Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Gefäß- und Kinderchirurgie (Chirurgische Klinik I)
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Solid organ transplantation is an established therapeutic approach in modern medicine to extend and to improve the life of patients in the final stages of organ failure. Transplantation between genetically non-identical individuals leads to the activation of the transplant recipient's immune system. This alloimmune response is a consequence of the recognition of foreign MHC molecules by alloreactive host T cells. To prevent their activation and the subsequently induced activation of further cell subsets (e.g. B cells, cytotoxic T cells, macrophages)immunosuppressive drugs are absolutely necessary in the clinic. However,permanent immunosuppression leads to severe side effects such as nephrotoxicity, diabetes and hyperlipidaemia, and a reduced immunity to infections and malignant diseases. At the moment, there is no real alternative to immunosuppression. The purpose of this study was to analyse the importance of rat dendritic cells with immune inhibitory properties to prevent the immune activation after experimental transplantation. The rat is one of the most important animal models for experimental organ transplantation in a clinic-relevant procedure. In order to modulate the immune response after transplantation in an antigenspecific manner, the strategy should include the alloantigens. These antigens have to be presented by immature dendritic cells in the absence of costimulatory signals in order to turn alloreactive T cells into anergic or regulatory T cells instead of effector T cells. For a certain rat model of allograft rejection,the immunodominant peptide P1 was identified as an important alloantigen which accelerates graft rejection. Such a model offers an attractive and practical approach to analyse the potential of host tolerogeneic dendritic cells pulsed with P1 to suppress the allograft-induced immune response in an antigen-specific manner without the need of chronic immunosuppression. A homogenous population of rat immature dendritic cells was generated from bone marrow precursors cultured with GM-CSF and IL-4 (= IL-4 DCs) or GM65 CSF and IL-10 (= IL-10 DCs). These cells with an identical immature phenotype showed no or a very low surface expression of costimulatory molecules like CD80 and CD86 and a 10-fold reduced expression of MHC class II molecules in comparison to mature splenic DCs. No obvious difference was observed between the phenotype of the IL-4 DCs and the IL-10 DCs. Neither IL-4 DCs nor IL-10 DCs were able to activate naïve T cells or to restimulate antigen-specific T cells. This strong inhibitory effect, mediated within 24 hours, was dependent on the number of immature dendritic cells added to the proliferation assay. Antigen-specific T cells pre-incubated with IL-4 DCs and IL-10 DCs, respectively, were not able to proliferate in the presence of P1-pulsed mature DCs. This anergic state was reversible with the addition of exogenous IL-2. T cells incubated with IL-4 DCs (= IL-4 DC-Ts) were able to inhibit the T cell proliferation in a cell number dependent manner. In contrast, antigen-specific T cells pre-incubated with P1-pulsed IL-10 DCs (= IL-10 DC-Ts)showed no effect on the proliferation assay. This was the unique difference between IL-4 DCs and IL-10 DCs found in the present study. Immature DCs influenced also the immune response after transplantation. Different numbers of P1-loaded immature IL-4 DCs and IL-10 DCs were transferred intravenously into Lewis rats one day before transplantation. The best results were obtained with 30 million P1-pulsed immature DCs which prolonged the survival time to a median of 11.2 ± 1.6 days. In addition, the antigen specificity of this effect was demonstrated with a third-party graft from Brown Norway donors. These findings suggest that an antigen-specific modulation of the immune response is possible using immature dendritic cells loaded with the allogeneic antigens. Even more, the protocols described in the present study show that the immune system can be, at least temporarily, controlled after transplantation without the use of immunosuppressive drugs.
T-Lymphozyten vermitteln sowohl die Transplantatabstoßung (Stichwort: allo-reaktive T-Lymphozyten) als auch die Transplantatprotektion (Stichwort: regula-torische T-Lymphozyten). Für ihre Aktivierung benötigen die T-Lymphozyten entsprechende T-Zellantigene, die im Rahmen der Transplantation als Transplantations- oder Alloantigene bezeichnet werden. Hierbei handelt es sich um die von den Zellen des Transplantates stammenden MHC-Klasse-I und Klasse-II Moleküle. Diese werden von dendritischen Zellen aufgenommen und zerkleinert. Die im Rahmen der Prozessierung entstandenen Peptide werden zusammen mit Selbst-MHC-Klasse-II-Molekülen an die Zelloberfläche transpor-tiert und dort den eigenen T-Lymphozyten präsentiert. Die Auswirkungen dieser über den indirekten Weg der Alloantigenerkennung vermittelten Aktivierung von T-Lymphozyten auf die Transplantatfunktion sind weitgehend bekannt: Die un-ter dem Einfluss alloreaktiver T-Lymphozyten induzierten Effektorzellen, wie zytotoxische T-Lymphozyten, B-Lymphozyten, Makrophagen und NK-Zellen, sind an der Zerstörung des Transplantates beteiligt. Ungeklärt ist, ob im Rah-men der allogenen Immunaktivierung neben aktivierenden auch inhibierende T-Zell-Antworten entstehen. Hierzu ist es notwendig, die während einer allogenen Immunantwort aktivierten CD4+ T-Lymphozyten genauer zu untersuchen. Ein wesentliches Ergebnis der vorliegenden Arbeit war die Beobachtung, dass sieben Tage nach Immunisierung mit dem allogenen Peptid P1 zwei unter-schiedliche Populationen an R73pos T-Lymphozyten zu unterscheiden waren. Sie wurden nach ihrer Fähigkeit, den anti-MHC-Klasse-II-Antikörper Ox6 zu binden, als R73pos, Ox6pos bzw. als R73pos, Ox6neg T-Lymphozyten bezeichnet. Der Anteil der R73pos, Ox6pos T-Lymphozyten an der Lymphknotenpopulation war mit ca. 5% im Vergleich zu den R73pos, Ox6neg T-Lymphozyten mit 77% sehr gering. Nach Zugabe des Antigens P1 proliferierten ausschließlich