@phdthesis{Hapke2023, author = {Hapke, Nils}, title = {Cardiac antigen derived T cell epitopes in the frame of myocardial infarction}, doi = {10.25972/OPUS-30196}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-301963}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Cardiovascular disease and the acute consequence of myocardial infarc- tion remain one of the most important causes of morbidity and mortality in all western societies. While much progress has been made in mitigating the acute, life-threatening ischemia caused by infarction, heart failure of the damaged my- ocardium remains prevalent. There is mounting evidence for the role of T cells in the healing process after myocardial infarction, but relevant autoantigens, which might trigger and regulate adaptive immune involvement have not been discov- ered in patients. In this work, we discovered an autoantigenic epitope in the adrenergic receptor beta 1, which is highly expressed in the heart. This autoantigenic epitope causes a pro-inflammatory immune reaction in T cells isolated from pa- tients after myocardial infarction (MI) but not in control patients. This immune reaction was only observed in a subset of MI patients, which carry at least one allele of the HLA-DRB1*13 family. Interestingly, HLA-DRB1*13 was more com- monly expressed in patients in the MI group than in the control group. Taken together, our data suggests antigen-specific priming of T cells in MI patients, which leads to a pro-inflammatory phenotype. The primed T cells react to a cardiac derived autoantigen ex vivo and are likely to exhibit a similar phenotype in vivo. This immune phenotype was only observed in a certain sub- set of patients sharing a common HLA-allele, which was more commonly ex- pressed in MI patients, suggesting a possible role as a risk factor for cardiovas- cular disease. While our results are observational and do not have enough power to show strong clinical associations, our discoveries provide an essential tool to further our understanding of involvement of the immune system in cardiovascu- lar disease. We describe the first cardiac autoantigen in the clinical context of MI and provide an important basis for further translational and clinical research in cardiac autoimmunity.}, subject = {Immunologie}, language = {en} } @phdthesis{Gaal2022, author = {Gaal, Chiara Claudia}, title = {Cardiac Antigens and T cell Specificity after Experimental Myocardial Infarction in Mice}, doi = {10.25972/OPUS-26004}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-260047}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Cardiovascular diseases (CVD), subsuming atherosclerosis of the coronary arteries and subsequent myocardial infarction, are the leading cause of death in the European Union (over 4 million deaths annually), with devastating individual and economic consequences. Recent studies revealed that T cells play a crucial role in post-MI inflammation, healing and remodelling processes. Nevertheless, the specificity profile of adaptive immune responses in the infarcted myocardium has not yet been differentiated. The experiments portrayed in this thesis sought to assess whether post-MI CD4+ T cell responses in mice are triggered by heart specific antigens, and eventually identify relevant epitopes. We were able to create a murine antigen atlas including a list of 206 epitopes for I-Ab and 193 epitopes for I-Ad presented on MHC-II in the context of MI. We sought to consecutively test this panel by in vitro T cell proliferation and antigen recall assays ex vivo. The elispot assay was used as a readout for antigen-specific stimulation by measurement of IL-2 and IFN-γ production, currently the most sensitive approach available to detect even small counts of antigen producing cells. Splenocytes as well as lymphocytes from mediastinal lymph nodes were purified from animals 7 days or 56 days after EMI conducted by ligation of the left anterior descending artery. We were able to provide evidence that post-MI T cell responses in Balb/c mice are triggered by heart-specific antigens and that MYHCA, especially MYHCA614-628, is relevant for that response. Moreover, a significant specific T cell response after MI in C57BL/6J mice was observed for α actin, cardiac muscle 1 [ACTC1], myosin-binding protein C3 [MYBPC3] and myosin heavy chain α [MYHCA] derived heart specific antigens. Generally, the epitopes of interest for Balb/c as well as C57BL/6J could be further investigated and may eventually be modulated in the future.