Im Zuge der eigenen Arbeiten in dieser Habilitationsschrift ist es gelungen, zur Validierung des Post-Processings von Perfusionsbildgebung zur Nutzung im Rahmen multimodaler MRT-Bildgebung bei akuten cerebrovaskulären Ereignissen beizutragen. Die Erkenntnisse der eigenen Arbeiten integrieren sich hierbei gut in die zunehmende Validierung von Tmax als standardisiertem Perfusionsparameter zur Bestimmung der Penumbra in klinischen Studien. Ein einfacher klinischer Parameter zur Triage von MRT bei TIA-Patienten konnte weder in dieser Arbeit noch durch andere Arbeitsgruppen validiert werden. In Anbetracht der hohen Anzahl von TIA-Patienten, die ischämische Läsionen in der DWI aufweisen, und dem Wissen, dass das Rezidivrisiko bei Nachweis solcher Läsionen deutlich höher ist, rechtfertigt sich der Einsatz von multimodaler MRT bei TIA-Patienten. Das vormals als benigne eingeschätzte bildgebende Syndrom „total mismatch“ zeigt eine Rate von 39% ischämischer Läsionen im Verlauf, und sollte entsprechend behandelt werden. Umgekehrt kann bei selbstlimitierter Klinik und initial unauffälliger DWI auf eine Verlaufsbildgebung verzichtet werden.

EINLEITUNG: Die Kombination aus Sensitivität und Spezifität der mpMRT und der Dynamik des Ultraschalles (US) im Rahmen einer MRT/US fusionierten Biopsie der Prostata hat die die Diagnostik des PCa entscheidend verändert. Hohe Detektionsraten insbesondere von klinisch signifikantem PCa trugen zum Paradigmenwechsel im Wiederholungssetting bei und empfehlen klar den Einsatz einer mpMRT bei Verdacht auf ein PCa und vorangegangener negativer Prostatabiopsie. Die europäische urologische Leitlinie akzeptierte bereits indirekt sogar die mpMRT als Biopsieindikator, indem sie den Verzicht auf eine Prostatabiopsie bei negativer mpMRT und „geringem Verdacht auf ein PCa“ zulässt. Die Empfehlung zum Einsatz einer mpMRT samt gezielter Biopsie im primären Setting gemäß europäischer Leitlinie und weiterhin singulärer systematischer Biopsie ohne mpMRT gemäß deutscher S3-Leitlinie zum PCa, spiegelt die Heterogenität der aktuellen Leitliniensituation wieder. FRAGESTELLUNGEN: (1.) Erhöht die Anwendung der mpMRT/US fusionierten Biopsie die Detektion von PCa und insbesondere klinisch signifikanter PCa im Rahmen einer Wiederholungsbiopsie? (2.) Können mittels unterschiedlicher Ultraschallmethoden währen der MRT/US fusionierten Biopsie klinisch signifikante Prostatakarzinome detektiert werden und mittels eines Summenscores entsprechend PIRADS vorausgesagt werden? (3.) Wie wirkt sich der Einsatz der MRT/US fusionierten Biopsie auf die Detektion von klinisch signifikantem PCa in Patienten ohne Vorbiopsien aus? (4.) Gelingt mittels Einsatz von Kontrastmittel gestütztem Ultraschall und quantitativer Perfusionsanalyse im Rahmen der MRT/Ultraschall fusionierten Biopsie der Prostata eine Detektion und Prädiktion von PCa? (5.) Steigert der Einsatz zusätzlicher ventraler Biopsien in der additiv durchgeführten systematischen Biopsie die Detektion von PCa in Patienten mit multiplen Vorbiopsien? ERGEBNISSE: (1.) Es konnte eine höhere Gesamtdetektionsrate des PCa von 39,8 % im Vergleich zur Pilot-Studie (37,5 %) gezeigt werden. (2.) Der optimale Grenzwert, um ein PCa oder einen PI-RADS score von ≥ 4 vorauszusagen lag bei einem mpUS Summen score von > 8,5 mit einer AUC von 0,86 für PCa- bzw. 0,8 für eine PI-RADS-Vorhersage. (3.) Es zeigte sich eine deutlich erhöhte Gesamtdetektionsrate von 77 % (245/318) und auch seitens der MRT/US-Fusionsbiopsie von 67 % (213/318). In Bezug auf die Detektion klinisch signifikanter PCa wurden 51 % durch MRT/US Fusionsbiopsie detektiert, wobei durch die Kombination von Fusions- und systematischer Biospie 61% detektiert wurden. (4.) In der softwarebasierten Parameteranalyse imponierten „rise time“ (p = 0,026) und „time to peak“ (p = 0,037) als gute Prädiktoren ein PCa von benignem Gewebe abzugrenzen. Die Parameter „peak enhancement“ (p = 0,012), “wash-in rate” (p = 0,011), “wash-out rate” (p = 0,007) und “wash-in perfusion index” (p = 0.014) eigneten sich für eine Differenzierung in klinisch signifikantes und nicht klinisch signifikantes PCa. DISKUSSION: Die hier inkludierten Arbeiten verdeutlichen zum einen die Wertigkeit der mpMRT und den großen Vorteil der simultanen Fusion von Ultraschall und MRT-Bild in der PCa Diagnostik. Ferner konnte auch gezeigt werden, dass die mpMRT jedoch weiterhin auch falsch negative Befunde liefern kann und eine Kombination aus gezielter und systematischer Biopsie aktuell zielführend ist. Die computer-basierte Analyse verdeutlicht aber auch die Tendenz zur Untersucher unabhängigen Analyse nicht nur in der Schichtbildgebung sondern auch in der dynamischen Ultraschallanwendung bei Verdacht auf ein PCa.

Aufgrund der epidemiologischen Studien sind nun Prävalenzen der Pilznachweise im Respirationstrakt von Patienten mit CF in Deutschland und anderen Ländern Europas bekannt. Durch die Etablierung der Definition von pulmonalen Pilzinfektionen lassen sich harmlose Kolonisation von klinisch relevanten Infektionen unterscheiden. Die Definition unterstützt den CF Behandler in seiner Entscheidungsfindung für oder gegen eine meist langwierige anti-fungale Therapie. In Bezug auf die Diagnostik von dem seltenen, aber virulenten, Scedosporium apiospermum und Lomentospora Komplex konnten große Fortschritte erzielten werden, in dem durch die Verwendung von einem Selektivmedium (SceSel+-Agar) die Nachweisrate um 54% gesteigert werden konnte. Ein weiterer Fortschritt in der Diagnose von pulmonalen Pilzerkrankungen ist mit der Anwendung des ARTE Assays gelungen. Zum einen konnte bei Patienten mit CF mit dieser innovativen und schnellen Methode die Differenzierung zwischen Kolonisation und Infektion immunologisch demonstriert werden und zum anderen die Erhöhung von IL-17a bei Patienten mit CF und akuter ABPA als immunologischer Marker entdeckt werden. Die Forschungsergebnisse zu Assoziations- und Risikofaktoren ermöglichen eine gezielte Beratung von Patienten und gibt Handlungsempfehlungen für den Kliniker. Auch Empfehlungen in Bezug auf das therapeutische Vorgehen bei pulmonalen Infektionen durch den Scedosporium apiospermum und Lomentospora Komplex konnten erstmals publiziert werden und unterstützen damit den Kliniker bei der Behandlung dieser schwerwiegenden Infektionen.

