@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{Tulke2020, author = {Tulke, Moritz}, title = {Grundlegende Arbeiten zum bio-artifiziellen renalen Tubulus aus ko-kultivierten adipozyt{\"a}ren mesenchymalen Stammzellen und Endothelzellen auf einer synthetischen Kapillarmembran}, doi = {10.25972/OPUS-21689}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-216896}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Mit fortschreitender chronischer Niereninsuffizienz kommt es zur Akkumulation von Ur{\"a}mietoxinen und im Endstadium unbehandelt zum Tod im sogenannten Ur{\"a}mischen Syndrom. Die Blutreinigung erfolgt bei der am h{\"a}ufigsten verwendeten Form der Nierenersatztherapie, der H{\"a}modialyse, nur unzureichend. Die Folge ist eine erh{\"o}hte Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t der betroffenen Patienten. Bei der H{\"a}modialyse werden nur Ur{\"a}mietoxine bis zu einer Gr{\"o}ße von 20 kDa {\"u}ber die im Dialysator eingesetzten Hohlfaserdialysemembranen diffusiv und konvektiv semiselektiv nach Gr{\"o}ßenausschluss entfernt. Proteingebundene Ur{\"a}mietoxine, deren effektive Gr{\"o}ße durch die Bindung an Transportproteine wie beispielsweise Albumin die Trennsch{\"a}rfe der Dialysemembranen {\"u}bersteigt, werden retiniert. In-vivo werden proteingebundene Ur{\"a}mietoxine im proximalen Tubulus, einem Teil des tubul{\"a}ren Systems des Nephrons, sekretorisch eliminiert. Im Rahmen der vorliegenden Promotionsarbeit wurden die ersten Entwicklungsschritte auf dem Weg zu einem sogenannten bio-artifiziellen Tubulus evaluiert. Der angedachte biohybride Filter sollte aus einer Ko-Kultur funktionaler humaner proximaler Tubuluszellen und humaner Endothelzellen (HUVEC) auf synthetischen Hohlfasermembranen bestehen und k{\"o}nnte w{\"a}hrend der H{\"a}modialyse als zus{\"a}tzlicher Reinigungsschritt angewendet werden, um unter anderem proteingebundene Ur{\"a}mietoxine effektiv durch aktiven Transport aus dem Blut der Patienten zu entfernen. Die Differenzierung der proximalen Tubuluszellen erfolgte dabei aus adulten adipozyt{\"a}ren mesenchymalen Stammzellen (ASC), deren Herkunft eine sp{\"a}tere autologe Behandlung erm{\"o}glicht. Die Ko-Kultur mit Endothelzellen wurde zur potentiellen Steigerung der Sekretion proteingebundener Ur{\"a}mietoxine verwendet. In der vorliegenden Arbeit konnten ASCs durch eine Kombination der l{\"o}slichen Differenzierungsfaktoren All-Trans-Retinoins{\"a}ure (ATRA), Aktivin A und BMP-7 erfolgreich in Zytokeratin 18-exprimierende Zellen differenziert werden, wodurch die erw{\"u}nschte epitheliale Differenzierung best{\"a}tigt wurde. Die Expression funktionaler Proteine, wie das f{\"u}r den Wassertransport relevante Aquaporin 1 oder auch der Na+-/K+-ATPase, konnte in dieser Arbeit bereits vor der Differenzierung nachgewiesen werden. Im n{\"a}chsten Schritt wurde erfolgreich gezeigt, dass eine simultane, qualitativ hochwertige Ko-Kultur von ASCs und HUVECs auf der mit dem extrazellul{\"a}ren Matrixprotein Fibronektin modifizierten Innen- bzw. Außenseite von synthetischen Hohlfasermembranen aus