TY  - THES
A1  - Magyar, Attila
T1  - Zusammenhang zwischen perioperativen HO-1- und NGAL-Konzentrationen und der Inzidenz einer akuten Nierenschädigung nach herzchirurgischem Eingriff
T1  - Association of HO-1 and NGAL-concentrations with the incidence of acute kidney injury after cardiac surgery
N2  - Hintergrund: Akute Nierenschädigung (AKI) nach einem herzchirurgischen Eingriff unter Einsatz der Herz-Lungenmaschine ist eine häufige und schwerwiegende Komplikation und erhöht die Morbidität und Mortalität. NGAL (Neutrophiles Gelatine-assoziiertes Lipocalin) und Hämoxygenase-1 (HO-1) sind renale Biomarker mit protektiver Wirkung. Ziel der Studie war, um den Zusammenhang zwischen NGAL und HO-1 und der Inzidenz von AKI nach Herzoperationen zu untersuchen.
Patienten und Methode: In dieser prospektiven Kohortenstudie wurden 150 erwachsene herzchirurgische Patienten untersucht. HO-1- und NGAL-Messungen wurden mittels ELISA durchgeführt. In uni- und multivariaten Analysen wurde der Zusammenhang zwischen Biomarkern und AKI untersucht.
Ergebnisse: Insgesamt 35 Patienten (23,5%) entwickelten AKI in den ersten 48 postoperativen Stunden. Die Konzentrationen von NGAL und HO-1 waren bei ICU-Ankunft im Vergleich zum Ausgangswert höher (p<0.001 für NGAL bzw. HO-1). Bei Patienten, die AKI entwickelten, wurde 24 Stunden nach der Operation ein zusätzlicher Anstieg der Serum-HO-1-Konzentration beobachtet, während bei Patienten, die später keine AKI entwickelten, die Serum-HO-1-Konzentrationen abnahmen (AKI: 12.75 [8.69-34-35] vs. keine AKI: 8.30 [4.13-15.60] ng/ml, p=0.031). In der multivariaten Analyse wurde eine unabhängige Beziehung der Serum-HO-1-Konzentration 24 Stunden nach der Operation mit der Entwicklung einer AKI innerhalb 48 Stunden postoperativ gefunden (p=0.043, OR 1.053, 95% CI: 1.002-1.007).
Zusammenfassung: Die Kinetik der HO-1-Serumkonzentrationen nach einer Herzoperation und der Zusammenhang der HO-1-Konzentration mit der Entwicklung von AKI liefert neue Informationen über die potenzielle Nützlichkeit von HO-1 als Biomarker.
N2  - Background: Acute kidney injury (AKI) is a serious complication after cardiac surgery that is associated with increased mortality and morbidity. Neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) and heme oxygenase-1 (HO-1) are renal biomarkers with protective, anti-inflammatory properties. The aim of the study was to evaluate the association between NGAL and HO-1 and the incidence of AKI after cardiac surgery.
Patients and methods: In the present study, we used data from a prospective cohort study of 150 adult cardiac surgical patients. HO-1 and NGAL measurements were performed by ELISA. In univariate and multivariate analyses, the association between biomarkers and AKI was investigated.
Results: In total, 35 patients (23,5%) developed AKI during the first 48 hours after surgery. NGAL and HO-1 levels were higher at ICU arrival as compared to baseline (P<0.001 for NGAL and HO-1). NGAL levels were significantly higher in patients who developed AKI within 48 hours (960 [614–1,262] pg/mL vs 600 [461–783] pg/mL, P<0.001), while HO-1 levels did not differ (P=0.88) at this time point. In patients developing AKI, an additional increase of serum HO-1 levels 24 hours after surgery was observed, whereas in patients who subsequently did not develop AKI, serum HO-1 levels decreased (AKI: 12.75 [8.69–34.35] ng/mL vs no AKI: 8.30 [4.13–15.60] ng/mL, P=0.031). We found an independent relationship of serum HO-1 levels 24 hours after surgery with the development of AKI (P=0.043, OR 1.053, 95% CI: 1.002–1.107).
