@phdthesis{Seager2022,
  author    = {Seager, Anna},
  title     = {Die ur{\"a}mische Neuropathie - ein Vitamin-B\(_{12}\)-Mangel?},
  doi       = {10.25972/OPUS-29109},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-291094},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Eine Vielzahl von Patienten mit fortgeschrittener, beziehungsweise dialysepflichtiger Niereninsuffizienz entwickeln eine Polyneuropathie. Die Pathogenese der ur{\"a}mischen Neuropathie (UN) ist nicht gekl{\"a}rt, sodass auf der Suche nach dem Pathomechanismus auch ein Vitamin-B12-Mangel diskutiert werden muss, da dieser {\"a}hnliche Symptome wie die UN hervorrufen kann. Ziel dieser Studie war es, den Zusammenhang zwischen den Parametern des Vitamin-B12-Stoffwechsels und der UN darzustellen. In einer prospektiven Studie mit insgesamt 54 teilnehmenden Patienten wurden diese vor und nach einer Vitamin-B12-Substitution laborchemisch untersucht. Zudem erhielten die Patienten neben einer klinischen Untersuchung eine elektroneurographische Diagnostik des N. suralis und des N. tibialis, sowie eine QST-Untersuchung.},
  subject      = {Ur{\"a}mie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bergmann2022,
  author    = {Bergmann, Tim Jonas},
  title     = {Pathways in uremic cardiomyopathy - the intracellular orchestrator PGC-1α in cell culture and in a mouse model of uremia},
  doi       = {10.25972/OPUS-28706},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-287061},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {For the past 20 years, chronic kidney disease (CKD) has remained one of the major causes of death worldwide. Cardiovascular events account for approximately 50\% of deaths in CKD patients, underscoring the clinical relevance of the observed cardiac changes. These changes define uremic cardiomyopathy (UCM) and include left-ventricular hypertrophy (LVH), LV dilatation, and LV systolic and diastolic dysfunction. LVH is seen as the primary manifestation of UCM and is caused by a multitude of different systems including in-creased pre- and afterload and the renin-angiotensin system (RAS). More recent studies found that myocardial dysfunction is apparent before changes in the ventricular geome-try, like hypertrophy, occur to the uremic heart. This leads to the conclusion that LVH is not the cause of cardiac dysfunction, but one of the alterations caused by factors related to the uremic state itself. Among these factors that are independent of pressure and vol-ume overload, are cardiotonic steroids as well as the parathyroid hormone and the endo-thelin (ET-1) system. But we suggest a different substance to play an important role in UCM: Urea. Patients in end-stage renal disease (ESRD) display increased oxidative stress and urea has been found to increase levels of oxidative stress, at least in endothelial cells. Therefore, we investigated the effect that elevated urea levels, as seen in patients undergoing dialysis, have on cardiomyocytes. As the oxidative stress in a cell is regulated by mitochondrial processes, we suspected the mitochondrial orchestrator PGC-1α to play an important role. The uremic heart is in a state of elevated oxidative stress. This has been presented by multiple authors before. By conducting immunofluorescent staining for reactive oxygen species (ROS), we tried to replicate their findings and illustrate elevated levels of ROS. As the fluorescence analysis did not bear significant results, we approached oxidative stress from a different angle: Via mass spectrometry, we looked at the amino acids methionine, cysteine and betaine which are highly involved in sustaining the oxidative balance in the cell. Our findings in the media of urea-treated HL-1 cells lead us to the conclusion, that these cardiomyocytes were in a state of low antioxidative resources. Next, to find the intracellular mechanisms that connect uremia to oxidative stress and compromised energetics, we investigated possible downstream effectors of uremia. The urea-treated cardiomyocytes exhibited significant alterations regarding upstream effec-tors of PGC-1α: The protein kinases Akt and Erk were expressed and phosphorylated dif-ferently in a western blot analysis of uremic h9c2 cells and in mice with induced kidney failure. To combine these findings regarding the protein kinases Akt and Erk and oxidative stress, the Erk/p38 pathways seems conclusive (figure 20). This pathway links uremia and oxidative stress to intracellular effectors that have been found to influence the develop-ment of uremic cardiomyopathy. Another life-threatening alteration in uremic cardiomyopathy is a corrupted cardiac func-tion. The myocardium of uremic patients has shown to be more susceptible to ischemic damage and most patients receiving dialysis experience repeated episodes of intradialytic impairments in cardiac function. The urea-treated cardiomyocytes had a significantly higher oxygen consumption rate due to an inefficiently increased metabolism, most likely caused by an increased level of uncoupling. Taken together, the results of this study indicate that urea by itself plays a role in the de-velopment of uremic cardiomyopathy. So-called high-physiologic levels of urea have led to a mitochondrial inefficiency and an increase of oxidative stress in cardiomyocytes. The protein kinases Akt and Erk may work as effectors of urea to induce these changes via the Erk/p38 pathway. It seems very likely that the mitochondrial changes are mediated by the mitochondrial orchestrator PGC-1α. These observations might lead to further studies in-vestigating urea levels in dialysis patients. In the future, these might lead to a change of practice regarding tolerated urea levels in dialysis and help reduce the cardiac mortality of patients with chronic kidney disease.},