Polypropylen bzw. Polyethersulfon m{\"o}glich ist. Die Viabilit{\"a}t beider Zelltypen wurde dabei durch die Verwendung eines f{\"u}r die Ko-Kultur entwickelten N{\"a}hrmediums erreicht, in welchem die Proliferation von ASCs bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung ihrer Stammzelleigenschaften deutlich erh{\"o}ht war. Die in dieser Arbeit erzielten Ergebnisse stellen eine aussichtsreiche Basis f{\"u}r einen bio-artifiziellen renalen Tubulus dar. Weitere Entwicklungsschritte, wie die Differenzierung der ASCs zu proximalen Tubuluszellen im 3D-Bioreaktor einschließlich ihrer funktionalen Charakterisierung anhand Tubulusepithel-spezifischer Transporter, sind erforderlich, be-vor erste funktionale Experimente vor dem „Upscaling" auf klinisch verwendbare Module m{\"o}glich sind.}, subject = {Hohlfaserreaktor}, language = {de} } @phdthesis{Kiefer2023, author = {Kiefer, Niclas Leonard}, title = {Einfluss von Geschwindigkeit, Richtung und Temperatur des Plasmaflusses auf die Selektivit{\"a}t einer Fraktionierungsmembran w{\"a}hrend der Doppelfiltrationsplasmapherese am Großtiermodell}, doi = {10.25972/OPUS-30614}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-306147}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Die Doppelfiltrationsapherese stellt eine Therapieform zur extrakorporalen Entfernung von atherogenen Lipoproteinen bei Patienten mit schweren Lipidstoffwechselst{\"o}rungen und konsekutiven kardiovaskul{\"a}ren Erkrankungen dar. Das Ziel der vorliegenden Studie bestand darin, optimale Behandlungsbedingungen f{\"u}r eine neuere synthetische Fraktionierungsmembran (FractioPESTM 200; 3M Deutschland GmbH, Neuss) f{\"u}r die Doppelfiltrations-Lipoproteinapherese im Rahmen eines In-vivo-Modells am Schaf zu definieren. In einer prospektiven und randomisierten "Crossover-Studie" an vier Schafen wurde hierzu die Permselektivit{\"a}t der Fraktionierungsmembran unter unterschiedlichen Plasmaflussraten (PF 30, 36 und 42 ml/min), umgekehrter Plasmaflussrichtung (Outside- In-Filtration) und erh{\"o}hter Plasmatemperatur untersucht. Nach definierten behandelten Plasmavolumina wurde daf{\"u}r die In-vivo-Performance der Fraktionierungsmembran anhand von Reduktionsrationes und Siebkoeffizienten f{\"u}r die relevanten Molek{\"u}le LDL, HDL, Fibrinogen, Albumin und IgG gemessen. Entsprechend des Therapieziels war die Fraktionierungsmembran f{\"u}r LDL-Cholesterin w{\"a}hrend aller Behandlungseinstellungen nahezu undurchl{\"a}ssig, was sich an niedrigen SK und statistisch sich nicht unterscheidenden Reduktionsrationes (49,0 ± 8,9 (Outside-In) bis 60,6 ± 9,7 \% (PF 36)) zeigte. Lediglich bei 600 ml behandeltem Plasmavolumen wurde unter PF 42 und Outside-In ein signifikant h{\"o}herer LDL-SK (0,165 ± 0,022 bzw. 0,194 ± 0,068) im Vergleich zu PF 30 und 36 (p < 0,05) bestimmt. Eine gew{\"u}nschte geringe Membrandurchl{\"a}ssigkeit fand sich ebenfalls f{\"u}r Fibrinogen, wobei signifikant h{\"o}here und damit ung{\"u}nstigere SK f{\"u}r Outside-In nach 600 ml (0,229 ± 0,03 (p < 0,05)) gegen{\"u}ber allen anderen Behandlungsmethoden und nach 900 