Einleitung: In der vorliegenden Studie wird die Überlebenszeit und die Zeit der klinischen Stabilität sowie deren Einflussfaktoren unter einer Langzeittherapie mit Bosentan von bis zu zehn Jahren bei Patienten mit Eisenmenger-Syndrom (ES) untersucht. Außerdem wird die langfristige Wirkung der Bosentantherapie auf Belastbarkeit, Zyanose und Rechtsherzbelastung untersucht. Methoden: Grundlage dieser Arbeit ist die prospektive Studie HP 3.2, die unter der Koordination des Kompetenznetzes für angeborene Herzfehler die Wirksamkeit einer sechsmonatigen Therapie mit Bosentan bei Patienten mit ES untersuchte. In dieser Arbeit werden die Daten der Studie HP 3.2 sowie der retrospektiv erhobenen Langzeitdaten derselben Patienten statistisch analysiert. Ergebnisse: Das mittlere Alter der 55 ES-Patienten (29 Frauen und 26 Männer) der Studie HP 3.2 betrug 31,73 +/- 10,2 Jahre. Nach einer medianen Beobachtungszeit von 5,44 Jahren (Interquartilsabstand (IQR): 2,32-7,81 Jahre) und einer medianen Behandlungszeit mit Bosentan von 4,92 Jahren (IQR: 1,27-6,91 Jahre) lebten noch 60 % der Patienten. Die mediane Zeit bis zum Tod betrug 6,69 Jahre (IQR: 4,44-7,88 Jahre), jene bis zur ersten klinischen Zustandsverschlechterung 4,68 Jahre (IQR: 2,22-7,10 Jahre). Eine Verbesserung der maximalen Sauerstoffaufname (VO2max) während den ersten sechs Monaten einer Bosentantherapie hatte einen signifikanten Einfluss auf die Überlebenszeit (p = 0,02) ebenso wie die Höhe des Pro-BNP bei Studienstart (p = 0,01). Die Länge der Zeit bis zu einer klinischen Zustandsverschlechterung wurde durch den Pro-BNP-Wert (p = 0,01) bei Studienstart signifikant beeinflusst. Während einer Behandlungszeit mit Bosentan von sechs Monaten verbesserten sich die mediane 6-MGS von 390 m auf 440 m (p < 0,001), die NYHA-Klasse um ein Stadium (p < 0,01) und das Pro-BNP von 395 pg/ml auf 301 pg/ml (p = 0,045). Die transkutane SatO2 in Ruhe und der Abfall derselben während 6-Minuten-Gehtest veränderten sich nicht signifikant. Während den ersten drei Jahren der Langzeittherapie zeigte sich stets eine statistisch signifikant längere mediane 6-MGS im Vergleich zu den Ausgangswerten (von 390 m bis zu 437,5 m im Median). Im weiteren zeitlichen Verlauf von bis zu zehn Jahren glich sich die 6-MGS wieder den Ausgangswerten an. Schlußfolgerung: Über eine außergewöhnlich lange Beobachtungszeit konnten die Höhe des Pro-BNP-Wertes vor Beginn der Bosentantherapie sowie die Verbesserung des VO2max-Wertes in den ersten Monaten einer spezifischen Therapie als Prädiktoren für die Überlebenszeit bei ES-Patienten bestimmt werden. Die Höhe des Pro-BNP-Wertes sowie die 6-MGS vor Beginn der Therapie stellten außerdem Einflussgrößen für die Zeit bis zu einer klinischen Zustandsverschlechterung dar. Eine signifikant bessere Belastbarkeit unter Bosentantherapie konnte über die ersten drei Behandlungsjahre nachgewiesen werden.

Zytokine stellen ein vielversprechendes Therapeutikum für die Immuntherapie bei Tumorerkrankungen dar. Dabei ist IL-15 ein interessantes Zytokin, da es vor allem NK- und CD8+ T-Zellen sehr stark aktiviert und diese Zellen maßgeblich an der Tumorreduktion beteiligt sind. Sowohl bei der Monotherapie mit IL-15 als auch in Kombination aus IL-15 und Antikörpern konnte in vitro und in vivo ein gesteigerter Tumorrückgang gezeigt werden. Der Einsatz von Zytokinen in der Therapie ist jedoch auf Grund von starken Toxizitäten dosislimitierend, weshalb die geringen verwendeten Konzentrationen oftmals nicht ausreichend für einen Therapieeffekt sind. Des Weiteren liegt die Serumhalbwertszeit im Falle von IL-15 bei lediglich 30 Minuten. Bei der Therapie mit IL-15 werden hauptsächlich die Immunzellen in der Zirkulation stimuliert, während nur wenige Immunzellen in der Tumorumgebung aktiviert werden. Deshalb stellen Immunzytokine einen vielversprechenden Ansatz für die Immuntherapie dar. Durch die Fusion eines Antikörpers und Zytokins entstehen antigenspezifische Immunzytokine, welche die Immunzellen gezielt in der immunsuppressiven Tumormikroumgebung aktivieren können. Zudem kann die Serumhalbwertszeit verlängert werden.

Ein für die Immuntherapie interessantes Antigen ist TA-MUC1, da es von soliden Tumorzellen exprimiert wird und auf gesunden Zellen nahezu nicht. PankoMab-GEX® ist ein Antikörper, der ein tumorspezifisches Kohlenhydrat/Protein Konformationsepitop auf MUC1 (TA-MUC1) bindet und ADCC gegen TA-MUC1 exprimierende Tumorzellen induzieren kann. Ob PankoMab-GEX® als Grundlage für die Entwicklung eines Immunzytokins geeignet ist, wurde in dieser Arbeit untersucht.

Für diese Arbeit wurden insgesamt zehn Immunzytokine basierend auf PankoMab-GEX® generiert, welche sich hinsichtlich ihrer IL-15 Potenz (IL-15mut, IL-15wt, IL-15sushi), der FcγRIIIa Bindung sowie der Antigenbindung unterscheiden. Die Arbeit umfasste dabei die Generierung, Produktion und Reinigung der Konstrukte sowie die Charakterisierung der Bindungseigenschaften und der immunologischen Wirkung der Immunzytokine in vitro und in vivo. Es konnte gezeigt werden, dass die Stimulation von Immunzellen mit den Immunzytokinen zu einer Steigerung der Aktivierung, Proliferation, Zytotoxizität und Zytokinaussschüttung bei NK- und T-Zellen führt. Dabei konnte herausgestellt werden, dass das PM-IL-15sushi ein besonders potentes Immunzytokin ist, da es die zytotoxischen Immunzellen sehr stark aktiviert.

Anhand der durchgeführten Analysen konnte gezeigt werden, dass sich PankoMab-GEX® auf Grund der einzigartigen Antigenbindung für die Entwicklung eines Immunzytokins eignet. Angesichts der deutlich stärkeren Potenz des PM-IL-15sushi im Vergleich zu den anderen untersuchten Immunzytokinen sowie der vielversprechenden Wirksamkeitsstudie in vivo wurde dieses Konstrukt als potentielles, neuartiges Therapeutikum ausgewählt.