  subject      = {Ur{\"a}mie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Koerner2019,
  author    = {K{\"o}rner, Thomas Samuel},
  title     = {Einfluss einer erh{\"o}hten Kochsalzkonzentration in der Infusionsl{\"o}sung der Pr{\"a}dilutions-H{\"a}modiafiltration auf die Entfernung proteingebundener Ur{\"a}mietoxine},
  doi       = {10.25972/OPUS-17825},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-178258},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Eine Erh{\"o}hung der Ionenst{\"a}rke im Plasma durch Steigerung der [Na+] schw{\"a}cht die Bindung proteingebundener Ur{\"a}mietoxine im Plasma, erh{\"o}ht die Konzentration freier Toxine und macht sie auf diese Weise zug{\"a}nglich f{\"u}r eine dialytische Elimination. Basierend auf diesen Zusammenh{\"a}ngen wurde ein bestehendes Pr{\"a}dilutions-H{\"a}modiafiltrationsverfahren modifiziert (HDF-IPIS), indem NaCl hyperosmolar der verwendeten Infusionsl{\"o}sung zugesetzt wurde und eine regionale Hypernatri{\"a}mie im Plasma resultierte. Die klinische Anwendbarkeit, Vertr{\"a}glichkeit und Effizienz der HDF-IPIS wurde in der vorliegenden Studie an acht Dialysepatienten randomisiert, kontrolliert und cross-over im Vergleich zur H{\"a}modialyse (HD) und unmodifizierter H{\"a}modia-filtration (HDF) demonstriert. Bei fehlenden klinischen Symptomen der Unvertr{\"a}glichkeit erzielte die HDF-IPIS verglichen mit der HD eine um 39 \% gr{\"o}ßere Reduktionsratio f{\"u}r freies IS. Im Vergleich zu HD und normaler HDF war die dialytische Clearance von freiem IS bei der HDF-IPIS ebenfalls signifikant gr{\"o}ßer. S{\"a}mtliche Parameter der H{\"a}mokompatibilit{\"a}t, einschließlich der H{\"a}molyseparameter, verhielten sich im Wesentlichen nicht anders als bei den Vergleichsbehandlungen. {\"U}ber die Behandlungsdauer kam es jedoch beim modifizierten HDF-Verfahren zu einer unzureichenden Netto-Na+-Entfernung mit Anstieg der [Na+] im arteriellen Plasma von 132 ± 2 mmol/l auf 136 ± 3 mmol/l. Die vorliegende Pilotstudie zeigt die prinzipielle technische und klinische Durchf{\"u}hrbarkeit der HDF-IPIS. Eine effektivere HDF-IPIS mit einer weiteren Steigerung der Toxinentfernung k{\"o}nnte durch eine st{\"a}rkere Erh{\"o}hung der [Na+] im Plasma erzielt werden. Hierf{\"u}r bedarf es jedoch weiterer Anpassungen am Dialyseger{\"a}t, wie etwa einer geringeren [Na+] im Dialysat, um eine Kontrolle der Na+-Bilanz zu erm{\"o}glichen.},
  subject      = {H{\"a}modiafiltration},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Devine2013,
  author    = {Devine, Eric},
  title     = {Increased removal of protein bound uremic toxins through reversible modification of the ionic strength during hemodiafiltration},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-83583},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {A large number of metabolic waste products accumulate in the blood of patients with renal failure. Since these solutes have deleterious effects on the biological functions, they are called uremic toxins and have been classified in three groups: 1) small water soluble solutes (MW < 500 Da), 2) small solutes with known protein binding (MW < 500 Da), and 3) middle molecules (500 Da < MW < 60 kDa). Protein bound uremic toxins are poorly removed by conventional hemodialysis treatments because of their high protein binding and high distribution volume. The prototypical protein bound uremic toxins indoxyl sulfate (IS) and p-cresyl sulfate (pCS) are associated with the progression of chronic kidney disease, cardiovascular outcomes, and mortality of patients on maintenance hemodialysis. Furthermore, these two compounds are bound to albumin, the main plasma protein, via electrostatic and/or Van-der-Waals forces. The aim of the present thesis was to develop a dialysis strategy, based on the reversible modification of the ionic strength in the blood stream by increasing the sodium chloride (NaCl) concentration, in order to enhance the removal of protein bound substances, such as IS and pCS, with the ultimate goal to improve clinical patient outcomes. Enhancing the NaCl concentration ([NaCl]) in both human normal and uremic plasma was efficient to reduce the protein bound fraction of both IS and pCS by reducing their binding affinity to albumin. Increasing the ionic strength was