Conclusion: The association of the second HO-1 burst 24 hours after CBP might help to distinguish between the causality of AKI in patients undergoing CBP, thus helping to adapt patient stratification and management.
KW  - Herzchirurgie
KW  - akute Nierenschädigung
KW  - NGAL
KW  - HO-1
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-243404
ER  - 
TY  - THES
A1  - Karch, Lisa-Maria
T1  - Klinische und psychologische Prädiktoren für Schmerz und Funktionseinschränkung bei Patienten mit komplexem regionalen Schmerzsyndrom
T1  - Clinical and psychological factors predicting pain and functional impairment in patients with complex regional pain syndrome
N2  - Das komplexe regionale Schmerzsyndrom (CRPS) ist eine meist posttraumatisch auftretende Extremitätenerkrankung, die neben anhaltendem Schmerz mit sensiblen, trophischen und motorischen Alterationen einhergeht. Wir führten bei 212 CRPS-Patienten eine Quantitativ sensorische Testung durch, um nach einem CRPS-typischen QST-Profil zu fahnden, was die bislang rein klinische, häufig verzögerte Diagnosestellung erleichtern könnte.

Ein spezifisches QST-Profil ergab sich nicht. Es bestanden bilateral angehobene thermale Detektionsschwellen i.S. einer small fiber Neuropathie, eine Pallhypästhesie sowie Hyperalgesie, die pathophysiologisch auf eine Störung der zentralen Schmerzverarbeitung, Affektion der absteigenden inhibitorischen Bahnen und periphere Läsionen zurückzuführen ist. Hervorzuheben ist die besonders ausgeprägte und nur an der betroffenen Extremität nachweisbare Druckhyperalgesie.

Außerdem wurden aus den QST-Parametern und Fragebögendaten (zu Schmerzsymptomatik und psychischen Auffälligkeiten) Einflussfaktoren auf den CRPS severity score (CSS) als objektive und den Schmerz- und Behinderungsscore (GCPS-Score) als subjektive Outcomevariable identifiziert. Die stärksten Prädiktoren für beide Variablen stellten die Hyperalgesie gegenüber Nadelstichreizen als Ausdruck des akuten, nozizeptor-vermittelten Schmerzes und die neuropathische Symptomkomponente (ermittelt durch NPSI) dar, was angesichts der teilweise nachweisbaren small fiber Neuropathie schlüssig ist und den Einsatz von Antineuropathika noch mehr erwägen lassen sollte. Zusammen mit der Druckhyperalgesie konnten bei CRPS-I-Patienten so 15% der Varianz des CSS erklärt werden. Bzgl. des GCPS-Scores konnte zusammen mit den Prädiktoren Krankheitsdauer und Ängstlichkeit eine Varianzaufklärung von 50% erreicht werden. Entsprechend ist gemäß Leitlinie ein Screening aller CRPS-Patienten auf erhöhte Angstsymptomatik empfohlen, um ggf. frühzeitig Psychotherapie zu initiieren.
N2  - Complex regional pain syndrome (CRPS) is a limb disorder that usually occurs post-traumatically and is associated with sensory, trophic and motor alterations in addition to persistent pain. We performed quantitative sensory testing in 212 CRPS patients to search for a CRPS-typical QST profile, which could facilitate the previously purely clinical, often delayed diagnosis. 

A specific QST profile was not found. There were bilaterally raised thermal detection thresholds in the sense of a small fibre neuropathy, pallhypaethesia and hyperalgesia, which pathophysiologically can be attributed to a disturbance of central pain processing, affection of the descending inhibitory pathways and peripheral lesions. The particularly pronounced pressure hyperalgesia, which was only detectable in the affected extremity, should be emphasised. 

In addition, factors influencing the CRPS severity score (CSS) as an objective outcome variable and the pain and disability score (GCPS score) as a subjective outcome variable were identified from the QST parameters and questionnaire data (on pain symptoms and mental abnormalities). The strongest predictors for both variables were hyperalgesia to needlestick stimuli as an expression of acute nociceptor-mediated pain and the neuropathic symptom component (determined by NPSI), which is conclusive in view of the partially detectable small fibre neuropathy and should make the use of antineuropathic drugs even more worth considering. Together with pressure hyperalgesia, this explained 15% of the variance in CSS in CRPS-I patients. With regard to the GCPS score, together with the predictors duration of illness and anxiety, a variance clarification of 50% could be achieved. According to the guideline, screening of all CRPS patients for increased anxiety symptoms is recommended in order to initiate psychotherapy at an early stage if necessary.