}, subject = {Regulatorische T-Lymphozyt}, language = {en} } @phdthesis{Martens2020, author = {Martens, Johannes}, title = {Development of an In-Silico Model of the Arterial Epicardial Vasculature}, doi = {10.25972/OPUS-18247}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-182478}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {In dynamic CE MR perfusion imaging the passage of an intravenously injected CA bolus through tissue is monitored to assess the myocardial pefusion state. To enable this, knowledge of the shape of CA wash-in through upstream epicardial vessels is required, the so-called AIF. For technical reasons this cannot be quantified directly in the supplying vessels and is thus measured in the left ventricle, which introduces the risk of systematic errors in quantification of MBF due to bolus dispersion in coronary vessels. This means occuring CA dispersion must be accounted in the quantification process in order to produce reliable and reproducible results. In order to do this, CFD simulations are performed to analyze and approximate these errors and deepen insights and knowledge gained from previous CFD analyses on both idealized as well as realistic and pathologically altered 3D geometries. In a first step, several different procedures and approaches are undertaken in order to accelerate the performed workflow, however, maintaining a sufficient degree of numerical accuracy. In the end, the implementation of these steps makes the analysis of the cardiovascular 3D model of unprecedented detail including vessels at pre-arteriolar level feasible at all. The findings of the Navier-Stokes simulations are thus validated with regard to different aspects of cardiac blood flow. These include the distribution of VBF into the different myocardial regions, the areals, which can be associated to the large coronary arteries as well as the fragmentation of VBF into vessels of different diameters. The subsequently performed CA transport simulations yield results on the one hand confirming previous studies. On the other hand, interesting additional knowledge about the behavior of CA dispersion in coronary arteries is obtained both regarding travelled distance as well as vessel diameters. The relative dispersion of the so-called vascular transport function, a characterizing feature of vascular networks, shows a linear decrease with vessel diameter. This results in asymptotically decreased additional dispersion of the CA time curve towards smaller and more distal vessels. Nonetheless, perfusion quantification errors are subject to strong regional variability and reach an average value of \$(-28\pm16)\$ \\% at rest across the whole myocardium. Depending on the distance from the inlet and the considered coronary tree, MBF errors up to 62 \\% are observed.}, subject = {Computerunterst{\"u}tztes Verfahren}, language = {en} } @phdthesis{Loebbert2013, author = {L{\"o}bbert, Anne-Katrin}, title = {F{\"u}hrt VIRTUAL-REALITY-Simulationstraining zur Stressreduktion bei angehenden interventionellen Kardiologen? : eine stratifiziert randomisierte Studie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-99978}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Die Simulationstechnologie in der Medizin hat in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht. In der Zwischenzeit gibt es auch f{\"u}r Herzkatheteruntersuchungen und -interventionen „Virtual reality" Simulatoren, die ein realistisches Training von Kathetereingriffen erlauben. Nicht gekl{\"a}rt ist bislang, ob Simulationstraining das Stressniveau des Untersuchers reduzieren kann. Im Rahmen dieser Studie wurde zur Beantwortung der genannten Fragestellung der Effekt von Virtual-Reality-Training auf das Stressniveau von Anf{\"a}ngern in der interventionellen Kardiologie untersucht. Hierzu wurde eine randomisiert-stratifizierte Studie bei 33 Anf{\"a}ngern in der interventionellen Kardiologie durchgef{\"u}hrt. Die Probanden wurden in eine Kontroll- und Simulationsgruppe aufgeteilt. Die Simulationsgruppe erhielt ein achtst{\"u}ndiges intensives Training an verschiedenen Simulatoren, w{\"a}hrend