T cells represent a central component of the human adaptive immune system. Among them, CD4+ T helper cells and CD8+ cytotoxic T cells can be distinguished which either mediate the actions of other immune cells or kill affected cells, respectively. Their proper function is dependent on an appropriate surrounding micromilieu, which classically includes other cell types as well as chemokines and cytokines. Interestingly, recent findings suggest that also the osmolarity of the microenvironment may have an influence. Since osmolarity is substantially higher in lymphatic tissue and other immunologically active compartments than in plasma, I investigated what kind of alterations this hypertonicity can evoke in different effector T cell species. Due to their relevance in autoimmune and tumor diseases, Th17 and CD8+ T cells have been in the focus of my studies. To investigate phenotypical and metabolic changes, Th17 cells and CD8+ T cells have been cultured and stimulated in hypertonic medium and subsequently analyzed. Additionally, shRNA and molecular inhibitors were utilized to uncover possible underlying molecular pathways. Consequently, to analyze functional alterations in hypertonicity, CD8+ T cells specific for MART-1 were purified and their cytolytic capability towards target cells presenting MART-1 was evaluated in a hypertonic environment. Upon activation under hypertonic conditions, the Th17 phenotype was significantly augmented within the Th17 cell population, though this was going hand in hand with induction of anti-inflammatory markers such as FOXP3 and TGF-β expression. I was able to illustrate that both effects were mediated via the p38 MAP kinase pathway. Moreover, cytotoxic T cells showed significant increase of their cytolytic capability in hypertonic medium. It correlated with enhanced expression of granzyme B, perforin and TNF-α as well as alternative cytolytic molecules such as TRAIL. Similarly, the cytotoxic T cells demonstrated augmented cell activation and cell metabolism in a hyperosmotic microenvironment. Concurrence of the upregulation of pro- and anti-inflammatory features in Th17 cell subsets in a hypertonic microenvironment indicates a relevant role in Th17-mediated autoimmune diseases. Moreover, enhanced cytotoxic activity of CD8+ T cells in higher osmolarity may represent a vital part of the defense system protecting the human body from pathogens and preventing tumor growth. These findings may bring about therapeutic innovations in the highly investigated field of adoptive T cell therapies, making the deployed CD8+ T cells even more effective. Lastly, considering osmolarity when investigating T cell functionality will become essential in future to obtain reliable, relevant and translational findings.

Einleitung: Das Vorhofflimmern (VHF) stellt die häufigste Herzrhythmusstörung des Menschen dar [1]. Die Therapieoption der Ablation mittels zirkumferenzieller Pulmonalvenenisolation (PVI) unter ionisierender Strahlung weist hierbei ein erhöhtes Risiko für Folgeerkrankungen des medizinischen Personals auf [57, 129, 143-145]. Ferngesteuerte Katheterablationssysteme (RCS) sollen dem vorbeugen und der Sicherheit und Erfolgsrate der konventionellen manuellen Methodik nicht unterlegen sein [147, 148]. Diese Arbeit stellt die Durchführung eines Follow-Ups von Patienten nach Ablation mit dem RCS Amigo™ dar. Methodik: In diese Studie wurden Patienten mit paroxysmalen und persistierenden VHF retrospektiv eingeschlossen und am Campus Virchow Klinikum der Charité mithilfe des RCS abladiert. Als Vergleichskohorte dienten VHF-Patienten, welche mittels einer konventionellen manuellen Technik behandelt wurden. Als Studienendpunkte wurde eine Rezidivfreiheit von dokumentiertem VHF und atrialen Tachykardien (>30 Sekunden) nach 12 und 24 Monaten festgelegt. Zudem wurden sekundäre Endpunkte wie Frührezidive und Komplikationen untersucht. Ergebnisse: 28 Patienten wurden im Zeitraum vom 01.12.2012 bis 31.08.2013 mittels RCS abladiert. Ein vollständiges Follow-Up über 24 Monate war bei 26 Patienten möglich (Gruppe A). Die Vergleichskohorte (Gruppe B) bestand aus 52 Patienten. Die Gruppen zeichnete eine gute Vergleichbarkeit hinsichlich Geschlecht, Alter, BMI, VHF-Typ, CHA2DS2-VASc-Score, Größe des linken Vorhofs, linksventrikuläre Ejektionsfraktion, Medikation und Vorerkrankungen aus. Hinsichtlich der Frührezidive lagen keine signifikanten Unterschiede vor (A 38,5% vs. B 30,8%; p=0,612). Gruppe A erzielte im 12-Monats Follow-Up ein signifikant besseres Ergebnis der Rezidivfreiheit (A 80,8% vs. B 51,9%; p=0,025). Nach 24 Monaten war keine signifikante Überlegenheit der Gruppe A bezüglich der Rezidivfreiheit nachweisbar (A 53,8% vs. B 48,1%; p=0,810). Die 24 Monate des Follow-Ups überlebten alle Patienten der Gruppe B. In Gruppe A ist ein Patient kurz vor Beendigung des 2 Jahres Follow-ups an einer Pneumonie verstorben (p=0,333). Auf Seiten der manuell abladierten Gruppe traten häufiger und schwerere Prozedur-assoziierte Komplikationen auf (A 3,8% vs. B 9,6%; p=0,652). Schlussfolgerung: Die PVI-Therapie des paroxysmalen und persistierenden VHFs mittels des RCS Amigo™ war der manuellen Ablationsmethodik im Follow-Up über 12 Monate hinsichtlich der Rezidivfreiheit überlegen. Die Rezidiv-Langzeitanalyse über 24 Monate zeigte keine signifikanten Vorteile des RCS. Das RCS war der manuellen Methodik hinsichtlich der Komplikationsrate nicht unterlegen. Größere prospektive und multizentrische Studien sollten folgen, um diese Ergebnisse zu überprüfen.

HINTERGRUND: Die allogene hämatopoetische Stammzelltransplantation (alloHSZT) kann Leukämie heilen, ist jedoch assoziiert mit einer prolongierten Immundefizienz, die das Risiko für infektiöse Komplikationen steigert. Defekte in der Keimzentrumsreaktion führen vermutlich zur verlangsamten Rekonstitution von CD27 positiven Gedächtnis-B-Zellen, die eine wichtige Rolle für die Immunabwehr spielen. Konkrete Mechanismen dahinter sind jedoch kaum bekannt. METHODEN: Lymphozyten aus peripherem Blut von 35 Leukämie-Patienten wurden am Tag 180 und Tag 360 nach der alloHSZT per Durchflusszytometrie analysiert. Dabei wurden B- und T-Zell-Subpopulationen quantitativ bestimmt und die Expression von funktionellen Oberflächenmarkern ausgewertet. Zudem wurden B-Zellen von Tag 360 T-Zell-abhängig mit α-IgM/CD40L/CpG für zwei Tage stimuliert und die Menge der apoptotischen Zellen mit Annexin V/PI-Färbung untersucht. ERGEBNISSE: I.) Ein Jahr nach der alloHSZT wiesen alle Patienten trotz normalisierter Gesamt-B-Zellzahl einen Mangel an IgD-CD27+ Isotyp-gewechselten Gedächtnis-B-Zellen und IgD+CD27+ MZ-ähnlichen B-Zellen im Vergleich zur altersadaptierten Kontrollgruppe auf. Darüber hinaus waren ein Jahr nach der alloHSZT sowohl die Gesamtzahl der CD4+ T-Helferzellen als auch die Zahl der CD4+CXCR5+ follikulären Gedächtnis-T-Helferzellen signifikant vermindert. II.) Naive B-Zellen zeigten verminderte CXCR5- und HLA-DR-Expressionen am Tag 360. Dies weist auf eine reduzierte Fähigkeit zur Migration in den Lymphfollikel und zur Antigenpräsentation hin. Die Expression des BAFF-R war in allen B-Zell-Subpopulationen vermindert, was eine Auswirkung auf das Überleben und die Homöostase der B-Zellen haben könnte. Die inflammatorischen Marker CD86 und CXCR3 waren am Tag 180 signifikant höher expremiert. Im Verlauf normalisierten sie sich in nahezu allen B-Zell-Subpopulationen, nicht jedoch in den Gedächtnis-B-Zellen. III.) Am Tag 360 zeigte sich nach in vitro Stimulation eine gesteigerte Apoptose der B-Zellen von alloHSZT-Patienten im Vergleich zu den Kontrollprobanden. Damit ging eine erhöhte Expression von Fas in nahezu allen B-Zell-Subpopulationen einher. SCHLUSSFOLGERUNG: Mögliche Mechanismen für Keimzentrumsdefekte nach der alloHSZT sind ein systemisches inflammatorisches Milieu sowie eine reduzierte Migrationskapazität und eine erhöhte Apoptoseneigung nach Stimulation bei den B-Zellen. Die Ergebnisse weisen eine bis zu über ein Jahr nach der alloHSZT bestehende Gedächtnis-B-Zell-Immundefizienz aus und unterstreichen die Wichtigkeit der Überprüfung von Immunantworten auf Impfungen.

