@phdthesis{Benkert2011,
  author    = {Benkert, Thomas},
  title     = {Mechanismen der Immunmodulation durch Natalizumab},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65662},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Natalizumab ist ein monoklonaler gegen alpha 4-Integrine (CD49d) gerichteter Antik{\"o}rper, der zur Therapie der schubf{\"o}rmigen Multiplen Sklerose zugelassen ist. Sein Hauptwirkmechanismus beruht auf einer Blockade von VLA-4 (CD49d/CD29) auf Leukozyten, deren Extravasation an der Blut-Hirn-Schranke hierdurch gehemmt wird. Gem{\"a}ß seiner Konzeption sollte Natalizumab neben seiner blockierenden Eigenschaft keinen weiteren Einfluss auf seine Zielzellen aus{\"u}ben. Der hohen therapeutischen Effektivit{\"a}t stehen jedoch Begleiterscheinungen gegen{\"u}ber, die auf direkte oder indirekte immunmodulatorische Kapazit{\"a}ten von Natalizumab hindeuten. In verschiedenen Studien konnten VLA-4, sowohl durch Antik{\"o}rper- als auch durch Liganden-vermittelte Aktivierung, Eigenschaften als kostimulatorisches Molek{\"u}l humaner T-Zellen zugewiesen werden. Ob der Antik{\"o}rper Natalizumab auf VLA-4 rein blockierend wirkt oder ob er (ko-)stimulatorische Signale in T-Zellen induziert, ist bis heute unbekannt. Vor diesem Hintergrund wurden RNA-Expressionsanalysen von humanen CD4+ T Zellen mittels Microarrays durchgef{\"u}hrt. Tats{\"a}chlich konnte eine erh{\"o}hte Expression der Gene IL2 und IFNG sowie der Th17-Effektorzytokine IL17A, IL17F und IL21 durch Anwesenheit von Natalizumab festgestellt werden. Ebenfalls wurde eine gesteigerte Genexpression der Transkriptionsfaktoren FOXP3, TBX21 und RORC beobachtet. Die erh{\"o}hte Genexpression von IL2, FOXP3, TBX21 und RORC wurde mittels qRT-PCR validiert. Aufgrund dieser Ergebnisse wurden verschiedene Effektorzytokine durchflusszytometrisch untersucht. Hierbei zeigten neben IL2 die Interleukine IL17 und IFNγ eine erh{\"o}hte Syntheserate unter dem Einfluss des therapeutischen Antik{\"o}rpers. Die Allgemeing{\"u}ltigkeit des kostimulatorischen Effekts wurde anhand der F{\"a}higkeit von Natalizumab verschiedene T-Zellstimuli zu verst{\"a}rken verdeutlicht. Die Ergebnisse belegen eine direkte Korrelation zwischen der Anwesenheit von Natalizumab und der Ausbildung proinflammatorischer IL2+, IL17+ und IFNγ+CD4+ T-Zellen in vitro und deuten u.a. auf eine verst{\"a}rkte Polarisierung na{\"i}ver CD4+ T-Zellen in Richtung Th1- und Th17-Zellen hin. {\"U}bereinstimmend mit direkten immunmodulatorischen Eigenschaften {\"u}ber Bindung und Aktivierung von VLA-4 resultierte die Anwesenheit von Natalizumab nicht nur bei Jurkat-Zellen sondern auch in prim{\"a}ren humanen CD4+ T-Zellen in einer erh{\"o}hten ERK-Phosphorylierung. Weiterhin konnte ein direkter Zusammenhang zwischen der Gabe des Therapeutikums und der CD49d-Reduktion auf humanen CD4+ Effektorzellen bzw. CD4+ Ged{\"a}chtnis-T-Zellen in vitro hergestellt werden. Dieses Resultat erh{\"a}rtet den Verdacht, dass es sich bei dem Verlust an VLA-4 auf verschiedenen Leukozytenpopulationen, der bereits in mehreren Studien in vivo beobachtet werden konnte, um eine direkte Auswirkung von Natalizumab handelt. Die in vitro an isolierten T-Zellen von gesunden Spendern gewonnenen Resultate konnten anhand von Zellen aus MS-Patienten reproduziert werden. Bereits 24h nach Natalizumab-Erstgabe wurde sowohl eine deutliche Reduktion an CD49d als auch eine erh{\"o}hte IL2-, IL17-, IFNγ- und IL12/IL23p40-Sekretion nachgewiesen. Das unterstreicht die klinische Relevanz dieser Ergebnisse und l{\"a}sst vermuten, dass Natalizumab neben der Hemmung der Leukozyten-Transmigration ins ZNS Signal-gebende Eigenschaften besitzt, die zu ungew{\"u}nschten Nebenwirkungen f{\"u}hren k{\"o}nnen.},
  subject      = {Multiple Sklerose},
  language  = {de}
}
@article{AtanasovBenkertThelenetal.2013,
  author    = {Atanasov, Georgi and Benkert, Christoph and Thelen, Armin and Tappe, Dennis and Frosch, Matthias and Teichmann, Dieter and Barth, Thomas F. E. and Wittekind, Christian and Schubert, Stefan and Jonas, Sven},