die R73pos, Ox6pos T-Lymphozyten, während die R73pos, Ox6neg T-Lymphozyten für ihre Reaktivierung P1-beladene dendritische Zellen benötigten. Somit zeigten nur die R73pos, Ox6pos T-Lymphozyten Eigenschaften antigenpräsentierender Zellen. Dies setzt neben der Expression von MHC-Klasse-II Molekülen auf der Zelloberfläche auch die Präsenz von Molekülen zur Kostimulation voraus. Bei der Restimulation antigenspezifischer T-Lymphozyten unterschieden sich die R73pos, Ox6neg T-Lymphozyten in ihrer Fähigkeit als Stimulatorzellen nicht von reifen dendritischen Zellen, als den potentesten antigenstimulierenden Zel-len des Immunsystems. Wurden sie dagegen mit naiven T-Lymphozyten inku-biert, so war die induzierte T-Zellproliferation wesentlich schwächer als bei dendritischen Zellen: R73pos, Ox6neg T-Lymphozyten: 3.700  687 cpm; dendriti-sche Zellen: 15.209  1.254 cpm. Sowohl für die Restimulation aktivierter T-Lymphozyten als auch für die Aktivie-rung naiver T-Lymphozyten ist es notwendig, dass die R73pos, Ox6pos Zellen neben MHC-Klasse-II Molekülen auch kostimulatorische Moleküle exprimieren. Exklusiv für die R73pos, Ox6pos T-Lymphozyten wurde spezifische mRNA für MHC-Klasse-II, dem kostimulatorischen Molekül CD86 und CIITA III in der RT-PCR nachgewiesen. Die MHC-Klasse-II Moleküle auf der Oberfläche der R73pos, Ox6pos T-Lymphozyten sind wichtig, um eine Beladung mit Antigenen, in diesem Fall mit Peptid P1, zu ermöglichen. Die Expression von MHC-Klasse-II Molekülen wird vom "Master-Regulator" MHC-II Transaktivator/Promotor oder CIITA reguliert. Nur in den R73pos, Ox6pos T-Lymphozyten wurde auch das Transkript für den Promotor III (CITTA III) erfolgreich nachgewiesen. Über CD86 vermitteln die R73pos, Ox6pos T-Lymphozyten die Kostimulation. Im Gegensatz zur allgemeinen Auffassung, wonach die durch T-Lymphozyten vermittelte Antigenpräsentation zur Induktion von Anergie führt, wurde diese Eigenschaft weder bei den R73pos, Ox6pos T-Lymphozyten noch R73pos, Ox6neg T-Lymphozyten beobachtet. Welche Bedeutung diesen Zellen bei der Trans-plantatabstoßung zukommt, ist zum jetzigen Zeitpunkt vollkommen ungeklärt. Ob sie z.B. für die Verstärkung der lokalen Immunantwort gegen das Transplan-tat benötigt werden, ist in weiterführenden Arbeiten zu untersuchen.
Die Transplantation von Inselzellen aus dem Pankreas stellt eine mögliche Therapieoption zur Behandlung des Diabetes mellitus dar. Unverzichtbar ist hierzu eine saubere Aufreinigung des Inselgewebes. Die Aufreinigung wurde bislang mit Enzymgemischen durchgeführt. Die Problematik dieser Gemische ist zum einen die schwere Reproduzierbarkeit der Zusammensetzung und der Enzymaktivitäten der einzelnen Komponenten. Zum anderen sind diese kommerziell vertriebenen Kollagenasegemische teuer. Die Lösung dieser Probleme könnte daher in der rekombinanten Herstellung der einzelnen Komponenten des Gemisches liegen. Diese Arbeit beschäftigt sich daher mit der rekombinaten Darstellung einer Kollagenase aus C. histolyticum zur Isolierung von Langerhansinseln aus dem porzinen Pankreas. Das Kollagenasegen konnte erfolgreich in einen bakteriellen Expressionsvektor mit dem T7 lac Promotor kloniert und die Proteinexpression induziert werden. Unter optimalen Bedingungen konnten 50mg Kollagenase/l Kultur erreicht werden. Bei der Klonierung wurde das Kollagenasegen um "tags" verlängert, die für die spätere Aufreinigung hilfreich sein sollten. Die Aufreinigung über die Poly-Histidin-Sequenz des Proteins blieb allerdings aus unbekannten Gründen erfolglos. Das Vorhandensein einer Poly-Histidin-Sequenz am Fusionsprotein kontte durch Western-Blot eindeutig nachgewiesen werden. Im FALGPA-Assay zeigten die Zelllysate keine Kollagenaseaktivität, allerdings konnte auch hier durch Western-Blot mit Hilfe eines spezifische Anti-Kollagenase-Antikörpers der Nachweis geführt werden, dass das rekombinante Protein eine Kollagagenase ist.
Neuere klinische Patientenanalysen wie auch experimentelle Daten zeigen die dominierende Bedeutung der über den indirekten Weg der Allo-Erkennung entstehenden T-Zell-gebundenen Immunreaktionen für die chronische Transplantatabtoßung auf. Hierzu wurden etablierte Th1 und Th2 Zellklone aus Transplantaten abstoßender (Th1 Typ) und toleranter (Th2 Typ) Tiere charakterisiert. Hergestellt wurden die T-Zell-Klone durch Stimulation Transplantat-infiltrierender Zellen aus akut abgestoßenen (WF→LEW Empfänger) und tolerierten (CTLA4-Ig behandelte WF→LEW) Nieren mit immundominanten Spender-Klasse II MHC Allopeptiden (RT1.Dμβ20-44) präsentiert durch Empfänger-Antigen präsentierende Zellen. In dieser Arbeit haben wir das regulatorische Potential dieser T-Zell-Klone in einem etablierten Nieren-Transplantationsmodell (WF→LEW) analysiert. LEW-Empfänger wurden mit niedrig dosiertem Cyclosporin A behandelt. Während die WF-Nierentransplantate unbehandelter LEW Empfänger akut abgestoßen wurden, führte die alleinige Cyclosporin-Gabe zu einer Verlängerung des Transplantat-Überlebens. Alle Transplantate wurden chronisch abgestoßen (Glomerulosklerose, interstitielle Fibrose und Zellinfiltration); syngene Kontrollen blieben unbeeinflusst. Der zusätzliche Th2-Zell-Klon-Transfer verhinderte die Abstoßung. Spender-Hauttransplantate wurden spezifisch akzeptiert. Die Nierentransplantate dieser Tiere blieben voll funktionsfähig; die Proteinurie blieb im gesamten Beobachtungszeitraum minimal. Immunhistologische Analysen tolerierter Transplantate (Th2-Zell-Klon Behandlung) wiesen im Gegensatz zu abgestoßene Transplantate eine stärkere Expression von GATA-3 auf, sowie von T1/ST2 und Th2 typischen Zytokinen auf zusammen mit verstärkten Expression von CD4+CD25+ Zellen sowie durch einer verstärkte T-Zell-Signale (B7-1-/B7-2CTLA-4) gekennzeichnet. Tiere mit übertragene Th1-Zell-Klonen stießen ihre Transplantate dagegen beschleunigt ab. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse erstmals die Funktion alloreaktiver Th1 und Th2 T-Zell-Klone in einem allogenen Transplantationsmodell auf. Die Beobachtungen zeigen die pathogene Rolle von Th1-Zellen bei der Transplantatabstoßung und die regulierenden Eigenschaften von Th2-Zellen gegenüber Th1-Zellen in vivo anschaulich auf.
