52 Jahre, 55% waren weiblich) hatten 90% der Patient*innen eine AE mit AK gegen neuronale Oberflächenantigene und 10% eine AE mit onkoneuronalen AK. Zu den häufigsten Symptomen zählten Be-wusstseinsstörungen (98%) und neuropsychiatrische Symptome (73%). Eine Tumorerkrankung hatten 33% der Patient*innen. Eine Erstlinientherapie erhielten 98%, da-von wurde in 62% zusätzlich eine Zweitlinientherapie und in 33% eine Eskalationstherapie appliziert. Das beste Outcome (mRS=0-2: 77%, CASE: 1) fand sich in der Gruppe der Anti-NMDAR Enzephalitiden, das schlechteste Outcome hatten AE mit onkoneuronalen AK (mRS=6: 100%). Therapierefraktäre AE mit Eskalationstherapie erreichten trotz höherem Schweregrad der Erkrankung während des Krankheitsnadirs (mRS=5: 100% versus 68%, CASE: 24 versus 17, p=0,0036), längeren ITS-Aufenthalten (p=0,002) und längerer Dauer bis zum Therapieansprechen (p<0,0001) ein ähnlich gutes Outcome, wie AE, die bereits auf die Standardtherapie angesprochen hatten (mRS=0-2: 39% vs. 54%, CASE: 3 vs. 4). Identifizierte Prognosefaktoren für ein gutes Outcome waren ein jüngeres Alter bei Erkrankungsbeginn (p=0,025) und fehlende Komorbiditäten (p=0,011). Schlussfolgerung: Die vorliegenden Daten geben erste Hinweise, dass Plasmazell-depletierende Eskalationstherapien bei intensivpflichtigen und therapierefraktären AE mit AK gegen neuronale Oberflächenantigene ein ähnlich gutes Outcome induzieren können, wie bei Patient*innen, die bereits auf eine Standardimmuntherapie gut respondierten.

Einleitung: Die Präeklampsie (PE) gehört zu den Hauptursachen maternaler und perinataler Morbidität und Mortalität weltweit. Dennoch sind die pathophysiologischen Grundlagen der Erkrankung trotz intensiver Forschung bis heute nicht gänzlich geklärt. Das Ungleichgewicht zwischen pro- und antiangiogenen Faktoren scheint jedoch eine Schlüsselrolle in der Pathophysiologie einzunehmen. Hinsichtlich der Diagnostik und Prädiktion haben daher vor allem zwei Faktoren zunehmend an Bedeutung gewonnen: Zum einen die lösliche fms-ähnliche Tyrosinkinase-1 (engl. soluble fms-like tyrosinekinase, sFlt-1) und zum anderen der plazentare Wachstumsfaktor (engl. placental growth factor, PlGF). Weiterhin unklar ist jedoch, ob es eine Korrelation zwischen diesen Serumparametern und der Plazentamasse, insbesondere im Rahmen von hypertensiven Schwangerschaftserkrankungen wie Präeklampsie und intrauteriner Wachstumsrestriktion (engl. intrauterine growth restriction, IUGR), gibt.

Methodik: Es wurde eine retrospektive real-world Datenanalyse von Patientinnen mit Präeklampsie, intrauteriner Wachstumsrestriktion sowie Präeklampsie plus intrauteriner Wachstumsrestriktion und gesunden Kontrollen durchgeführt. Alle Patientinnen gebaren binnen 14 Tagen nach Studieneinschluss. Es wurden Korrelationsanalysen zwischen der Plazentamasse und den maternalen Serumkonzentrationen von sFlt-1, PlGF sowie den daraus errechneten sFlt-1/PlGF-Quotienten durchgeführt.

Ergebnisse: In die Studie wurden n = 328 Patientinnen eingeschlossen. N = 129 gehörten zur Kontrollgruppe, n = 134 wiesen eine Präeklampsie auf, n = 40 eine intrauterine Wachstumsrestriktion und n = 25 sowohl eine Präeklampsie als auch eine intrauterine Wachstumsrestriktion. Zwischen PlGF und der Plazentamasse zeigte sich eine signifikant positive Korrelation, die zudem mit der Schwere der Erkrankung zunahm (Kontrolle r = 0,134, p = 0,131; PE r = 0,419, p < 0,01; IUGR r = 0,517, p < 0,01; PE + IUGR r = 0,723, p < 0,01). Außerdem konnte eine signifikant negative Korrelation zwischen dem sFlt-1/PlGF-Quotienten und der Plazentamasse festgestellt werden. Der sFlt-1/PlGF-Quotient pro Gramm Plazenta war bei Patientinnen mit PE + IUGR am höchsten, in der Kontrollgruppe am niedrigsten (0,6 (IQR 0,4 - 1,8) vs. 0,05 (IQR 0,02 - 0,15)).

Schlussfolgerung: Das Vorliegen einer Korrelation zwischen den Serummarkern sFlt-1/PlGF und der Plazentamasse ist offenbar von der Schwere einer hypertensiven Schwangerschaftserkrankung abhängig. Vereinfacht bedeutet dies eine kontinuierliche Zunahme des sFlt1/PlGFQuotienten mit der Schwere der Erkrankung.