  title     = {Alveolar echinococcosis-spreading disease challenging clinicians: A case report and literature review},
  series = {World Journal of Gastroenterology},
  volume    = {19},
  journal   = {World Journal of Gastroenterology},
  number    = {26},
  doi       = {10.3748/wjg.v19.i26.4257},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-131525},
  pages     = {4257-4261},
  year      = {2013},
  abstract  = {Human alveolar echinococcosis (AE) is a potentially deadly disease; recent studies have shown that the endemic area of Echinococcus multilocularis, its causative agent, is larger than previously known. This disease has low prevalence and remains underreported in Europe. Emerging clinical data show that diagnostic difficulties are still common. We report on a 76-year old patient suffering from AE lesions restricted to the left lobe of the liver who underwent a curative extended left hemihepatectomy. Prior to the resection a liver biopsy under the suspicion of an atypical malignancy was performed. After the intervention he developed a pseudoaneurysm of the hepatic artery that was successfully coiled. Surprisingly, during surgery, the macroscopic appearance of the tumour revealed a growth pattern that was rather typical for cystic echinococcosis (CE), i.e., a gross tumour composed of multiple large vesicles with several centimeters in diameter. In addition, there were neither extensive adhesions nor infiltrations of the neighboring pancreas and diaphragm as was expected from previous imaging results. The unexpected diagnosis of AE was confirmed by definite histopathology, specific polymerase chain reaction and serology results. This is a rare case of unusual macroscopic presentation of AE that posed immense diagnostic challenges and had an eventful course. To our knowledge this is the first case of an autochthonous infection in this particular geographic area of Germany, the federal state of Saxony. This report may provide new hints for an expanding area of risk for AE and emphasizes the risk of complications in the scope of diagnostic procedures and the limitations of modern radiological imaging.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Benkert2015,
  author    = {Benkert, Thomas},
  title     = {Neue Steady-State-Techniken in der Magnetresonanztomographie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-115381},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Die bSSFP-Sequenz kombiniert kurze Akquisitionszeiten mit einem hohen Signal-zu-Rausch-Verh{\"a}ltnis, was sie zu einer vielversprechenden Bildgebungsmethode macht. Im klinischen Alltag ist diese Technik jedoch bisher - abgesehen von vereinzelten Anwendungen - kaum etabliert. Die Hauptgr{\"u}nde hierf{\"u}r sind Signalausl{\"o}schungen in Form von Bandingartefakten sowie der erzielte T2/T1-gewichtete Mischkontrast. Das Ziel dieser Dissertation war die Entwicklung von Methoden zur L{\"o}sung der beiden genannten Limitationen, um so eine umfassendere Verwendung von bSSFP f{\"u}r die MR-Diagnostik zu erm{\"o}glichen. Magnetfeldinhomogenit{\"a}ten, die im Wesentlichen durch Suszeptibilit{\"a}tsunterschiede oder Imperfektionen seitens der Scannerhardware hervorgerufen werden, {\"a}ußern sich bei der bSSFP-Bildgebung in Form von Bandingartefakten. Mit DYPR-SSFP (DYnamically Phase-cycled Radial bSSFP) wurde ein Verfahren vorgestellt, um diese Signalausl{\"o}schungen effizient zu entfernen. W{\"a}hrend f{\"u}r bereits existierende Methoden mehrere separate bSSFP-Bilder akquiriert und anschließend kombiniert werden m{\"u}ssen, ist f{\"u}r die Bandingentfernung mittels DYPR-SSFP lediglich die Aufnahme eines einzelnen Bildes notwendig. Dies wird durch die neuartige Kombination eines dynamischen Phasenzyklus mit einer radialen Trajektorie mit quasizuf{\"a}lligem Abtastschema erm{\"o}glicht. Die notwendigen Bestandteile k{\"o}nnen mit geringem Aufwand implementiert