KW  - Komplexes regionales Schmerzsyndrom
KW  - Schmerz
KW  - Behinderung
KW  - Prädiktor
KW  - Quantitativ sensorische Testung
KW  - pain
KW  - disability
KW  - predictor
KW  - complex regional pain syndrom
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-248013
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TY  - THES
A1  - Kirchner, Juliane
T1  - Die Veränderungen der Tight Junction-Proteine der Blut-Rückenmarkschranke in einem neuropathischen Schmerzmodell bei Ratten
T1  - Tight junction proteins in the blood-spinal cord barrier in neuropathic pain
N2  - Neuropathische Schmerzen treten in der klinischen Praxis häufig auf und
beeinträchtigen in hohem Maße die Lebensqualität der Patienten. Bedingt durch eine
Schädigung somatosensorischer Nervenstrukturen im peripheren oder zentralen
Nervensystem ist der Schmerz meist durch eine Allodynie, Hyperalgesie oder
einschießende Schmerzen charakterisiert. Diese Symptome lassen sich durch
gängige Schmerzmittel kaum lindern. In jüngerer Zeit rückte die Blut-Rückenmarkschranke immer mehr in den Fokus verschiedener Untersuchungen, da auch
einige nicht-schmerzhafte Erkrankungen (z.B. Multiple Sklerose und Amyotrophe
Lateralsklerose) zur Veränderung dieser Barriere mit folgender Permeabilitätserhöhung
durch reduzierte Tight Junction-Protein-Expression führen. Die Blut-
Rückenmarkschranke dichtet Gefäße des Rückenmarks ab und verhindert das
Eindringen toxischer oder proanalgetischer Mediatoren in das zentrale Nervensystem.
Dafür ist die Funktion der Tight Junction-Proteine zur Aufrechterhaltung dieser Barriere
essentiell. Dennoch konnte die Rolle der Blut-Rückenmarkschranke bei Neuropathie
noch nicht vollständig erörtert werden. Die Untersuchungen meiner Arbeitsgruppe
konnten bereits zeigen, dass eine lockere Ligatur des N. ischiadicus bei Ratten (CCI;
chronic constriction injury) zur Entwicklung einer thermischen und mechanischen
Hyperalgesie sowie eingeschränkten motorischen Funktionen führt. Zudem konnte
eine Störung der Blut-Rückenmarkschranke nach einer CCI nachgewiesen werden, da
es Tracern unterschiedlicher molekularer Größe möglich war das Rückenmark zu
penetrieren. Daher sollte im Rahmen dieser Dissertation untersucht werden, inwieweit
es zu einer Veränderung unterschiedlicher Tight Junction-Proteine nach peripherer
Nervenverletzung (CCI) kommt. Hierbei konnte gezeigt werden, dass eine CCI zu einer
Herabregulation der mRNA-Expression von Claudin-1, Claudin-19, Tricellulin und
Occludin im Rückenmark führt, wobei diese Veränderungen insbesondere 7 und 14 d
nach der CCI auftraten. Die membranäre Expression dieser Proteine im Rückenmark
blieb bis auf Occludin unverändert, das 7 d nach der CCI signifikant reduziert war. Am
deutlichsten waren jedoch Claudin-5 und ZO-1 verändert. Folglich vermindert eine CCI
signifikant die Claudin-5-mRNA sowie die Immunreaktivität in isolierten Kapillaren des
Rückenmarks. Das Ankerprotein ZO-1 war sogar auf allen Ebenen, also in der Genals
auch Proteinexpression, und darüber hinaus in den Rückenmarkskapillaren
signifikant reduziert.