Der permanente Hypoparathyreoidismus ist charakterisiert durch eine unzureichende Produktion des Peptidhormons Parathormon. Die häufigste Ursache für einen Hypoparathyreoidismus sind Operationen im Halsbereich. Nach Schätzungen des Statistischen Bundesamtes kommen allein in Deutschland jährlich 500-4000 Neuerkrankungen hinzu. Die aus Kalzium und Vitamin D-Analoga bestehende Standardtherapie kann den Kalziumverlust durch die Niere nicht verhindern. Langfristig führt diese chronische Hyperkalzurie zur Niereninsuffizienz. Die bei anderen Hormonmangel-Erkrankungen wie Nebenniereninsuffizienz, Hypothyreose und Diabetes mellitus sehr erfolgreiche Hormonsubstitution befindet sich bei der Behandlung des Hypoparathyreoidismus noch im experimentellen Stadium. Einen Sonderfall der Hormonsubstitution stellt die Transplantation dar. Durch die Übertragung von Nebenschilddrüsengewebe wird die tagesrhythmische Parathormonsekretion wiederhergestellt. Im Gegensatz zur Autotransplantation, bei der nach Schilddrüsenoperationen Teile der eigenen Nebenschilddrüse vom Halsbereich in die Unterarmmuskulatur verlegt werden, kommt es bei der Allotransplantation (hier sind Transplantat und Empfänger genetisch nicht identisch) zur gefürchteten Abstoßung. Nur die dauerhafte Einnahme nebenwirkungsreicher immunsuppressiver Medikamente kann diese Immunantwort unterdrücken. Aus diesem Grund werden allogene Nebenschilddrüsentransplantationen in der Klinik auch nur in solchen Fällen durchgeführt, in denen der hypoparathyreoide Patient bereits transplantiert ist und daher ohnehin Immunsuppressiva erhält. Zur Immunologie der Abstoßung allogener Nebenschilddrüsentransplantate liegen kaum experimentelle Daten vor. In der vorliegenden Arbeit wurde insbesondere das Zusammenspiel von T-Lymphozyten und Makrophagen bei der Zerstörung von Nebenschilddrüsentransplantaten untersucht. Es scheint, dass die das Transplantat infiltrierenden Makrophagen neben ihrer Fähigkeit zur Antigenpräsentation auch als Effektorzellen an der Transplantatzerstörung beteiligt sind und dass dies durch aktivierte T-Lymphozyten gesteuert wird. In syngenen und allogenen Nebenschilddrüsentransplantaten, d.h. Transplantate, die zum Empfänger genetisch identisch bzw. nicht-identisch sind, wurden aktivierte Makrophagen nachgewiesen, die MHC-Klasse-II-Moleküle und kostimulatorische Moleküle auf der Zelloberfläche exprimieren. Zwischen Tag 3 und Tag 11 nach Transplantation befanden sich aktivierte T-Lymphozyten in den allogenen Transplantaten und zwischen Tag 4 und Tag 15 waren iNOS-positive Makrophagen als mögliche Effektorzellen nachzuweisen. Im Gegensatz dazu wurden in syngenen Nebenschilddrüsentransplantaten zwar aktivierte Makrophagen, aber keine aktivierten T-Lymphozyten nachgewiesen. Die aktivierten Makrophagen waren zudem nicht iNOS-positiv. Bei der Transplantatabstoßung handelt es sich um eine von T-Lymphozyten vermittelte Immunantwort. Um dies auch am Modell der heterotopen Nebenschilddrüsentransplantation zu untersuchen – hierzu werden die Nebenschilddrüsentransplantate unter die Nierenkapsel gelegt – wurden hypokalzämische Tiere mit dem für T-Lymphozyten immunogenen Peptid P1 sieben Tage vor Transplantation immunisiert. Wie erwartet, verkürzte sich die Transplantatfunktionszeit in diesen sensibilisierten Tieren von 15.8±1.8 Tagen auf 9.4±0.9 Tage. Das Muster der Zellinfiltration war ähnlich dem nicht-sensibilisierter Tiere. Wieder kam es kurz nach der Präsenz aktivierter T-Lymphozyten zum Auftreten iNOS-positiver Makrophagen, die bis zur vollständigen Zerstörung in den allogenen Nebenschilddrüsentransplantaten blieben. Aufgrund der Daten dieser Arbeit wird vermutet, dass die aktivierten Makrophagen bestimmte Signale von den aktivierten T-Lymphozyten erhalten, woraufhin diese das zur Produktion des zellschädigenden Stickstoffmonoxids (NO) notwendige Enzym iNOS exprimieren. Diese Ergebnisse deuten auf eine sehr eng abgestimmte Interaktion zwischen Makrophagen und T-Lymphozyten im Transplantat hin, die bisher so nicht beschrieben ist. Nebenschilddrüsentransplantate stellen somit ein attraktives Modell zur detaillierten Analyse der Immunologie der Transplantatabstoßung dar. Auch ist dieses Modell geeignet, insbesondere solche therapeutischen Strategien zu testen, die die Interaktion zwischen Makrophagen und T-Lymphozyten gezielt stören.