werden. Des Weiteren ist kein spezielles Rekonstruktionsschema notwendig, was die breite Anwendbarkeit des entwickelten Ansatzes erm{\"o}glicht. Konventionelle Methoden zur Entfernung von Bandingartefakten werden sowohl bez{\"u}glich ihrer Robustheit als auch bez{\"u}glich der notwendigen Messzeit {\"u}bertroffen. Um die Anwendbarkeit von DYPR-SSFP auch jenseits der gew{\"o}hnlichen Bildgebung zu demonstrieren, wurde die Methode mit der Fett-Wasser-Separation kombiniert. Basierend auf der Dixon-Technik konnten so hochaufgel{\"o}ste Fett- sowie Wasserbilder erzeugt werden. Aufgrund der Bewegungsinsensitiv{\"a}t der zugrunde liegenden radialen Trajektorie konnten die Messungen unter freier Atmung durchgef{\"u}hrt werden, ohne dass nennenswerte Beeintr{\"a}chtigungen der Bildqualit{\"a}t auftraten. Die erzielten Ergebnisse am Abdomen zeigten weder Fehlzuordnungen von Fett- und Wasserpixeln noch verbleibende Bandingartefakte. Ein Nachteil der gew{\"o}hnlichen Dixon-basierten Fett-Wasser-Separation ist es, dass mehrere separate Bilder zu verschiedenen Echozeiten ben{\"o}tigt werden. Dies f{\"u}hrt zu einer entsprechenden Verl{\"a}ngerung der zugeh{\"o}rigen Messzeit. Abhilfe schafft hier die Verwendung einer Multiecho-Sequenz. Wie gezeigt werden konnte, erm{\"o}glicht eine derartige Kombination die robuste, bandingfreie Fett-Wasser-Separation in klinisch akzeptablen Messzeiten. DYPR-SSFP erlaubt die Entfernung von Bandingartefakten selbst bei starken Magnetfeldinhomogenit{\"a}ten. Dennoch ist es m{\"o}glich, dass Signalausl{\"o}schungen aufgrund des Effekts der Intravoxeldephasierung verbleiben. Dieses Problem tritt prim{\"a}r bei der Bildgebung von Implantaten oder am Ultrahochfeld auf. Als Abhilfe hierf{\"u}r wurde die Kombination von DYPR-SSFP mit der sogenannten z-Shim-Technik untersucht, was die Entfernung dieser Artefakte auf Kosten einer erh{\"o}hten Messzeit erm{\"o}glichte. Die mit DYPR-SSFP akquirierten radialen Projektionen weisen aufgrund des angewendeten dynamischen Phasenzyklus leicht verschiedene Signallevel und Phasen auf. Diese Tatsache zeigt sich durch inkoh{\"a}rente Bildartefakte, die sich jedoch durch eine Erh{\"o}hung der Projektionsanzahl effektiv reduzieren lassen. Folglich bietet es sich in diesem Kontext an, Anwendungen zu w{\"a}hlen, bei denen bereits intrinsisch eine verh{\"a}ltnism{\"a}ßig hohe Anzahl von Projektionen ben{\"o}tigt wird. Hierbei hat sich gezeigt, dass neben der hochaufgel{\"o}sten Bildgebung die Wahl einer 3D radialen Trajektorie eine aussichtsreiche Kombination darstellt. Die in der vorliegenden Arbeit vorgestellte 3D DYPR-SSFP-Technik erlaubte so die isotrope bandingfreie bSSFP-Bildgebung, wobei die Messzeit im Vergleich zu einer gew{\"o}hnlichen bSSFP-Akquisition konstant gehalten werden konnte. Verbleibende, durch den dynamischen Phasenzyklus hervorgerufene Artefakte konnten effektiv mit einem Rauschunterdr{\"u}ckungsalgorithmus reduziert werden. Anhand Probandenmessungen wurde gezeigt, dass 3D DYPR-SSFP einen aussichtsreichen Kandidaten f{\"u}r die Bildgebung von Hirnnerven sowie des Bewegungsapparats darstellt. W{\"a}hrend die DYPR-SSFP-Methode sowie die darauf beruhenden Weiterentwicklungen effiziente L{\"o}sungen f{\"u}r das Problem der Bandingartefakte bei der bSSFP-Bildgebung darstellen, adressiert die vorgestellte RA-TOSSI-Technik (RAdial T-One sensitive and insensitive Steady-State Imaging) das Problem des bSSFP-Mischkontrasts. Die M{\"o}glichkeit der Generierung von T2-Kontrasten basierend auf der bSSFP-Sequenz konnte bereits in vorausgehenden Arbeiten gezeigt werden. Hierbei wurde die Tatsache ausgenutzt, dass der T1-Anteil des Signalverlaufs nach Beginn einer bSSFP-Akquisition durch das Einf{\"u}gen von Inversionspulsen in ungleichm{\"a}ßigen Abst{\"a}nden aufgehoben werden kann. Ein so akquiriertes Bild weist folglich einen reinen, klinisch relevanten T2-Kontrast auf. Die im Rahmen dieser Arbeit vorgestellte Methode basiert auf dem gleichen Prinzip, jedoch wurde