feasible during modified pre-dilution hemodiafiltration (HDF) by increasing the [NaCl] in the substitution fluid. The NaCl excess was adequately removed within the hemodialyzer. This method was effective to increase the removal rate of both protein bound uremic toxins. Its ex vivo hemocompatibility, however, was limited by the osmotic shock induced by the high [NaCl] in the substituate. Therefore, modified pre-dilution HDF was further iterated by introducing a second serial cartridge, named the serial dialyzers (SDial) setup. This setting was validated for feasibility, hemocompatibility, and toxin removal efficiency. A better hemocompatibility at similar efficacy was obtained with the SDial setup compared with the modified pre-dilution HDF. Both methods were finally tested in an animal sheep model of dialysis to verify biocompatibility. Low hemolysis and no activation of both the complement and the coagulation systems were observed when increasing the [NaCl] in blood up to 0.45 and 0.60 M with the modified pre-dilution HDF and the SDial setup, respectively. In conclusion, the two dialysis methods developed to transitory enhance the ionic strength in blood demonstrated adequate biocompatibility and improved the removal of protein bound uremic toxins by decreasing their protein bound fraction. The concepts require follow-on clinical trials to assess their in vivo efficacy and their impact on long-term clinical outcomes.},
  subject      = {H{\"a}modiafiltration},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hackl2011,
  author    = {Hackl, Andrea},
  title     = {Einfluss von Dialyseverfahren und Dialysemembranpermeabilit{\"a}t auf die Entfernung von Ur{\"a}mietoxinen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57593},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Im Vergleich zur Normalbev{\"o}lkerung ist die Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t chronisch h{\"a}modialysepflichtiger Patienten signifikant erh{\"o}ht. Daher wird intensiv an der Optimierung der Nierenersatztherapie einschließlich der Effizienzsteigerung der Dialysemembranen gearbeitet. PUREMA® H ist eine innovative synthetische High-Flux-Membran, die in Form der durchl{\"a}ssigeren PUREMA® H+ nochmals weiterentwickelt wurde. In der vorliegenden Untersuchung wurde ein klinischer Vergleich der PUREMA® H- und H+-Membranen sowohl im HD-, als auch im HDF- Verfahren hinsichtlich der Elimination von Ur{\"a}mietoxinen in Abh{\"a}ngigkeit von der Permeabilit{\"a}t der Membranen f{\"u}r Albumin angestellt. In einer prospektiven, randomisierten „Cross-over-Studie" an acht chronisch dialysepflichtigen Patienten wurde die Behandlungseffizienz anhand von Plasmaclearances, Reduktionsraten und Dialysatmassentransfer von kleinmolekulargewichtigen Proteinen, sowie proteingebundenen Toxinen gemessen. Weder f{\"u}r die kleinmolekularen Substanzen Harnstoff, Kreatinin und Phosphat noch f{\"u}r die mittelmolekularen Marker b2m und Cystatin C ließen sich in HD und HDF Unterschiede zwischen den beiden Membranen ermitteln. Lediglich hinsichtlich der Reduktionsraten der gr{\"o}ßeren Substanzen Myoglobin und Retinol-bindendem Protein wurden im HD-Verfahren mit PUREMA® H+ signifikant bessere Ergebnisse erzielt..Dagegen ließ sich die {\"U}berlegenheit von HDF gegen{\"u}ber HD im Bereich der mittelmolekularen und gr{\"o}ßeren Proteine durchgehend nachweisen. So lagen die Clearances f{\"u}r b2m in HDF im Schnitt 52\% {\"u}ber den im HD-Verfahren ermittelten Werten. Bez{\"u}glich der proteingebundenen Toxine konnte weder zwischen den Membranen, noch zwischen HD und HDF ein signifikanter Unterschied in der Entfernung nachgewiesen werden. Die Reduktionsraten f{\"u}r die proteingebundenen Anteile von pCs betrugen zwischen ca.,40 und 48\%, bei Indoxylsulfat lagen sie zwischen 50 und 55\%. Interessanterweise fand sich ein hochgradiger direkter positiver Zusammenhang zwischen der Konzentration von pCs und IS im Plasma vor der Behandlung und der entfernten Masse der freien Fraktion im Dialysat. Der Albuminverlust ins Dialysat war bei PUREMA® H+ in beiden Verfahren signifikant gr{\"o}ßer als bei PUREMA® H, betrug jedoch maximal 1,4 g (PUREMA® H+ in HDF). Eine derartige Gr{\"o}ßenordnung ist klinisch als sehr gering einzustufen, so dass die Albuminpermeabilit{\"a}t von PUREMA® H+ noch gesteigert werden k{\"o}nnte, um damit {\"u}ber eine konsekutive Erh{\"o}hung der internen Filtration ggf. eine Verbesserung der konvektiven Entfernung von kleinmolekulargewichtigen Ur{\"a}mietoxinen herbeizuf{\"u}hren. Ob eine Steigerung der Porengr{\"o}ße auch zu einer effizienteren Elimination von proteingebundenen Ur{\"a}mietoxinen f{\"u}hrt, d{\"u}rfte jedoch h{\"o}chst fraglich sein, da die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung im Gegensatz zu Diffusion nur f{\"u}r eine unbedeutende Rolle von Konvektion bei der Entfernung dieser Substanzen sprechen. Diesbez{\"u}glich sind alternative, z.B. adsorptive Behandlungsstrategien m{\"o}glicherweise vielversprechender.},
  subject      = {Dialyse},
  language  = {de}
}