Die Interpretation dieser Ergebnisse legt nahe, dass ZO-1, und zum Teil auch
Claudin-5, für die gestörte Blut-Rückenmarkschranke verantwortlich sind und die
anderen untersuchten Proteine vermutlich nur eine untergeordnete Rolle spielen. Die
Bedeutung der Tight Junction-Proteine in der Blut-Rückenmarkschranke konnte somit
weiter untermauert werden. In zukünftigen Untersuchungen wäre es wichtig den
Signalweg, der zur Veränderung der Tight Junction-Proteine führt sowie die
subzelluläre Lokalisation zu untersuchen, um Möglichkeiten zum Wiederverschluss
der Barriere zu finden. Somit könnten Therapien zur Aufrechterhaltung der Blut-
Rückenmarkhomöostase den neuropathischen Schmerz unter Umständen kausal, und
nicht nur symptomatisch, behandelbar machen.
N2  - Chronic neuropathic pain is common in clinical practice and it greatly impairs the
quality of life of patients. Due to a lesion or disease of the peripheral or central nervous system neuropathic pain is characterized by allodynia, hyperalgesia and spontaneous
pain. The treatment of neuropathic pain remains a challenge since conventional pain
treatment is not effective in alleviating most types of neuropathic pain. Lately a lot of
research has focussed on the function of the blood-spinal cord barrier (BSCB) since
some non-painful diseases (e.g. multiple sclerosis and amyotrophic lateral sclerosis)
compromise the barrier and lead to reduced tight junction protein expression. The
BSCB prevents leakage of molecules such as pronociceptive and toxic mediators into
the spinal cord. Tight junction proteins are essential in maintaining this barrier by
restricting the paracellular diffusion pathway. Nevertheless, the pathophysiology of
neuropathic pain is not completely understood. Recently, this scientific work group
observed that rats with a loose ligation of the sciatic nerve (CCI) developed thermal
and mechanical hypersensitivity and reduced motor performance. The BSCB became
permeable for small and large tracers indicating a breakdown of the barrier. This study
was therefore designed to explore selected tight junction proteins after nerve injury
using CCI. The mRNA expression of claudin-1, claudin-19, tricellulin and occludin was
significantly reduced at 7 and 14 days after CCI. No alteration in protein expression
was observed at any chosen time point except for occludin which was significantly
decreased 7 days after CCI. In addition, CCI leads to a reduction of tight junction
proteins most pronounced for claudin-5 an ZO-1. Claudin-5 mRNA expression and
immunoreactivity in spinal cord capillaries is significantly reduced after CCI. The
anchor protein ZO-1 is even downregulated at mRNA and protein levels in the whole
lumbar spinal cord as well as in the spinal cord capillaries. In conclusion, this research
shows that ZO-1 and in part claudin-5 are necessary for maintaining the BSCB while
other tight junction proteins possibly play a minor role for the tightness of the barrier.
These results further emphasize the importance of tight junction proteins in the BSCB.
In future research the signaling pathway and regulation of these tight junction proteins
should be explored as barrier sealing could be a possibility for pain relief in the future.
KW  - Tight junction
KW  - Neuralgie
KW  - Blut-Rückenmarkschranke
KW  - Neuropathischer Schmerz
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-222634
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TY  - THES
A1  - Mayer, Stefanie
T1  - Differenzierte β-Arrestin2 Rekrutierung am μ-Opioid Rezeptor durch klinisch eingesetzte Opioide
T1  - Differential Opioid-induced β-Arrestin2 Recruitment at the μ-Opioid Receptor Using Clinically Relevant Opioids
N2  - Opioide gehören zu den potentesten Analgetika für die Behandlung akuter und chronischer Schmerzen, werden jedoch in ihrer Anwendung durch analgetische Toleranz aber auch Nebenwirkungen wie Abhängigkeit, Atemdepression und Obstipation limitiert. Opioid-Analgetika vermitteln dabei nahezu alle klinisch relevanten Wirkungen durch Stimulation des μ-Opioidrezeptors, einem G- Protein-gekoppelten Rezeptor. Die „klassische“ Signaltransduktion durch Aktivierung inhibitorischer Gi/0-Proteine kann durch G-Protein gekoppelte Rezeptorkinasen (GRKs) und β-Arrestine negativ reguliert werden. Zusätzlich können durch β-Arrestin-Bindung an den Rezeptor G-Protein-unabhängige Signalwege aktiviert werden. Die genauen Mechanismen wie β-Arrestin- assoziierte Rezeptordesensibilisierung, -internalisierung und G-Protein- unabhängige Signalwege an der physiologischen Antwort und insbesondere an Toleranzentwicklung und Abhängigkeit von Opioid-Analgetika beteiligt sind, können bislang nicht ausreichend erklärt werden.