anstelle einer gew{\"o}hnlichen kartesischen Trajektorie eine radiale Trajektorie in Kombination mit einer KWIC-Filter-Rekonstruktion verwendet. Somit k{\"o}nnen bei gleichbleibender oder sogar verbesserter Bildqualit{\"a}t aus einem einzelnen, mit RA-TOSSI akquirierten Datensatz verschiedene T2-Wichtungen als auch gew{\"o}hnliche T2/T1-Wichtungen generiert werden. Mittels Variation der Anzahl der eingef{\"u}gten Inversionspulse konnte ferner gezeigt werden, dass es neben den besagten Wichtungen m{\"o}glich ist, zus{\"a}tzliche Kontraste zu generieren, bei denen verschiedene Substanzen im Bild ausgel{\"o}scht sind. Diese Substanzen k{\"o}nnen am Beispiel der Gehirnbildgebung Fett, graue Masse, weiße Masse oder CSF umfassen und zeichnen sich neben den reinen T2-Kontrasten durch eine {\"a}hnlich hohe klinische Relevanz aus. Die m{\"o}gliche Bedeutung der vorgestellten Methode f{\"u}r die klinische Verwendung wurde durch Messungen an einer Gehirntumorpatientin demonstriert. Zusammenfassend l{\"a}sst sich sagen, dass die im Rahmen dieser Dissertation entwickelten Techniken einen wertvollen Beitrag zur L{\"o}sung der eingangs beschriebenen Probleme der bSSFP-Bildgebung darstellen. Mit DYPR-SSFP akquirierte Bilder sind bereits mit bestehender, kommerzieller Rekonstruktionssoftware direkt am Scanner rekonstruierbar. Die Software f{\"u}r die Rekonstruktion von RA-TOSSI-Datens{\"a}tzen wurde f{\"u}r Siemens Scanner implementiert. Folglich sind beide Methoden f{\"u}r klinische Studien einsetzbar, was gleichzeitig den Ausblick dieser Arbeit darstellt.},
  subject      = {Kernspintomografie},
  language  = {de}
}
@article{BenkertDietzHartmannetal.2012,
  author    = {Benkert, Thomas F. and Dietz, Lena and Hartmann, Elena M. and Leich, Ellen and Rosenwald, Andreas and Serfling, Edgar and Buttmann, Mathias and Berberich-Siebelt, Friederike},
  title     = {Natalizumab Exerts Direct Signaling Capacity and Supports a Pro-Inflammatory Phenotype in Some Patients with Multiple Sclerosis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77905},
  year      = {2012},
  abstract  = {Natalizumab is a recombinant monoclonal antibody raised against integrin alpha-4 (CD49d). It is approved for the treatment of patients with multiple sclerosis (MS), a chronic inflammatory autoimmune disease of the CNS. While having shown high therapeutic efficacy, treatment by natalizumab has been linked to progressive multifocal leukoencephalopathy (PML) as a serious adverse effect. Furthermore, drug cessation sometimes induces rebound disease activity of unknown etiology. Here we investigated whether binding of this adhesion-blocking antibody to T lymphocytes could modulate their phenotype by direct induction of intracellular signaling events. Primary CD4+ T lymphocytes either from healthy donors and treated with natalizumab in vitro or from MS patients receiving their very first dose of natalizumab were analyzed. Natalizumab induced a mild upregulation of IL-2, IFN-c and IL-17 expression in activated primary human CD4+ T cells propagated ex vivo from healthy donors, consistent with a pro-inflammatory costimulatory effect on lymphokine expression. Along with this, natalizumab binding triggered rapid MAPK/ERK phosphorylation. Furthermore, it decreased CD49d surface expression on effector cells within a few hours. Sustained CD49d downregulation could be attributed to integrin internalization and degradation. Importantly, also CD4+ T cells from some MS patients receiving their very first dose of natalizumab produced more IL-2, IFN-c and IL-17 already 24 h after infusion. Together these data indicate that in addition to its adhesion-blocking mode of action natalizumab possesses mild direct signaling capacities, which can support a pro-inflammatory phenotype of peripheral blood T lymphocytes. This might explain why a rebound of disease activity or IRIS is observed in some MS patients after natalizumab cessation.},
  subject      = {Medizin},
  language  = {en}
}