Einleitung: In der Behandlung der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (pAVK) hat die Implantation von Kunststoffprothesen einen festen Stellenwert. Allerdings weisen diese, eine höhere Thrombogenität, Infekt- und damit auch Verschlussrate als die Eigenvene auf. Im Falle eines Bypassverschlusses ist die Extremität häufig gefährdet und es ergibt sich ein unmittelbarer Handlungsbedarf. Ziel der hier dargestellten Untersuchung war es, über einen bestimmten Zeitraum alle Fälle mit Bypassverschluss zu erfassen, um prognostische Kriterien und ein optimiertes Management dieser Patienten herauszuarbeiten. Material und Methoden: Anhand der MS-Access-Gefäßdatenbank der Abteilung für vaskuläre und endovaskuläre Chirurgie der Universitätsklinik Würzburg wurden alle Patienten, die im Zeitraum vom 01.01.1993 bis zum 31.12.2001 wegen eines Bypass-Verschlusses nach kniegelenks-überschreitender Rekonstruktion vorstellig wurden, erfasst und anhand der Aktenlage analysiert. Dabei wurden folgende Daten in die Untersuchung miteinbezogen: demographische Aspekte, kardiovaskuläre Risikofaktoren, Voroperationen, Medikation, Symptomatik und Indikation zur Erstoperation sowie zum Verschlusszeitpunkt, Umstände der Operation/Behandlung (Notfall, Operateur, Dauer, angewandtes Verfahren) und Verlaufsdaten (Komplikationen, Letalität, Offenheits- und Amputationsrate). Diese Daten wurden zunächst in eine MS-Excel-Tabelle eingelesen und dann mit Hilfe der SPSS-Software ausgewertet. Hierzu wurde verwendet: Chi-Quadrat-Test (Fisher und Yates bzw. Mehta und Patel), U-Test nach Mann und Whitney (Rangsummentest), Rangvarianzanalyse nach Kruskal und Wallis, Rangkorrelation nach Kendall, Überlebensstatistik nach Kaplan und Meier sowie die daraus resultierende multivariate Überlebensstatistik nach dem „Proportional Hazards“-Modell von Cox verwendet. Ergebnisse: Im genannten Zeitraum wurden 202 Patienten an einem solchen Bypassverschluss behandelt. Aus statistischen Gründen wurde in den Fällen, in denen im Verlauf beide Beine betroffen waren, das zweite ausgeschlossen. Bei 78% (n=157) dieser Patienten lag bei Erstimplantation eine chronisch-kritische Ischämie vor (21% AVK Stadium III, 51% Stadium VI), was auch mit dem Vorliegen kardiovaskulärer Risikofaktoren und Herzinsuffizienz korrelierte. Insgesamt waren bei 76 Patienten ein- bzw. durchflussverbessernde Maßnahmen der Arteria femoralis superficialis vor der Erstimplantation durchgeführt worden. Bei 75% (n = 154) der Bypässe waren die distalen Anastomosen im Bereich der A. poplitea III, A. tibialis anterior und des Truncus tibiofibularis erfolgt, wobei auch der Stenosierungsgrad der distalen Anschlussgefäße mit dem AVK-Stadium korrelierte. Es zeigte sich, dass mehr als 79% (n = 161) der Bypässe innerhalb eines Jahres wieder verschlossen waren, 27,7 % sofort (0-3 Tage), 52,0% im Sinne eines Früh- (4-365 Tage) und 20,3% im Sinne eines Spätverschlusses (> 1 Jahr). 30,2% (n = 61) der Patienten mussten beim ersten Verschluss bereits major-amputiert werden, bei allen anderen wurden überwiegend operative Revaskularisierungsmaßnahmen durchgeführt, davon erhielten 34 einen neuen Bypass. Dies wurde um so häufiger ausgeführt, je später der Verschluss auftrat. Die Offenheitsrate lag nach 1 Jahr bei 18,9% und nach 3 Jahren bei 13,1%, die Beinerhaltungsrate bei 58,4% bzw. 55,9%. Die multivariaten Analyse zeigte, dass eine Antikoagulation mit Marcumar, die Verwendung von Polyester (Dacron®) und die Erfahrung des Operateurs einen positiven Einfluss hatten. Dagegen verschlechterte sich die Prognose hinsichtlich Letalität, Offenheit und Beinerhalt bei Vorliegen einer Herz- und/oder Niereninsuffizienz signifikant. Aus den erhobenen Daten konnte ein Prognoseindex ermittelt werden: In Verbindung mit der Ausprägung der Begleiterkrankungen und des Allgemeinzustandes des Patienten kann abgeschätzt werden, ob eine weitere Bein-erhaltende Operation sinnvoll ist oder eine großzügige Indikation zur Amputation gestellt werden sollte. Diskussion: Der Verschluss eines Kunststoffbypasses mit distaler Anastomose unterhalb des Kniegelenks geht mit einer sehr ungünstigen Prognose einher. Anhand des hier vorgestellten Prognoseindex soll es dem Behandelnden erleichtert werden, eine Entscheidung zu treffen, inwiefern weiterführende Maßnahmen indiziert sind, oder ob der Patient eher von einer Beinamputation profitiert. Eine Marcumarisierung nach erfolgreicher Behandlung eines solchen Verschlusses sollte generell empfohlen werden. Weiterhin ist zu diskutieren, ob nicht eine Optimierung der Ergebnisse (in geeigneten Fällen) mit der Durchführung einer intra-arteriellen Lyse zur Demaskierung der zugrunde liegenden Ursache und anschließender gezielter Beseitigung dieser Läsion zu erreichen wäre. Um die Resultate generell zu verbessern, wäre sicher auch eine regelmäßige Ultraschallkontrolle der Prothesen sinnvoll, um einen drohenden Verschluss („failing graft“) durch eine rechtzeitige Intervention zu verhindern.
In der Klinik für Handchirurgie Bad Neustadt/Saale wurden in den Jahren 1992-1995 62 Patienten aufgrund einer Lunatumnekrose operiert. Bei der hier vorliegenden Studie handelt es sich um Langzeitergebnisse nach operativer Versorgung. Das operative Spektrum umfasste STT-Fusionen, Panarthrodesen des Handgelenks, Proximal row carpectomy,OP nach Graner, Pisiformetransplantation, Radiusosteotomien.