In dieser Arbeit konnte in HEK293-Zellen mit Lebendzell-Konfokalmikroskopie und Luciferase-Komplementierung für 17 Opioide eine differenzierte β-Arrestin2- Rekrutierung zum μ-Opioidrezeptor gezeigt werden. Von den untersuchten Opioiden sind 13 häufig eingesetzte Opioid-Analgetika. Durch die Erstellung detaillierter pharmakologischer Profile ließen sich die Opioide bezüglich ihres β- Arrestin2-Rekrutierungsvermögens in Voll-, Partial und Antagonisten eingruppieren. Bemerkenswert war die fehlende β-Arrestin2-Rekrutierung für Buprenorphin, Tramadol und Tilidin, sodass diese interessante Substanzen für weitere Untersuchungen in physiologischerem Kontext sind. Durch Überexpression von GRK2 konnte die β-Arrestin2-Rekrutierung insbesondere für Partialagonisten gesteigert werden, was die Abhängigkeit der β-Arrestin- Rekrutierung vom GRK-Expressionslevel, das in verschiedenen Assays und Gewebetypen variieren kann, zeigt. Außerdem konnte ein heterogenes Bild der Rezeptorregulierung demonstriert werden, welches indirekt durch Endozytosehemmung unter Verwendung von Dynamin-Inhibitoren erfasst wurde. Die erhobenen Daten dienen als Anknüpfungspunkt für weiteren Arbeiten auf dem Gebiet der μ-Opioidrezeptorregulation. Ein besseres Verständnis der molekularen Mechanismen ist nötig, um sichere und nebenwirkungsärmere Opioid-Analgetika entwickeln zu können.
N2  - Opioids remain among the most effective analgesics for the treatment of acute and chronic pain, but their clinical use is limited by analgesic tolerance and other side effects including dependence, respiratory depression and obstipation. Opioid analgesics exert nearly all their clinically relevant actions through stimulation of µ-opioid receptors, which belong to the family of G Protein-coupled receptors. “Classical” signaling through activation of inhibitory Gi/o Proteins can be negatively regulated via G Protein-coupled receptor kinases and β-Arrestins. Additionally, recruitment of β-Arrestins to the µ-opioid receptor can transduce G Protein independent signals. The detailed mechanisms how β-Arrestin-induced receptor desensitization, internalization and G Protein independent signaling mediate physiological effects including tolerance and dependence remains unclear. 
In this study using confocal live-cell imaging and split luciferase complementation in HEK293 cells 17 opioids showed differential β-Arrestin2 recruitment to the µ-opioid receptor. Of the opioids under investigation, 13 are frequently administered opioid analgesics. Detailed pharmacologic profiles of these opioids allowed for grouping into full agonists, partial agonist and antagonists in regards to β-Arrestin2 recruitment. Surprisingly, β-Arrestin2 recruitment was not detected for Buprenorphin, Tramadol and Tilidin, making these substances interesting candidates for further investigations in a more physiological setting. Overexpression of GRK2 led to increased β-Arrestin2 recruitment especially for partial agonists. This demonstrates the dependence on GRK expression level for β-Arrestin recruitment, which can vary between assays or cell types. Furthermore different opioids showed a heterogenous receptor regulation, assessed by inhibition of receptor endocytosis using dynamin inhibitors.
The collected data serve as basis for further research on µ-receptor regulation. Better understanding of the molecular mechanisms is necessary for the development of safer opioid analgesics with fewer side effects.
KW  - Opiatrezeptor
KW  - µ-Opioid Rezeptor
KW  - Opioide
KW  - G-Protein gekoppelte Rezeptoren
KW  - Arrestine
KW  - beta-Arrestin2
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-240949
ER  -