Purpose: Antibody-mediated rejection (ABMR) has been recognized as a major cause of graft loss. Early diagnosis is crucial for the effective treatment of patients with ABMR. Detecting the blood expression of interferon-stimulated gene (ISG) might offer a non-invasive way to differentiate patients with ABMR from patients with stable graft function (SGF), urinary tract infection (UTI), T cell-mediated rejection (TCMR) and interstitial fibrosis/tubular atrophy (IFTA). Methods: A total of 185 adult kidney transplant recipients were recruited, including ABMR (n=20), SGF (n=51), UTI (n=17), Borderline (BL) (n=22), TCMR type I (n=19), TCMR type II/III (n=26) and IFTA (n=30) patients. Total RNA was isolated from the whole blood of patients at the time of biopsy. Quantitative real-time PCR and ELISA were performed to measure the expression levels of ISGs, which included IFIT1, IFIT3, RSAD2, ETV7, IFI44, IFI44L. The mRNA and protein expression levels of ISGs in different patient groups were compared with each other by the Mann-Whitney U test. Receiver operating characteristics (ROC) analysis was performed to assess the diagnostic value for those markers distinguishing ABMR patients from other patients. Results: mRNA expression levels of IFIT1, IFIT3, RSAD2, ETV7 were significantly up-regulated in the blood of ABMR patients compared to the SGF group (P<0.05). The protein expression of these genes showed no significant differences compared to those of the SGF group (P>0.05). The ETV7 mRNA expression level in ABMR was significantly higher than in the SGF, BL, TCMR type II/III groups and significantly lower in the UTI group (P<0.05). The area under the ROC curve (AUC) for ETV7 mRNA expression distinguishing ABMR from all other groups is 0.69 (95% CI: 0.60-0.78, P=0.006) with a sensitivity of 0.95 and a specificity of 0.50. The AUC for ETV7 mRNA expression distinguishing the ABMR group from the SGF group is 0.83 (95% CI: 0.74-0.92, P<0.001) with a sensitivity of 0.95 and a specificity of 0.70. Conclusions: The measurement of the ETV7 mRNA expression level might offer a novel and non-invasive approach for differentiating ABMR from other complications after kidney transplantation.

Hintergrund: Das Ovarialkarzinom ist das gynäkologische Malignom mit der schlechtesten Prognose mit einer 5-Jahresmortalität von 30-40 %. Es fehlen Tumormarker für die Früherkennung, Zielmoleküle im Sinne einer „targeted therapy“ und Marker zur Prognose- und Therapieabschätzung für eine individualisierte Therapie. Die Adhäsionsmoleküle ICAM-1 und VCAM-1 sind Zellmembranproteine, die bei der Kommunikation zwischen Zellen und Matrixgewebe und bei der Zellmigration jenseits des Epithels, welches die Grundlage für eine Metastasierung darstellt, eine entscheidende Rolle spielen. Aufgrund dieser Funktionen sind sie daher ein erfolgversprechendes Zielmolekül. Für zahlreiche andere Malignome konnte eine abnorme ICAM-1 und VCAM-1 Expression gezeigt werden. Ziel dieser Untersuchung war die Evaluation der Bedeutung von ICAM-1 und VCAM-1 für das epitheliale Ovarialkarzinom (EOC). Material, Methoden und Ergebnisse: 231 Gewebe- und Plasmaproben von Patientinnen aus dem OVCAD-Register mit fortgeschrittenem EOC wurden auf die Proteinexpression von ICAM-1 und VCAM-1 mittels ELISA untersucht. Es erfolgte eine Korrelation im Plasma und Gewebe und mit etablierten Prognosefaktoren für das EOC. Abschließend wurde die prognostische Bedeutung der Proteinexpression für das Gesamtüberleben (OS) und das progressionsfreie Überleben (PFS) evaluiert. In jeder untersuchten Probe konnten ICAM-1 und VCAM-1 nachgewiesen werden. Die mediane Konzentration im Gewebe lag für ICAM-1 bei 766 ng/ml (Range: 16,7-2061 ng/ml) und für VCAM-1 bei 279 ng/ml (Range: 1,59-1141 ng/ml). Im Plasma lagen die Werte für ICAM-1 bei 353 ng/ml (Range: 135-966 ng/ml) und für VCAM-1 bei 1451 ng/ml (Range: 539-3894 ng/ml). Die VCAM-1 Expression korrelierte mit der von ICAM-1 im Plasma (ρ = 0,275, p < 0,0001) und im Gewebe (ρ = 0,62, p < 0,001). Bei der Korrelation mit den klassischen Prognosefaktoren zeigte sich für ICAM-1 im Gewebe eine negative Assoziation mit dem Alter (p = 0,036) und eine positive mit CA-125 (p = 0,026), FIGO-Stadium (p = 0,032), Vorhandensein von Aszites (p = 0,018) und Metastasen (p = 0,036). Nach Adjustierung für die klassischen Prognosefaktoren in der multivariaten Analyse konnten ICAM-1 im Gewebe (p = 0,042) und VCAM-1 im Gewebe (p = 0,001) als unabhängige Prognosefaktoren für das PFS identifiziert werden. Eine prognostische Bedeutung für das OS konnte nicht gezeigt werden. Schlussfolgerung: Die Proteinexpression im Plasma korrelierte nicht mit der im Gewebe und hatte keine prognostische Bedeutung für das OS oder PFS. Die ICAM-1 und VCAM-1-Expression im Gewebe konnte als unabhängiger Prognosefaktor für das PFS identifiziert werden und kann spezifisch für das Ovarialkarzinom sein. ICAM-1 im Gewebe korrelierte mit fünf etablierten Prognosefaktoren. Die hier erhobenen Ergebnisse müssen nun in einer prospektiven Studie mit einer größeren Patientenzahl bestätigt und weiter differenziert untersucht werden.