An der Abteilung für Kinderchirurgie des Universitätsklinikums Würzburg wurden von 1972 bis 2002 66 Kinder mit Gastroschisis und 48 Kinder mit Omphalocele behandelt. In dieser retrospektiven Studie wurden die perinatalen Daten und der Therapieverlauf dieser Kinder analysiert. Es konnte ein deutlicher Anstieg der Inzidenz der Gastroschisis festgestellt werden, während die Zahl der Kinder mit Omphalocele rückläufig war. Die Gastroschisis kam gehäuft bei Kindern vor, deren Mütter jünger als 25 Jahre und zum ersten Mal schwanger waren, wohingegen bei der Omphalocele das Alter der Mütter mehrheitlich über 26 Jahre lag. In der Schwangerschaftsanamnese konnte weder für die Gastroschisis noch die Omphalocele in dem Beobachtungszeitraum von 1972 bis 2002 ein eindeutiges Risikoprofil herausgefunden werden. Ein kompletter Wandel konnte in der Anzahl pränatal diagnostizierter Fälle mittels Sonographie beobachtet werden: Lag die Detektionsrate von 1972 bis 1988 noch bei 0%, so stieg sie in den letzten Jahren des Untersuchungszeitraums auf ca. 90%. Auch der Entbindungsmodus hat sich vollständig gewandelt: Bis 1982 wurden alle Kinder, die an der Universitätsklinik wegen Gastroschisis oder Omphalocele behandelt wurden, vaginal geboren. Ab 1993 wurden bis auf zwei Kinder alle mittels Sectio caesarea entbunden. Der Entbindungszeitpunkt lag in der Mehrzahl der Fälle vor Abschluss der Frühgeburtlichkeit. Postnatale Komplikationen ergaben sich somit aufgrund der Frühgeburtlichkeit, bei der Gastroschisis standen zusätzlich gastrointestinale, bei der Omphalocele respiratorische Probleme sowie v.a. kardiale Begleitfehlbildungen und komplexe Fehlbildungssyndrome im Vordergrund. Ein gehäuftes Vorkommen von Chromosomenanomalien konnte nicht nachgewiesen werden. Bei der postpartalen Therapie ist der operative Primärverschluss der Bauchdecke die Methode der Wahl und konnte in den letzten 10 Beobachtungsjahren in ca. 65% der Fälle durchgeführt werden. War das Organeventrat zu groß, so wurde eine Bauchdeckenersatzplastik angelegt, welche bis 1996 mit lyophilisierter Dura und ab 1997 mit Goretex durchgeführt wurde. Weitere Methoden wie der reine primäre Hautverschluss bei sehr großen Defekten wurden bis ca. 1979 eingesetzt und waren danach aufgrund einer erhöhten Komplikationsrate obsolet. Eine konservative Therapieform für große Omphalocelen wurde wegen hoher Letalität nach 1979 aufgegeben. Im postoperativen Verlauf standen bei der Gastroschisis die Sepsis und gastrointestinale Komplikationen im Vordergrund, bei der Omphalocele v.a. kardiale Probleme durch Begleitfehlbildungen sowie respiratorische Störungen. Aufgrund gastrointestinaler Komplikationen mussten Kinder mit Gastroschisis häufiger relaparotomiert und am Darm operiert werden, so dass verglichen mit der Omphalocele bei der Gastroschisis der Nahrungsaufbau verzögert und die Dauer des stationären Aufenthaltes länger war. Es konnte ein deutlicher Rückgang der Letalität aufgrund des verbesserten perioperativen Umfeldes beobachtet werden: Es verstarben mehr Kinder mit einer Omphalocele, die Letalität lag von 1972 bis 1992 bei 41% und sank von 1993 bis 2002 auf 9,1%, als Kinder mit einer Gastroschisis, wobei hier die Letalität von 21% auf 6,1% fiel. An erster Stelle der Todesursachen stand bei der Omphalocele die Sepsis, an zweiter Stelle die Folgen von Begleitfehlbildungen. Bei der Gastroschisis war die Hauptursache ebenso eine Sepsis. Von den Kindern mit angeborenen Bauchwanddefekten bzw. deren Eltern konnten ca. 50% mittels Fragebogen nachuntersucht werden. Alle Kinder, mit Ausnahme derer mit z.T. erheblichen Begleitfehlbildungen oder Syndromen, zeigten zum Untersuchungszeitpunkt eine altersgemäße Entwicklung und waren normgewichtig. Die Lebensqualität wurde von den Eltern als „sehr gut“ bzw. „gut“ bewertet. Zusammenfassend gesehen hat sich die Prognose für Kinder mit einer Gastroschisis oder einer Omphalocele in den letzten zwei Jahrzehnten durch deutliche Fortschritte in der pränatalen Diagnostik, der Geburtsplanung, der operativen Therapie und dem perioperativen Umfeld stark verbessert. Aus diesem Grund ist eine weitere enge Zusammenarbeit von Geburtshelfern, Neonatologen und Kinderchirurgen von größter Bedeutung.
Dichlorvinylcystein (DCVC), als Schlüsselmetabolit der nephrotoxischen und nephrokar-zinogenen Chemikalien Trichlorethylen und Dichloracetylen, bewirkt eine hochpotente zelluläre Toxizität bei LLC-PK1-Zellen. Diese Ereignisse werden in engem Zusammen-hang mit der von S-(l,2-dichlorovenyl)-L-Cystein induzierten Freisetzung mitochondrialer Ca+-Ionen und ihrer cytotoxischen Auswirkungen auf Nierenzellen gesehen. Kultivierte LLC-PK1 Zellen besitzen viele morphologische und physiologische Charakteristika von Tubuluszellen in der Niere. In der vorliegenden Arbeit untersuchten wir die Frage, ob eine lang andauernde Exposition von LLC-PK1-Zellen mit niedrigen, als nicht toxisch gelten-den Konzentrationen an DCVC zu stabilen Veränderungen in morphologischer und biochemischer Hinsicht führen kann.
Bei der Kultivierung humaner artikulärer Chondrozyten für eine mögliche therapeutische Anwendung gilt es, deren besondere zellphysiologische Eigenschaften zu berücksichtigen, um ein zell- und molekularbiologisch hochwertiges Transplantat erzielen zu können. Stickstoffmonoxid (NO) gilt als ein wichtiger Faktor für die Homöostase der chondrogenen Extrazellulärmatrix, der für die Funktion des hyalinen Gelenkknorpels entscheidenden Gewebekomponente. Es stellt bisherigen Untersuchungen nach einen wichtigen Regulator im sensiblen Gleichgewicht zwischen der Synthese knorpelspezifischer Matrixproteine und dem Matrixabbau dar. Trotz dieser Bedeutung ist das Wissen über die Expression der NO-generierenden Enzyme in humanen artikulären Chondrozyten, insbesondere unter Kulturbedingungen, sehr begrenzt. Des Weiteren fehlen Erkenntnisse über den Einfluss von NO auf den Differenzierungsstatus dieser Zellen. Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die Charakterisierung der Genexpression adulter Gelenkknorpelzellen während deren Expansion und anschließender Redifferenzierung in einem in vitro-Modell. Das Hauptaugenmerk wurde hierbei auf die 3 NOS-Isoformen sowie die beiden Matrixproteine Kollagen Typ II und Aggrecan gelegt. In Zusatzversuchen wurde die Bedeutung von NO für den Metabolismus sowie für Differenzierungsvorgänge humaner artikulärer Chondrozyten untersucht. Hierbei sollten funktionelle Zusammenhänge aufgezeigt und regulative Abhängigkeiten auf der Ebene der Transkription identifiziert werden. Humane artikuläre Chondrozyten wurden hierfür unter standardisierten Bedingungen enzymatisch aus Knorpelgewebe von Femurköpfen isoliert. Nach Expansion der Zellen in zweidimensionaler Monolayerkultur wurden die amplifizierten Zellen in Form dreidimensionaler Zellaggregate in einem chondrogenen Differenzierungsmedium rekultiviert. Veränderungen des zellulären Phänotyps wurden morphologisch, histochemisch, immunhistochemisch und mittels RT-PCR auf Genexpressionsebene verfolgt. Im Verlauf der Expansion konnte eine funktionelle und morphologische Dedifferenzierung der Chondrozyten dokumentiert werden. Durch 21tägige Rekultivierung in einem definierten chondrogenen Differenzierungsmedium konnten die Zellen ihre, zuvor verloren gegangenen knorpelspezifischen Eigenschaften wieder ausbilden (Redifferenzierung). Die Analyse der Genexpression der NOS-Isoformen humaner artikulärer Chondrozyten auf RNA-Ebene ergab neben der, in der Literatur bereits beschriebenen induzierbaren NOS die Expression zweier weiterer Isoformen, der neuronalen und der endothelialen NOS. In weiteren Versuchen wurde der Effekt verschiedener Mediatoren auf die Genexpression der Gelenkknorpelzellen beobachtet. So wurden Zellaggregate während verschiedener Phasen der Redifferenzierung mit rhIL-1 beta bzw. rhTNF alpha stimuliert. Die Chondrozyten reagierten darauf mit einer starker Induktion der induzierbaren NOS sowie mit einem konsekutiven Anstieg der NO-Freisetzung. Die eNOS-Expression wurde negativ reguliert. Auf die Konzentration der nNOS-Transkripte hatten beide Zytokine keinen messbaren Einfluss. Zudem konnte auf diesen Reiz hin eine drastische Reduktion der Kollagen Typ II und Aggrecan-Expression festgestellt werden. In Zusatzversuchen, bei denen u.a. ein NO-Donor und ein NOS-Inhibitor zum Einsatz kamen wurde dieser Effekt genauer erforscht. Aus den gewonnenen Ergebnissen kann geschlossen werden, dass der Effekt von IL-1 beta und TNF alpha auf die Synthese der beiden wichtigen Matrixproteine Kollagen Typ II und Aggrecan zumindest teilweise über NO vermittelt wird. In mehren Versuchsreihen gelang es des Weiteren die besondere Bedeutung von NO für die Zelldifferenzierung zu belegen. Die Modifikation des verwendeten chondrogenen Differenzierungsmediums durch Zusatz des NOS-Inhibitors NG-Amino-L-Arginin (L-NAA) führte zu einer deutlich früheren bzw. stärkeren Expression der beiden chondrogenen Markergene Kollagen Typ II und Aggrecan.
Bei hohen Inzidenz- und Sterblichkeitsraten ist die Sepsis eine ernstzunehmende Erkrankung mit zugleich ernormer volkswirtschaftlicher Relevanz. Anhand der Vorstellung der Ergebnisse einer Teilnahme an einer europäischen Querschnittstudie zur Sepsis-Epidemiolgie, die 2002 von der ESICM initiiert wurde und an der Intensivstationen ganz Europas teilnahmen, darunter auch die ITS der Chirurgischen Universitätsklinik Würzburg, sollen Schwierigkeiten bei der Erfassung dieses Krankheitsbildes aufgezeigt werden. Es wird die Entwicklung in der Definition des Sepsis-Begriffes diskutiert. Ferner wird das Augenmerk auf die verschiedenen, durch die Sepsis verursachten und dem öffentlichen Gesundheitswesen entstehenden Kosten gelegt und diese werden ihrer Gewichtung nach aufgeführt.
Einleitung: Da nach Verbrennungen und Verbrühungen, welche neben den Verkehrsunfällen zu den zweithäufigsten Verletzungen im Kindesalter zählen, eine Vielzahl der Kinder mit einer Kopressionstherapie behandelt wurden, stellte sich die Frage, in wie weit eine Kalibrierung und lokalitätsbezogene Druckkontrolle mittels piezoresistivem Drucksensor (PRPS) unter dem Kompressionanzug möglich ist und in welchem Druckbereich die verwendeten Kompressionsanzüge liegen? Material und Methoden: Zur Messung des Kompressionsdruckes wurde ein PRPS (Honeywell, 24PCAFA6D) verwendet. Die Druckaufnahme erfolgte über einen Ballon (Graseby Medical, Ø=20mm, h=4mm). Nach der Entwicklung eines Prototypen, der eine Kraft-Spannungskorrelation als repräsentative Meßgröße anzeigte, erfolgte die Kalibrierung des Sensors über eine Blutdruckmanschette in 10 Zyklen mit Schritten von 5 mmHg. Im Anschluß wurden im Rahmen von Routinekontrollen in unserer Ambulanz die Druckwerte der Kompressionen von 15 Patienten an insgesamt 41 Meßpunkten erhoben. Zur lokalitätsbezogenen Auswertung wurden die cervicocraniale Region, Thorax, Abdomen, Dorsum, sowie obere und untere Extremität unterschieden. Außerdem wurde zwischen Messungen paracicatral und epicicatral differenziert. Ergebnisse: (1) Die Kalibrierung unseres PRPS-Prototypen ergab eine linear verlaufende Druck-Spannungs-Korrelation, die über den gesamten Meßbereich auf einem Signifikanzniveau von p<0,001 arbeitete. (2) Die Druckwerte der Patientenmessungen lagen im Mittel bei 26,0 mmHg (±8,5 mmHg). (3) In Abhängigkeit von der Lokalisation ergab sich eine Rangfolge von 23,8±6,2 mmHg thorakal, 19,6±7,4 mmHg cervicocranial, 32,4±11,0 mmHg an den oberen Extremitäten, 27,3±5,6 mmHg dorsal und 27,5±4,1 mmHg an den unteren Extremitäten. (4) Paracicatrale Messungen ergaben 23,3±4,6 mmHg, direkt epicicatrale Druckwerte lagen bei 27,7±10,2 mmHg (p>0,05). (5) Druckwerte über weicher Gewebeunterlage standen mit 21,7±2,3 mmHg gemessenen 29,6±9,7 mmHg über harten Gewebestrukturen gegenüber (p≤0,05). (6) Druckmessungen an der Wange ergaben im Vergleich zu den restlichen Messungen mit 12,3±1,3 mmHg signifikant niedrigere Druckwerte (p≤0,01). Schlußfolgerung: Mittels PRPS ist erstmals eine einfache und kostengünstige Druckmessung möglich. Die Ergebnisse zeigen im Mittel mit etwa 25 mmHg ein auf der Basis der Kapillarkompressionstheorie ausreichenden Zieldruck. Ein höherer Zieldruck >30mmHg erscheint, mit Rücksicht auf die Compliance, nur an Lokalisationen mit wenig Unterhautfettgewebe und direkt subkutanen ossären Strukturen realisierbar.