die Kontrollgruppe kein Simulationstraining, sondern lediglich eine theoretische Wissensvermittlung erhielt. Alle Teilnehmer mussten unter realit{\"a}tsnahen Umst{\"a}nden im Herzkatheterlabor der Universit{\"a}tsklinik W{\"u}rzburg innerhalb von 30 Minuten eine PCI an einem pulsatilen Herzkreislaufmodell durchf{\"u}hren. Die Probanden dokumentierten vor und nach der Pr{\"a}- und Postevaluation ihr aktuelles „Befinden" anhand eines psychologi-schen Fragebogens PANAS. Ebenso wurden die Probanden hinsichtlich ihrer manuellen F{\"a}higkeiten nach einem strukturierten Evaluationsbogen von einem interventionell t{\"a}tigen Kardiologen bewertet Die Ergebnisse zeigten initial f{\"u}r die Parameter „aktiv, interessiert, freudig erregt, stark, angeregt, stolz, begeistert, wach, entschlossen und aufmerksam" des Fragebogens PANAS keinen gruppenspezifischen Unterschied. Nach einem achtst{\"u}ndigen Simulationstraining gab die Simulationsgruppe eine signifikante Reduktion des Stressniveaus im Vergleich zur Kontrollgruppe an. Die aktuelle Studie zeigte, dass das Training an den Virtual Reality Simulatoren die herk{\"o}mmliche Ausbildung in effektiver Weise erg{\"a}nzen kann. Weitere Studien mit einer gr{\"o}ßeren und zugleich homogeneren Stichprobengr{\"o}ße sind n{\"o}tig, um die genannten Hypothesen zu best{\"a}tigen.}, subject = {Simulator}, language = {de} } @phdthesis{Vetter2012, author = {Vetter, Sebastian}, title = {Elektrophysiologische Charakterisierung von STIM2-Knock-Out-M{\"a}usen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77005}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Um eine m{\"o}gliche elektrophysiologische, kardiale Ursache f{\"u}r den pl{\"o}tzlichen Tod von STIM2 Knock-Out M{\"a}usen zu pr{\"u}fen, wurde eine elektrophysiologische Charakterisierung mittels Ruhe- und Stress-EKG, telemetrischem Langzeit-EKG sowie Elektrophysiologischer Untersuchung durchgef{\"u}hrt. Hierbei konnte keine kardial-elektrophysiologische Grundlage f{\"u}r den pl{\"o}tzlichen Tod dieser Tiere gefunden werden.}, subject = {Knock-Out }, language = {de} } @phdthesis{Backhaus2012, author = {Backhaus, Birte}, title = {K{\"o}nnen mit Virtual-Reality-Simulationstraining die manuellen Fertigkeiten interventioneller Kardiologen verbessert werden?}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72654}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Durch Fortschritte in der Technologie haben interventionelle Eingriffe am Herzen in den letzten Jahrzehnten einen herausragenden Stellenwert entwickelt und zu einer Reduktion von aufwendigen Operationen am Herzen gef{\"u}hrt. Die Ausbildung im Herzkatheterlabor, die nach dem konservativen „appreticeship-model" erfolgt, ger{\"a}t in Anbetracht der sinkenden finanziellen Mittel, Zeitmangel und der ethischen Fragen bez{\"u}glich Patientensicherheit immer mehr in Diskussion. Die Entwicklung der Virtual-Reality-Simulatoren f{\"u}r Kathetereingriffe bietet hier durch die Realit{\"a}tsn{\"a}he einen Ansatzpunkt f{\"u}r die M{\"o}glichkeit eines individuell angepassten, repetitiven Trainings ohne die Gef{\"a}hrdung eines Patienten. Standardsituationen als auch seltene Komplikationen k{\"o}nnen nachgestellt werden. Diese Studie weist nach, dass Training an den Virtual-Reality-Simulatoren CATHI und Immersion zu einer Risikoreduktioin bei der Durchf{\"u}hrung einer perkutanen Coronarintervention f{\"u}hrt. Zur Untersuchung der Effekte von Virtual-Reality-Training auf die Performance einer perkutanen Coronarintervention wurde an der medizinischen Klinik Wuerzburg eine kontrolliert-radnomisierte Studie mit 33 Anf{\"a}ngern in der interventionellen Kardiologie durchgef{\"u}hrt. 16 Teilnehmer (Simulationsgruppe) erhielten ein intensives acht-stuendiges Simulationstraining an zwei verschiedenen Virtual-Reality-Simulatoren (CATHI und Immersion), 17 Teilnehmer bildeten die Kontrollgruppe, die den konservativen Ausbildungsgang repr{\"a}sentierte und kein Simulationstraining erhielt. Alle Teilnehmer mussten in Form einer Pr{\"a}- und Postevaluation unter realit{\"a}tsnahen Umst{\"a}nden im Herzkatheterlabor der Uniklinik W{\"u}rzburg innerhalb von 30 Minuten eine perkutane Coronarintervention an einem pulsatilen Herzkreislaufmodell aus Silikon (CoroSim) eigenst{\"a}ndig vornehmen. Dabei musste eine an einer Aufteilung lokalisierte