Eine gesunde, ausgewogene Lebensweise und ein gutes soziales Standing sind bedingt durch funktionsfähigen, hochästhetischen Zahnersatz. Auch das steigende Bewusstsein für den eigenen Körper erhöht die Forderungen der Patienten nach hochästhetischem und metallfreiem Zahnersatz. Aktuell wird die vollkeramische Versorgung durch CAD/CAM basierte Fertigung von Monolithen und Gerüsten, die nachfolgend mit einer Verblendkeramik individualisiert werden müssen, erreicht. Es kommt immer noch zu Chipping und Gerüstfrakturen. Um dem entgegenzuwirken, hat sich diese Arbeit damit befasst, monolithische und hierarchisch geschichtete Käppchen unter Verwendung der Elektrophorese herzustellen und zu untersuchen. Es wurden verschiedene Setups mit individuellen Parametern erstellt, bei denen unterschiedliche Suspensionen zum Einsatz kamen. Es war dadurch möglich Monolithe, zu denen auch gesteuert poröse Käppchen zählen, aus verschiedenen Suspensionen zu produzieren. Anschließend wurden hierarchische Käppchen elektrophoretisch erzeugt, deren jeweilige Innen- bzw. Außenschicht auf die weitere strukturelle Funktion, wie zum Beispiel das adhäsive Befestigen zum Zahn oder ein verbesserter Haftverbund zur Verblendkeramik, abgestimmt wurde. Für die Suspensionen kamen nanoskalige Oxidkeramikpulver (Zirkoniumdioxid und Aluminiumoxid) zum Einsatz. Diese wurden mit absolutem Ethanol und Benzoesäure dispergiert. Teilweise wurden verschiedene Zusätze und Binder wie Butvar B 98, Tulopur 4000 oder Optapix PAF 46 hinzugefügt. Unter Anwendung der Nanoindentation konnte eine literaturbeschriebene Festigkeit des elektrophoretisch erzeugten Zirkongerüstes belegt werden. Es konnte ein druckknopfartiger Verbund von Zirkoniumdioxid und Aluminiumoxid nach dem Sintern im Rasterelektronenmikroskop beschrieben werden. Die einzelnen hierarchischen Schichten waren fest mit einander verbunden und es kam zu keinen strukturellen Trennungen bzw. Ablösungen der jeweiligen Schichten. Ein gesteigerter Haftverbund von 37,1 % von Zirkoniumdioxidgerüst und Verblendkeramik konnte unter Durchführung eines Druck-Scher-Versuches nachgewiesen werden. Der Test nach ISO 9693-2 belegt, dass unter Anwendung des neuentwickelten Bonders zuerst die Verblendkeramik nachgibt, während der Haftverbund noch intakt ist. Somit konnte gezeigt werden, dass eine hierarchische Strukturierung von dreidimensionalen Gerüstkeramiken möglich und umsetzbar ist. Modifizierte Schichten von Oxidkeramiken sind an ihrer Oberfläche ätzbar und sorgen somit für einen besseren Haftverbund zum Zahn und einer festeren Verbindung zur Verblendung. Auch die Einlagerung von Poren in die Gerüstkeramik konnte in Ansätzen gezeigt werden.

Einleitung: Die radikale vaginale Trachelektomie (RVT) stellt eine revolutionäre fertili-tätserhaltende Behandlungsoption für junge Patientinnen mit Zervixfrühkarzinom dar. Aufgrund von hohen Frühgeburtsraten und nicht zu unterschätzenden operativen Kom-plikationen ist die RVT jedoch nicht unumstritten. Die Morbidität wird dabei u. a. durch die Parametrienresektion bedingt. Die onkologische Relevanz der Parametrektomie im Frühstadium des Zervixkarzinoms ist derzeit unklar. Nur wenige Studien haben bis dato das resezierte parametrane Gewebe der RVT standardisiert untersucht. Daher ist das Ziel der vorliegenden Arbeit, die Größe der Parametrien von RVT-Präparaten zu be-stimmen. Gleichzeitig sollen die Einflussfaktoren auf die Parametriengröße untersucht und abschließend der Einfluss der resezierten Parametriumgröße auf das onkologische Outcome des Kollektivs beurteilt werden.

Methodik: Das Studienkollektiv umfasst 122 Patientinnen mit Zervixfrühkarzinom, die im Zeitraum von Mai 2010 bis Dezember 2014 an zwei verschiedenen Standorten der Cha-rité-Universitätsmedizin Berlin eine RVT in Kombination mit einer pelvinen Lymphadenektomie erhielten. Die Daten wurden retrospektiv aus den elektronischen Krankenakten der Patientinnen extrahiert und mit Fokus auf das parametrane Gewebe ausgewertet. Die statistische Auswertung erfolgte mit IBM® SPSS® Statistics 24. Sie beinhaltete neben den deskriptiven Analysen auch den Mann-Whitney-U-Test, den Kruskal-Wallis-Test, den Wilcoxon-Test, die Rangkorrelation nach Spearman sowie die Kaplan-Meier-Methode.

Ergebnisse: Der pathologische Befundbericht beinhaltete in nur 37,7% der Fälle eine detaillierte Beschreibung der Parametrien, in 18,9% der Fälle wurde das Parametrium unpräzise als „spärlich“ beschrieben, in 4,9% der Fälle wurde kein Parametrium reseziert und in 38,5% gab es im pathologischen Befund keinerlei Angaben zum parametranen Gewebe. Insgesamt konnte eine Parametrektomie bei 56,6% der Patientinnen erreicht werden. Dabei stellte sich ein signifikanter Einfluss des BMIs, des Operateurs und des Operationsortes auf die resezierte Parametriumgröße dar. In einer medianen Follow-up-Zeit von 23 Monaten (IQR: 13,3 – 37) trat ein Rezidiv auf (0,82%, 1/122). Es fand sich keine Assoziation zwischen der resezierten Parametriumgröße und dem onkologischen Outcome der Patientinnen. Das einzige Rezidiv trat bei einer Patientin mit reichlich rese-zierten Parametrium auf.

Schlussfolgerungen: Die vorliegenden Daten zeigen sowohl eine Heterogenität der Größe der Parametrienresektion als auch eine uneinheitliche, unvollständige Befundung der RVT-Präparate. In unserer Analyse lässt sich kein Vorteil für die Patientinnen erken-nen, bei denen viel parametranes Gewebe reseziert wurde. Damit lässt sich die Frag-würdigkeit der Parametrektomie beim Zervixfrühkarzinom unterstreichen. Die histopathologische Aufarbeitung des parametranen Gewebes am RVT-Präparat sollte standardisiert erfolgen. Dadurch soll die Vergleichbarkeit der Resektate gewährleistet werden, damit zukünftig validere Aussagen zur Relevanz der Parametrienresektion beim Zervixfrühkarzinom getroffen werden können.

Der systemische anti-inflammatorische Effekt des kontrollierten Fastens konnte bei Patienten mit Metabolischem Syndrom (MetS) gezeigt werden. Ob diese anti-inflammatorische Wirkung ebenfalls einen Einfluss auf orale Gewebe hat, ist bislang nicht geklärt. Ziel dieser klinischen prospektiven Kohortenstudie war es daher, den Effekt des klinisch-kontrollierten Fastens auf parodontale Entzündungsparameter zu untersuchen. Siebenundvierzig Patienten mit MetS wurden zwischen August und November 2016 nach schriftlicher Einwilligung rekrutiert. Alle Patienten wurden zur kontrollierten Durchführung eines multimodalen Fastenprogramms nach Buchinger mit maximal 300 kcal/Tag für 14 Tage stationär betreut. Die Mundhygiene blieb über den Studienzeitraum unbeeinflusst. Folgende parodontale Parameter wurden von zwei kalibrierten Untersuchern erhoben: Blutung auf Sondieren (BOP), Sulkusflüssigkeitfließrate (SFFR) und Plaqueindex (PI). Weiterhin wurden C-reaktives Protein (CRP), Blutdruck (BD), Taillenumfang (TU), Nüchternglukose (NGLU), Triglyzeride (TRG) und High-density Lipoprotein (HDL) vor dem Fastenbeginn (T1) und am letzten Fastentag ±1 Tag (T2) bestimmt. Die statistische Analyse erfolgte mittels Mann-Whitney-U Test, Wilcoxon Test und Korrelationsanalyse nach Spearman. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wurden Daten von 28 Frauen ausgewertet. Die parodontalen Entzündungsparameter reduzierten sich signifikant nach dem Fasten im Vergleich zur Ausgangssituation (BOP 39 % - 33,1 % (p<0,001), SFFR 73,9 PE - 59,3 PE (p<0,05)). PI und CRP blieben unverändert (PI 69,2 % - 69,3 % (p=0,446), CRP 4,2 mg/l - 4,9 mg/l (p=0,178)). Die metabolischen Parameter verringerten sich signifikant verglichen mit den Ausgangswerten (BD systolisch 135 mmHg - 120 mmHg, distolisch 80 mmHg - 75 mmHg (<0,001), TU 111 cm - 107 cm (p<0,001), NGLU 99,1 mg/dl - 76,6 mg/dl (p<0,001), TRG 173,7 mg/dl - 135,2 mg/dl (p<0,001), HDL 50,3 mg/dl - 46,4 mg/dl (p=0,002)). Das Ausmaß der Blutungsreduktion korrelierte signifikant mit den Anfangswerten der Nüchternglukose (r=0,37, p=0,049) und mit der Gewichtsreduktion (r=0,4, p=0,04). Das klinisch-kontrollierte prolongierte Fasten reduzierte die parodontalen Entzündungsparameter BOP und SFFR trotz unveränderter Mundhygiene und hohem PI. CRP als systemischer Biomarker war kein Prädiktor für die gemessenen parodontalen Entzündungsprozesse. Weiterführende Studien sind erforderlich, um den Einfluss des kontrollierten Fastens im Rahmen der Parodontitistherapie genauer zu untersuchen.