Die retrospektive Arbeit untersucht die in der Zeit von Januar 1993 bis Oktober 2002 an der Uniklinik Würzburg implantierten 294 aortodistalen Gefäßprothesen. Dabei erfolgte sowohl eine Auswertung der perioperativen Komplikationen als auch der Langzeitergebnisse. Mit Hilfe von Chi-Quadrat Tests und Kaplan-Meier Berechnungen konnte ein direkter Einfluss unterschiedlicher Faktoren auf die Ergebnisse nachgewiesen werden. In der Diskussion wurden die Ergebnisse internationalen Publikationen gegenübergestellt und mit alternativen Therapiemethoden verglichen. Zusammenfassend lässt sich die aortobifemorale Y-Prothese bei Patienten mit zufriedenstellendem Allgemeinzustand und einer proximal manifestierten pAVK angesichts eines durch andere Verfahren nicht erreichten Risiko-Nutzen Verhältnisses nach wie vor als Goldstandard empfehlen.
Diese multizentrische, randomisierte, doppel-blinde Studie hatte zum Ziel, die additive Wirksamkeit von Pentaglobin® bei der Behandlung der Peritonitis zu untersuchen. Pentaglobin® wurde hierbei zusammen mit einer im klinischen Alltag üblichen Antibiotikatherapie intravenös verabreicht. Die Kontrollgruppe erhielt ein Placebo bestehend aus Humanalbumin. Primäre Endpunkte waren der postoperative kumulierte Summenwert der SIRS-Kriterien nach Bone bis zum 23. postoperativen Tag sowie der postoperative kumulierte Summenwert des SOFA-Score bis zum 28. postoperativen Tag. Ergebnisse wurden durch Anwendung verschiedener Scores überprüft. Insgesamt konnten 260 Patienten mit Peritonitis an 16 Studienzentren eingeschlossen werden. 258 Patienten kamen in die Safety-Analyse sowie 255 in die Intentio-To-Treat Analyse. Bei den primären Endpunkten konnte eine Tendenz für die Wirksamkeit von Pentaglobin® bei septischen Patienten gezeigt werden. Insbesondere die Patienten mit einem höheren MPI-Wert scheinen mehr von einer Therapie mit Pentaglobin® profitiert zu haben. Eine statistische Signifikanz konnte jedoch nicht nachgewiesen werden. Bei den sekundären Endpunkten zeigte sich eine statistisch signifikant kürzere Therapie mit Katecholaminen in der Pentaglobin®-Gruppe. Weiterhin fanden sich statistisch signifikante Unterschiede des IL-2-Rezeptors sowie des TNF-1-Rezeptors im Studienverlauf zwischen der Pentaglobin®- und der Placebo-Gruppe. Bei der Überprüfung der Verträglichkeit der Studienmedikation fanden sich keine signifikanten Unterschiede.
In der vorliegenden Arbeit wurde eine Datenbank entwickelt,um die Behandlungssituation in der Rektumkarzinomchirurgie beurteilen zu können. Mit Hilfe dieser Datenbank wurden retrospektiv die Akten von 179 an einem Rekumkarzinom erkrankten Patienten an der Chirurgischen Universitätsklinik Würzburg ausgewertet. Anhand dieser Daten konnten die Würzburger Behandlungsergebnisse mit denjenigen, welche in der internationalen Literatur zu finden sind, verglichen werden.
Die dauerhafte Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-ĸB führt zu einem inflammatorischen Reiz, der für die Entstehung und Progression von Tumoren von großer Bedeutung ist. In diesem Zusammenhang wurde das Expressionsmuster von Toll-like Rezeptoren stadienabhängig für das Pankreas- und Nierenzellkarzinom sowie das kolorektale Karzinom analysiert. Die Ergebnisse der hier vorliegenden Arbeit weisen auf eine besondere Rolle bei der Tumorprogression durch Toll-like Rezeptoren hin. Diese Arbeit zeigt, dass TLRs nicht nur wie bislang beschrieben, die humorale Immunantwort stimulieren, sondern durch Expression auf oder in Tumorzellen Einfluss auf das weitere Tumorwachstum nehmen können. Die Daten lassen damit schlussfolgern, dass je nach Tumorgewebe Toll-like Rezeptoren unterschiedlich stark exprimiert werden und eine bisher wenig berücksichtigte Kausalität hinsichtlich der Tumorprogression vermuten lassen. Eine virale Pathogenese durch das Genom per se in Interaktion mit den TLRs sei besonders bei Progression des Pankreaskarzinoms durch TLR7 und TLR8 vermutet. Eine ähnliche Kausalität bei Progression sei vor allem durch Interaktion viraler Genome mit TLR7, TLR8 und TLR9 beim kolorektalen Karzinom vermutet. Die Aktivierung von TLR7, TLR8 und TLR9 scheint beim Nierenzellkarzinom ebenfalls eine Rolle zu spielen. Auch ein bakterieller Faktor bei Tumorprogression kann vermutet werden. Diese Ergebnisse weisen auf eine Kombination einer bakteriellen und viralen Pathogenese beim Pankreaskarzinom hin und liefern somit eine mögliche mitbegründende Kausalität für die schlechte Prognose und rasche Progression dieses bösartigsten Tumors. Der chronische Entzündungsreiz stellt einen außerordentlich wichtigen Prozess bei Tumorprogression dar. Diese mit der Zielsetzung der Arbeit verbundenen Erkenntnisse weisen neue Wege für die Tumortherapie auf, einen chronischen Entzündungsprozess durch Blockierung von Toll-like Rezeptoren zu unterbinden. Somit könnten Wachstum, Neoangiogenese und Metastasierung möglicherweise verlangsamt oder sogar verhindert werden. Die Therapie maligner Erkrankungen mit herkömmlichen zytostatischen Methoden zielt vorwiegend auf die stoffwechselabhängigen Vorgänge der Zellproliferation ab. Es befindet sich aber nur ein relativ kleiner Anteil aller Tumorzellen in einer Proliferationsphase. Die Entdeckung und Differenzierung zellständiger, tumorassoziierter Antigene und die Herstellung spezifischer Antikörper stellt in diesem Zusammenhang ein neuartiges, zellphasenunabhängiges Wirkprinzip dar. Das lässt auf eine effektivere und nebenwirkungsärmere Tumortherapie hoffen. Bei verschiedenen Tumorerkrankungen erweist sich die Immuntherapie mit Antikörpern zunehmend als eine erfolgsversprechende Therapieform. Sie hat sich mittlerweile neben den herkömmlichen Behandlungsansätzen, der Operation, Chemotherapie und Bestrahlung, als vierte Säule fest etabliert. Insbesondere beim kolorektalen Karzinom sowie bei Lymphomen entwickelte sich die immunologische Tumortherapie in den letzten Jahren von der experimentellen Phase zu einer Standardtherapie. Da die Expression von Toll-like Rezeptoren auf Tumoren, wie in der vorliegenden Arbeit gesehen, stark hochreguliert ist und eine vergleichsweise geringe Expression auf Normalgewebe ersichtlich war, eignen sich Toll-like Rezeptoren daher als potentielle Ziele für eine immunologische Tumortherapie mit monoklonalen Antikörpern.