ml (SK 0,369 ± 0,12 (p < 0,05)) im Vergleich zu PF 30 und PF 42 gemessen wurden. Bez{\"u}glich der unerw{\"u}nscht entfernten Substanzen waren zwischen den Behandlungsmethoden keine Unterschiede bei HDL-Cholesterin und Albumin nachweisbar. Lediglich f{\"u}r IgG lag nach 900 ml ein h{\"o}herer SK (1,047 ± 0,070 (p = 0,049)) bei PF 42 im Vergleich zu PF 30 (0,573 ± 0,321) vor.Grunds{\"a}tzlich stiegen bei allen Behandlungsarten die SK f{\"u}r alle Substanzen mit zunehmendem Plasmavolumen teilweise signifikant an. Eine Ausnahme stellte der Outside-In-Modus dar, bei dem es nach 600 ml zu einem Abfall der SK kam. Bei PF 42 war die g{\"u}nstigste HDL/LDL-Ratio der Reduktionsrationes nachweisbar, d.h. die h{\"o}chste Retention atherogenen LDL bei geringster Entfernung des vasoprotektiven HDL. Die Anwendung verschiedener Behandlungsbedingungen bei Verwendung der FractioPESTM 200-Membran f{\"u}hrte nur zu geringen Unterschieden bei der Entfernung der Zielsubstanzen. Als g{\"u}nstigste Einstellung erwies sich die h{\"o}chste Plasmaflussrate, PF 42 ml/min, in standardm{\"a}ßiger Flussrichtung, w{\"a}hrend sich die Outside-In-Filtration nachteilig auswirkte. Der Grund daf{\"u}r d{\"u}rfte im asymmetrischen Wandaufbau der Fraktionierungsmembran mit den kleinsten Poren, d.h. der Separationsschicht, innen liegen, der zu Unterschieden beim Verstopfen („Clogging") der Membranporen f{\"u}hrt. Das Schafsmodell erwies sich erneut als zuverl{\"a}ssiges und auf die klinische Doppelfiltrations-Lipoproteinapherese {\"u}bertragbares In-vivo-Experiment.}, subject = {Plasmapherese}, language = {de} } @phdthesis{Lange2018, author = {Lange, Florian}, title = {Entwicklung eines Großtiermodells zur Charakterisierung der Permeabilit{\"a}t von Fraktionierungsmembranen f{\"u}r die Lipoproteinapherese}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-174236}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Technische Schwierigkeiten w{\"a}hrend der Lipidapherese beeinflussen die Fraktionatorperformance. Aus diesem Grund wurde ein Großtiermodell zur Charakterisierung neuartiger Plasmafraktionatormembranen entwickelt. Vier Schafe wurden im Rahmen einer randomisierten, kontrollierten "Cross-over"-Studie einer Doppelfiltrationsplasmapherese mit drei Varianten der neuartigen FractioPES-Membran unterzogen. Diese Varianten unterschieden sich bez{\"u}glich ihrer HDL-Siebkoeffizienten (SK) (FPESa, 0.30, FPESb, 0.26, and FPESc, 0.22). Getestet wurden diese gegen eine Kontroll-Fraktionatormembran (EVAL). Siebkoeffizienten und Reduktionsraten wurden bestimmt f{\"u}r LDL, HDL, Fibrinogen, IgG und Albumin. Im Vergleich zu EVAL (0.42 � 0.04 zu 0.74 � 0.08) und FPESa (0.36 � 0.06 zu 0.64 � 0.04) waren die SK f{\"u}r HDL niedriger (p < 0,05) von FPESc (0.30 � 0.04 to 0.49 � 0.10). Die SK f{\"u}r Fibrinogen waren h{\"o}her mit EVAL (p < 0,05; 0.02 � 0.01 zu 0.40 � 0.08) im Vergleich zu FPESb (0.05 � 0.02 zu 0.26 � 0.34) und FPESc (0.01 � 0.01 to 0.21 � 0.16). Das Tiermodell unterschied somit die minimalen Unterschiede der Fraktionatormembranen.}, subject = {Cholesterin}, language = {de} }