The biomechanical properties of the brain play an important role in vital functioning and disease development. Over the last decade, cerebral magnetic resonance elastography (MRE) has emerged as a valuable imaging technique, revealing important characteristics of tissue biomechanics in disease and health. However, state-of-the-art mouse brain MRE is limited by time-consuming multi-shot acquisition techniques and noise-sensitive single-frequency image reconstruction methods. Therefore, the purpose of this PhD project was the development of multifrequency mouse brain MRE based on a single-shot acquisition technique and noise-robust tomoelastography post-processing for high-resolution stiffness mapping. The feasibility of the method was demonstrated using three in vivo studies. In the first study, shear wave speed (SWS) as a surrogate of stiffness in different areas of the brain was measured. In the second study, the effect of body temperature on biophysical parameters of murine brain tissue was investigated in the normothermic to hypothermic range. Tomoelastography was combined with arterial spin labelling and diffusion-weighted imaging in order to determine the relationship between tissue stiffness, perfusion and diffusion. In the third study, mechanical brain alterations were continuously monitored during the critical phase of death in a mouse model of hypoxia. In ten animals, we quantified regional dependent SWS of 2.9 ± 0.2 m/s, 4.9 ± 0.5 m/s, 4.8 ± 0.8 m/s and 3.5 ± 0.3 m/s for the corpus callosum, hippocampus, diencephalon and cortex. In a group of six animals, we found that SWS decreased from hypothermia (28 ± 0.5 °C) to normothermia (38 ± 0.5 °C) by 6.2%, 10.1% and 7.4% in the whole brain, cortex and hippocampus, respectively. These SWS decreases were correlated with changes in water diffusion (30% increase) and blood perfusion (60% to 90% increase). Furthermore, in fourteen animals, brain death led to a 6% increase of SWS in the whole brain and 9% in the hippocampus when compared to in vivo values. Our novel multifrequency MRE method with tomoelastography processing provides mouse brain stiffness maps within shorter scan times and with greater detail resolution than a conventional MRE. Short scan times, in the order of only 40 seconds, open new horizons for continuous stiffness monitoring during different pathological processes in vivo. Clinical relevant biophysical processes in the brain, such as hypothermia and hypoxia, and the critical phase of brain death were monitored and investigated for the first time. The results show that stiffness varies across sub-regions in the murine brain, is inversely correlated with water diffusion and blood perfusion, and increases in hypoxia towards brain death. The new method contributes to the growing understanding of mechanical signatures of brain tissues and is potentially of great value for future studies of in vivo brain mechanical properties in health and disease.

C-to-U RNA editing has been implicated as possibly either adaptive or maladaptive mechanism in temporal lobe epilepsy (TLE), the most common form of focal epilepsy with a persistently high rate of pharmacoresistance, despite an abundance of available antiepileptic drugs. C-to-U RNA-edited glycine receptors (edGlyR) might present a novel drug target for treatment of pharmacoresistant TLE. Previous studies have shown elevated expression of edGlyR in resected hippocampi of TLE patients, which correlated with the degree of hippocampal sclerosis. C-to-U RNA editing of GlyR mRNA leads to a gain of function, resulting in an increased affinity for glycine. edGlyR act predominantly in presynaptic compartments, where they facilitate neurotransmitter release and, depending on neuron type afflicted with edGlyR expression, induce network hyper- or hypoexcitability. C-to-U RNA editing of GlyR mRNA could therefore contribute to seizure generation or represent an adaptive mechanism to decrease hyperexcitability. The aim of this thesis was to identify specific edGlyR antagonists and investigate their effect on epileptic activity in human brain ex vivo, as well as identify the neuronal cell type expressing edGlyR using a novel RNAediting sensor tool in human brain slice cultures. Using high-throughput screening methods and database research, I was unable to identify a specific edGlyR antagonist. However, one of the molecules tested as a potential edGlyR antagonist, dimethylethanolamine (DMEA), has been tested as treatment option for different neurological disorders, although detailed functional mechanisms are still unknown. Here, I showed that DMEA decreased spontaneous activity in primary neuronal cultures and displayed an antiepileptic effect in patient-derived brain tissue ex vivo. In addition, I established stable viral mediated expression of the RNA-editing sensor tool in human brain slice cultures and showed neuron-specific expression. I propose that application of DMEA as well as identification of RNA-editing on single cell level in human brain tissue present valuable tools for the development of novel therapeutic options in patients with pharmacoresistant TLE.

Hintergrund: Gangstörungen bei Personen mit Multipler Sklerose (PmMS) sind häufig, die detaillierte Beurteilung dieser in Forschung und ambulanter Versorgung jedoch ist anspruchsvoll. Vorherige Studien zeigten Validität und Umsetzbarkeit visuo-perzeptiver Ganganalysen bei PmMS. Unter anderem wurde der Short Maximum Speed Walk (SMSW) eingeführt, mit dem das Gangbild auf einer sehr kurzen Messstrecke beurteilt werden kann. Ziel: Die Äquivalenz des SMSW im Vergleich zum Untersucher-abhängigen Timed 25-Foot Walk (T25FW) in einer großen Kohorte von PmMS zu prüfen. Es sollte zudem die Assoziation der aus dem SMSW abgeleiteten Gangparameter mit dem Grad der Behinderung sowie mit der subjektiven Beeinträchtigung des Gangbildes untersucht werden, um den SMSW als schnelle und objektive Messmethode mit klinischer Relevanz und als dem T25FW womöglich überlegen zu validieren. Methoden: 95 PmMS und 60 gesunde Kontrollen (GK) führten pro Person jeweils drei Messungen des SMSW mittels visuo-perzeptiver Bewegungsanalyse mit der Microsoft® Kinect™ durch, um die Test-Retest-Reliabilität zu ermitteln. Beide Gruppen absolvierten ebenfalls den T25FW. Der Behinderungsgrad der PmMS wurde anhand der Expanded Disability Status Scale (EDSS) und die selbst wahrgenommene Gangbeeinträchtigung mit der 12-item Multiple Sclerosis Walking Scale (MSWS-12) beurteilt. Ergebnisse: PmMS zeigten während des SMSW eine geringere mittlere Geschwindigkeit (p < 0,001) und größere mediolaterale Deviation (p = 0,002) als GK. Die mittlere Geschwindigkeit war der SMSW Parameter mit der höchsten Reliabilität in beiden Gruppen (Intraklassen-Korrelationskoeffizient (ICC) bei PmMS = 0,985 und bei GK = 0,977). Die mittlere Geschwindigkeit sank mit dem Alter bei PmMS und GK (r bei PmMS = -0,648 und bei GK = -0,452, jeweils p < 0,001). Die Korrelation zwischen der mittleren Geschwindigkeit im SMSW und der im T25FW war in beiden Gruppen hoch (r bei PmMS = 0,783 und bei GK = 0,747, jeweils p < 0,001) und die mittlere Differenz (0,0013 m/s) zwischen den Methoden lag unter der kleinsten erkennbaren Änderung. Die mittlere Geschwindigkeit korrelierte gut mit der klinischen Behinderung basierend auf dem EDSS (r = -0,586, p < 0,001) und mit der selbst wahrgenommenen Gangbeeinträchtigung basierend auf der MSWS-12 (r = -0,546, p < 0,001). Schlussfolgerung: Gangparameter der visuo-perzeptiven Bewegungsanalyse während des SMSW können Gangstörungen bei PmMS zuverlässig auf sehr kurzen Strecken erkennen. Insbesondere die maximale Gehgeschwindigkeit kann in diesem simplen Testaufbau mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. Assoziationen mit Behinderung und selbst wahrgenommener Gangbeeinträchtigung untermauern die klinische Relevanz. Weitere Forschung ist notwendig, jedoch ist der SMSW aufgrund der Objektivität in einem simplen Testaufbau dem T25FW potentiell überlegen.