hochgradige Stenose ohne Abg{\"a}nge mit einer L{\"a}nge von 10mm und einem Gef{\"a}ßdurchmesser von 4mm er{\"o}ffnet werden. Die Ergebnisse zeigten f{\"u}r die Pr{\"a}evaluation keine gruppenspezifischen Unterschiede. Nach dem Simulationstraining zeigte sich eine signifikante Verbesserung der Simulationsgruppe bei der Risikominimierung in Bezug auf Sicherheit bei der Anwendung des F{\"u}hrungskatheters, des Koronardrahts, des Ballon/Stents und bei der KM-Injektion, w{\"a}hrend sich die Kontrollgruppe in diesen Punkten nicht verbessern konnte. Die aktuelle Studie zeigt, dass Training an den Virtual-Reality-Simulatoren, als Erg{\"a}nzung zur herk{\"o}mmlichen Ausbildung, ein hohes Potential f{\"u}r die Optimierung von interventionellen Herzkathetereingriffen verf{\"u}gt.}, subject = {Virtuelle Realitaet}, language = {de} } @phdthesis{Gaudron2011, author = {Gaudron, Philipp}, title = {Differenzierung von frischen und alten linksventrikul{\"a}ren Thromben mittels Gewebedoppler- Echokardiographie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71175}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Nach einem fulminanten Myokardinfarkt k{\"o}nnen sich, basierend auf Ver{\"a}nderungen der Blutstr{\"o}mungseigenschaften im Bereich von dys- /akinetischen Bereichen und Aneurysmen des linken Ventrikels, Thromben bilden. Da ein frischer Thrombus mit einem hohen Risiko f{\"u}r eine systemische Embolie einhergeht (13\%) und eine umgehende Vollantikoagulation des betroffenen Patienten erfordert, w{\"a}re es von klinischer Bedeutung eine Untersuchungsmethode zur Verf{\"u}gung zu haben, mit der man frische von alten Thromben eindeutig unterscheiden kannIm Rahmen dieser Studie wurden innerhalb von 2 Jahren 52 Patienten mit linksventrikul{\"a}ren Thromben nach Myokardinfarkt untersucht. Es wurden eine echokardio-graphische Standarduntersuchung und zus{\"a}tzlich Gewebedoppleraufnahmen angefertigt. Alle Studienteilnehmer wurden auf 2 verschiedene Studienteile aufgeteilt. In Studienteil 1 (n= 20) wurden die detektierten Thromben anhand der bekannten Altersanamnese des Thrombus als frisch (<3 Monate) oder alt (>3 Monate) klassifiziert. In Studienteil 2 (n=32) wurden die echokardiographischen Datens{\"a}tze der Patienten ohne Kenntnis der individuellen Krankheitsgeschichte, von einer untersucherunabh{\"a}ngigen Person analysiert und ausgewertet. Die Thromben wurden anhand der in Studienteil 1 gewonnen Erkenntnisse als frisch (n=17) oder alt (n=15) klassifiziert. Alle Patienten erhielten unabh{\"a}ngig vom Alter des Thrombus eine Therapie mittels Phenprocoumon zur systemischen Vollantikoagulation.Die Patienten des 2. Studienteils wurden nach 6 Monaten zu einem Follow-Up eingeladen. Im Rahmen eigener Vorarbeiten im 1. Studienteil konnte gezeigt werden, dass der signifikanteste Unterscheidungsparameter zwischen Thromben verschiedenen Alters in der Messung der Strain- Rate (SR 1/s)zu finden war. Hierzu wurde der maximale SR- Peak in der isovolumetrischen Relaxationsperiode gemessen. Es ließ sich bei einem Cut-off Wert von 1s-1 eine eindeutige Klassifikation nach Frisch und Alt durchf{\"u}hren. Im Rahmen der Follow-Up Untersuchungen nach 6 Monaten sahen wir alle 32 Patienten erneut. Es konnte gezeigt werden, dass die Thromben die anhand der geschilderten Kriterien als frisch (SR- Peak ≥ 1s-1) klassifiziert worden waren, sich in 16 von 17 F{\"a}llen unter antikoagulativer Therapie aufgel{\"o}st hatten. In 1 von 17 F{\"a}llen fand eine Gr{\"o}ßenreduktion um mehr als 50\% statt und das Residuum entsprach den Kriterien f{\"u}r einen alten Thrombus. Die als alt (SR- Peak < 1s-1) klassifizierten Thromben konnten, ebenfalls unter Therapie mit Phenprocoumon, in 14 von 15 F{\"a}llen unver{\"a}ndert in Ihrer Position, Gr{\"o}ße, Morphologie und Verformungseigenschaft gefunden werden. Es konnte in dieser Studie gezeigt werden, dass nach Durchf{\"u}hrung der beschriebenen Messmethoden und somit unter Kenntnis des Alters eines Thrombus, eine Wahrscheinlichkeit zur Aufl{\"o}sung von Thromben angegeben werden kann. F{\"u}r einen frischen Thrombus unter Therapie mit Phenprocoumon liegt diese Wahrscheinlichkeit bei 95 \%. Patienten mit alten Thromben profitieren bezogen auf die Aufl{\"o}sung von Thromben nicht von einer Therapie mit Phenprocoumon.}, subject = {Kardiologie}, language = {de} }