Die Magnetresonanztomographie (MRT) hat als strahlungsarme Bildgebungsmethode in den letzten Jahren stetig an Bedeutung gewonnen. Parallel kam es zu einer Zunahme an Implantationen von Herzschrittmachern. Aufgrund unterschiedlichster Wechselwirkungen der Schrittmachersysteme mit dem MR-Feld, u.a. starker Erwärmung der Elektrodenspitze mit resultierender Gewebeschädigung, stellte ein Schrittmachersystem bis vor Kurzem eine Kontraindikation zur MRT dar. Dies änderte sich mit der Einführung bedingt MR-sicherer Systeme im Jahr 2008. Seither wurden nur endokardiale Elektroden zertifiziert, sodass Patienten mit epikardialen Elektroden, insbesondere Kinder, bis heute von MRT-Untersuchungen ausgeschlossen sind.

Methoden Ein neuartiges, mit Flüssigkeit durchströmbares MRT-Phantom wurde zur Untersuchung des Erwärmungsverhaltens epikardialer Schrittmacherelektroden im elektromagnetischen Feld eines MR-Scanners weiterentwickelt. Als Referenz-Elektrode wurde eine MRT-konditionale endokardiale Elektrode (Medtronic CapSureFix Novus 5076) verwendet. Die Untersuchungen erfolgten in einem 1,5 Tesla MR-Tomographen mittels eines festgelegten Sequenzprotokolls. Ziel der Studie ist der Vergleich des Erwärmungsverhaltens von MRT-konditionalen endokardialen Elektroden (Medtronic Typ 5076 und Typ 3830) und nicht MRT-konditionalen epikardialen Elektroden (Medtronic Typ 4965 und Typ 4968). Weiterhin soll der potentielle Kühlungseffekt der Blutzirkulation simuliert und evaluiert werden.

Ergebnisse Die Erwärmung der Referenz-Elektrode Typ 5076 war mit den Temperaturen der endokardialen Elektrode 3830 als auch mit den epikardialen Elektrodentypen 4965 und 4968 vergleichbar (siehe Tabelle). Es konnte eine durchströmungsbedingte prozentuale Reduktion der Erwärmung (Mittelwerte) für die endokardialen Elektroden von 30% (Typ 5076) und 27% (Typ 3830) sowie von 12% für die epikardiale Elektrode Typ 4965 ermittelt werden.

Maximaltemperaturen* TSE Temperatur (Schrittmacherplatzierung) SSFP Temperatur (Schrittmacherplatzierung) 5076 14,0°C (Ventrikel, links-pectoral) 5076 13,5°C (Ventrikel, links-pectoral) 3830 18,7°C (Ventrikel, links-pectoral) 3830 16,6°C (Ventrikel, links-abdominal) 4965 10,3°C (Ventrikel, links-abdominal) 4965 7,8°C (Ventrikel, links-abdominal) 4968 11,9°C (Atrium, Anode, abdominal) 4968 8,2°C (Atrium, Anode, abdominal) *die Berechnung der Werte erfolgte aus den ermittelten Maximaltemperaturen abzüglich der Ausgangstemperaturen

Schlussfolgerungen Das neuartige Herzmodell ermöglicht ein reproduzierbares Versuchssetting mit der Möglichkeit zur Simulation des Blutflusses. Die Erwärmung der MRT-konditionalen endokardialen Elektroden Typ 5076 und Typ 3830 war mit den nicht MRT-konditionalen epikardialen Elektrodentypen 4965 und 4968 vergleichbar. Die Durchströmung zeigte bei allen Elektroden einen Einfluss auf die Entwicklung der Maximaltemperaturen und könnte bei zulassungsrelevanten Computermodellen, zur Abschätzung des Risikos temperaturinduzierter Funktionsänderungen, berücksichtigt werden. Bei allen getesteten Elektrodentypen zeigten lediglich Sequenzen über der empfohlenen Spezifischen Absorptionsrate (SAR) über 2 W/kg nennenswerte Temperaturentwicklungen, sodass bei niedriger SAR das Risiko einer temperaturinduzierten Gewebeschädigung, sowohl durch endo- als auch epikardiale Elektroden, gering erscheint.

Hintergrund: Die Anastomoseninsuffizienz (AI) ist eine gefürchtete Komplikation abdominalchirurgischer Eingriffe und geht mit einer gesteigerten postoperativen Morbidität und Mortalität einher. Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1) ist ein zentraler Regulator des Wundheilungsprozesses und stimuliert unter anderem Kollagensynthese sowie Fibroblasten- und Endothelproliferation. Untersucht wurde, ob die lokale Applikation von IGF-1 über beschichtetes Nahtmaterial die Wundheilung positiv beeinflusst. Methodik: Mithilfe einer biodegradierbaren Poly(D,L-Laktid)-Trägersubstanz (PDLLA) wurde das Nahtmaterial unter sterilen Bedingungen mit biologisch aktivem IGF-1 beschichtet. An sechs Monate alten, weiblichen Sprague Dawley Ratten wurde eine Dissektion und Anastomosierung des Colon transversum durchgeführt. Für die Anastomosennaht wurden, je nach Gruppenzugehörigkeit, unbeschichtete, alleinig mit PDLLA beschichtete sowie PDLLA + IGF-1 beschichtete Fäden verwendet. Nach einer Standzeit von einem, drei oder sieben Tagen wurde die Proteinkonzentration von IGF-1, Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Transforming Growth Factor-beta 1 (TGF-β1) und Granulocyte Macorphage-Colony Stimulating Factor (GM-CSF) mittels ELISA sowie die IGF-1- und VEGF-Genexpression mittels quantitativer PCR (qPCR) im perianastomotischen Gewebe gemessen. Des Weiteren wurde die biomechanische Festigkeit der Anastomosen sowie die Anastomosenregion histologisch untersucht (beides nicht Teil der vorliegenden Promotionsarbeit). Ergebnisse: In den ELISA-Untersuchungen konnte in der PDDLA + IGF-1 Gruppe an Tag 1 und Tag 7 eine statistisch signifikant erhöhte IGF-1-Konzentration gemessen werden (p<0,05). Die messbare VEGF-Konzentration lag in der PDLLA + IGF-1 Gruppe an Tag 1 tendenziell über beiden Vergleichsgruppen, an Tag 7 jedoch signifikant unterhalb jener der unbeschichteten Versuchsgruppe. In den TGF-β1- und GM-CSF-Proteinbestimmungen waren zu keinem Zeitpunkt statistisch signifikante Unterschiede messbar. Mittels qPCR konnte an Tag 1 und Tag 7 in der PDLLA + IGF-1 Gruppe eine signifikant höhere VEGF-Genexpression im Vergleich zu den anderen Versuchsgruppen bestimmt werden; die IGF-1-Expression dieser Gruppe lag nur an Tag 7 signifikant über jener der Vergleichsgruppen, an den vorhergegangenen Untersuchungszeitpunkten waren die Werte gruppenübergreifend vergleichbar. In den biomechanischen Untersuchungen konnte an Tag 3 in der PDLLA + IGF-1 Gruppe eine signifikant erhöhte V Stabilität der Anastomosenregion ermittelt werden, während sich histologisch eine gesteigerte bindegewebige Überbrückung des Anastomosenspaltes bei vergleichsweise reduzierter Zahl Entzündungszellen zeigte. Zusammenfassung: Die lokale Applikation von IGF-1 hatte einen partiellen Einfluss auf die Protein- und Genexpression im Bereich der Anastomose. Durch das vermehrt vorliegende IGF-1 konnten Wundheilungsprozessen stimuliert werden, was die biomechanische Stabilität der Anastomose an Tag 3 verbesserte und auch histologisch nachvollziehbar war. Für VEGF waren zum Teil gegenläufige Werte in Proteinkonzentration und Genexpression messbar, die auf ein Vorliegen regulierender Feedbackmechanismen schließen lassen. Durch die verbesserte Heilung könnten postoperative Komplikationen vermieden und Morbidität und Mortalität gesenkt werden.

Einleitung: 1997-2015 wies Berlin im internationalen Vergleich leicht überdurchschnittliche Werte bei Bränden und Brandopfern auf. Im nationalen Vergleich waren die Werte sehr hoch. Die Berliner Feuerwehr bekämpfte im Untersuchungszeitraum jährlich durchschnittlich 11.861 Brände. Material und Methode: Für 1997-2015 wurden 5.471 Brände mit 18.117 Brandopfern retrospektiv ausgewertet. Untersucht wurde die Brandzeit nach Jahren, Monaten Stunden und Stundenclustern. Die örtliche Verteilung der Brände wurde hinsichtlich der Bezirke und Ortsteile untersucht. Ausgewertet wurde die Verteilung der Brände auf die betroffenen Brandobjekte und deren Nutzung. Eine Stichprobe von 89 Sektionsgutachten wurde nach Geschlecht, Alter, Zeitangaben, Art des Brandes, Auffindeort und Todesursache ausgewertet. Ergebnisse: Von den Brandopfern waren 9.436 (52%) “In Sicherheit gebrachte“, 8.186 (45%) “Rauchgasvergiftete/verletzte“ und 495 (3%) „Leblose“ Personen“. Die jährliche Verteilung der Brandopfer der Opferkategorien zeigte deutliche Schwankungen. Die Anzahl der Brände und der Brandopfer war in den Monaten Dezember und Januar am höchsten. Dienstag wies mit 16,4% aller Brandopfer den höchsten Wert der Wochentage auf. Der Sonntag wies bei der Opferkategorie „Leblose Personen“ den höchsten Wert auf. Für die Zeit von 18:00 bis 06:00 Uhr wurden 58% der Brandopfer registriert. Die Verteilung der Brände in Bezirken und Ortsteilen ergab kein systematisches Muster. Einzelne Bezirke und Ortsteile wiesen regelmäßig hohe Brandopferzahlen auf. Die Brände mit Brandopfern ereigneten sich zu 83,4% im Wohnbereich. Die Objektgruppe „Seniorenwohnhaus, Seniorenheim“ war mit 479 Brandopfern aller Opferkategorien und 4,2 Brandopfern je Brand mit hohen Werten vertreten. Eine Stichprobe von 89 Sektionsgutachten zeigte ein Durchschnittsalter von 61,3 Jahren. In 78% wurde „Wohnungsbrand“ als auslösendes Ereignis angegeben. Die Rauchgasexposition stand an erster Stelle der Todesursachen. Diskussion: In Zeiten der Nachtruhe, die zu Hause verbracht wird, waren die meisten Brandopfer zu beklagen. Die getöteten Brandopfer starben in einer vertrauten Umgebung, in der potenzielle Fluchtwege bekannt waren. Theoretisch besaßen die Betroffenen gute Chancen, dem Brand zu entfliehen, in der Praxis waren überwiegend keine oder nur rudimentäre Fluchtaktivitäten festzustellen. Eine frühzeitige Warnung zur Verbesserung der Fluchtmöglichkeiten kann durch Rauchwarnmelder erreicht werden. Informationskampagnen zur Reduzierung der Brandopferzahlen sind für Senioren, Bevölkerung in besonders betroffenen Ortsteilen und bei stark betroffenen Brandobjekten im Wohnbereich sinnvoll. Eine verbesserte Brandstatistik nach DIN 14011 könnte weitere Ansatzpunkte für die Brandprävention erreichen. Aktuelle Forschungen zum Smart-Home mit umfassender Informationsbereitstellung für die Feuerwehr und aktiven Steuerelementen an Bauteilen in Wohnungen zum Rauch- und Brandmanagement könnten die Überlebenschancen verbessern.

This dissertation in medical ethics investigates neurosurgical research for intractable psychiatric disorders and for memory impairment and cognitive decline in Alzheimer disease. In particular, it examines the role that scientific evidence for the research rationale plays for the decision-making process in translation research. The dissertation presents an in-depth analysis of ethical aspects of Deep Brain Stimulation for Alzheimer disease from the research initiation based on serendipity to the continuation with prospectively registered randomized clinical trials. The primary basis for the ethical inquiry are the Principles of Biomedical Ethics, the Declaration of Helsinki and other well-established guidelines that require that a clinical trial “should be initiated and continued only if the anticipated benefits justify the risks” (ICH Guideline for Good Clinical Practice E6(R2)). These general principles need to be interpreted and applied to the specifics of a particular clinical trial. But the same requirements can also be posed for a sequence of clinical trials investigating the same research hypothesis as a whole. Usually, this kind of research justification in terms of risk and benefits happens behind closed doors and the information material (Investigator’s Brochures) on which these decisions are based are not publicly accessible. In turn, the respective decisions are often not evaluated by a broader scientific community. This dissertation examines the research rationale and ethical justification of Deep Brain Stimulation for Alzheimer disease and aims to open the public debate about the most salient of the ethical issues. An additional aim is the examination of public opinions, expectations, and hopes regarding investigational research in psychiatric neurosurgery. We performed media analyses and conducted focus group interviews with lay-people from the general public from Germany, Spain, Canada, and the USA. The media coverage of psychiatric neurosurgery has re-surged since 2001 with a thematic focus on Deep Brain Stimulation in major depressive disorder and with explicit historical references to psychosurgery. The tone in the majority of newspaper articles was optimistic about contemporary psychiatric neurosurgery and demonstrated an inattention to ethical issues whereas public feedback through reader comments was more pessimistic and mostly targeted to historical psychosurgery. The public opinion exerts influence on funders, regulators, and other stakeholders for justifying clinical research. Therefore, it is important to evaluate whether research objectives, methods, and rationales are meeting public expectations; especially with regard to the question of scientific evidence and ethical justification.