Was ist Silber wert? Langzeiterfahrung mit der Silberacetat-beschichteten Polyesterprothese EINLEITUNG: Nicht nur zur Behandlung von Protheseninfekten, sondern auch zur Prophylaxe wurden neue silberacetat-beschichtete Gefäßprothesen entwickelt. Die hier vorliegende Studie beschreibt die Sicherheit, Extremitätenerhaltungs- und Infektionsraten nach Implantation der InterGard® Silver Prothese. METHODEN: Es wurden alle Patienten erfasst, bei denen im Zeitraum zwischen 7/1999 und 12/2004 an der Universitätsklinik Würzburg eine silberacetat-beschichtete Polyesterprothese implantiert wurde. Nach Sichtung der OP-Bücher wurden die jeweiligen Verläufe anhand der Aktenlage analysiert. In einer Follow-Up Untersuchung wurde der weitere Langzeitverlauf erfasst. ERGEBNISSE: 585 Patienten erhielten eine Silberprothese. Die OP-Indikation stellte bei 314 Patienten (53,7%) pAVK, bei 155 (26,5%) aortale und periphere Aneurysmen, bei 110 (18,8%) akute Ischämie, und bei 6 (1,0%) ein Bypassinfekt dar. Die Prothese wurde in 210 Fällen in aorto-iliaco-femoraler, in 325 in femoro-distaler und in 50 in extraanatomischer Position oder als Mehretageneingriff implantiert. Postoperative Komplikationen stellten Wundheilungsstörung in 83 (14,2%), operative Revision in 73 (12,5%), Lymphfistel in 58 (9,9%) und eine Nachblutung in 27 (4,6%) Fällen dar. Im Langzeitverlauf traten 35 (6,0%) Protheseninfektionen auf, 27 davon primär und 8 sekundär nach Re-Operation.. Die Gesamt-Infektrate bei aorto-iliaco-femoraler Prothesenposition betrug 1,9% und bei femoro-distaler 8,6% (p<0,05). Die Protheseninfektrate war bei pAVK IV, früherer Revaskularisation, Wundheilungsstörung, Nachblutung und chirurgischer Revision signifikant erhöht (p<0,05). Es ergaben sich Extremitätenerhaltungsraten von 79,8% ohne bzw. 32,0% bei Protheseninfekt nach 5 Jahren. SCHLUSSFOLGERUNG: Die InterGard® Silver Prothese hat sich in aorto-iliaco-femoraler bei jeder Indikation, sowie in peripherer Position bei pAVK IIb bewährt. Bei pAVK IV ist keine Reduktion der Protheseninfekte zu erwarten.
Zusammenfassung Neueste Daten deuten daraufhin, dass maligne Tumoren der immunologischen Überwachung über eine Herunterregulierung der T-Zell-Aktivierung mittels eines PD-1 (programmed death 1)/ PDL-1/PDL-2 Signals ausweichen. Dies führt offensichtlich zu einer herabgesetzten Immunantwort und kann somit das Tumorwachstum fördern. Das Oberflächenmolekül PD-1, welches auf T- und B-Zellen, myeloischen Zellen und auf vielen menschlichen Karzinomen exprimiert wird, gehört zu der CD28 Familie, und PDL-1 (B7H1) und PDL-2 (B7DC) wurden als Liganden zu PD-1 beschrieben. Der CD28/B7 Signalweg gehört zu der Gruppe kostimulatorischer Signale, die beim zustande kommen einer T-Zell-gerichteten Immunantwort als zweites kostimulatorisches Signal notwendig sind. In dieser Arbeit wurde die molekulare Expression von PD-1, PDL-1 und PDL-2, von Zytokinen und T-Zell-Subpopulationen im Tumorgewebe von 81 Patienten analysiert, die sich einer kurativen oder palliativen Operation (gemäß UICC- Stadien I-IV) eines primären kolorektalen Karzinoms unterzogen hatten. Es zeigte sich auf Protein- als auch auf molekularer Ebene erstmals, dass PDL-1 und PDL-2 im Tumorgewebe fortgeschrittener Tumorstadien (UICC III/IV) signifikant überexprimiert wurden, PD-1 dagegen erniedrigt exprimiert war. PD-1 wurde dagegen deutlich auf infiltrierenden CD4+ Zellen bei Patienten fortgeschrittener Tumorstadien (UICC III/IV) detektiert, wohingegen PDL-1 auf CD4+ Zellen in frühen Stadien gefunden wurde. Im Vergleich zu den frühen Stadien (UICC I/II) wurde eine grössere Anzahl an T-Zellen mit regulatorischem Charakter in den Tumorstadien III/IV beobachtet. Letzteres würde dem Tumor im Bezug auf sein fortschreitendes Wachstum von Vorteil sein, da regulatorische T-Zellen T-Effektorzellen inhibieren können. Im Tumorgewebe fand sich zudem eine verminderte Expression an IFN-gamma, welches unter anderem T-Effektorzellen aktiviert und damit eine Immunantwort verstärkt. Das Zytokin IL-10, welches mit regulatorischen T-Zellen, aber auch mit T-Helfer (Th)2-Zellen und Tumorgewebe assoziiert ist und antiinflammatorische Eigenschaften besitzt, wurde in höheren Stadien verstärkt nachgewiesen. Dadurch verschafft es dem Tumor einen Überlebensvorteil. Die Beobachtungen in dieser Arbeit zeigen, dass PDL-1 und PDL-2 eine Schlüsselrolle während der Tumorprogression zukommen. Regulatorische T-Zellen sind offensichtlich in den Prozeß der Immunantwort gegen den Tumor eingebunden. Die deutliche PDL-1- und PDL-2-Expression auf T-Zellen insbesondere in frühen Tumorstadien lässt darauf schließen, dass die PD-1/PDL-1- bzw. PD-1/PDL-2-Interaktion inhibitorische Signale zwischen Tumorzellen und den T-Zellen vermittelt. In fortgeschrittenen Stadien (UICC III/IV) waren diese kostimulatorischen Signale auf den T-Zellen nur vermindert vorzufinden. Dies hat zur Folge, dass der Tumor sein Wachstum ungehindert fortsetzen kann, da die anti-Tumor-T-Zell-Antwort, die den Tumor normalerweise in seiner Expansion beeinträchtigt, gestört ist. Es wird somit festgestellt, dass eine Blockade der untersuchten Oberflächenmoleküle PDL-1 oder PDL-2 auf Tumorzellen eine wertvolle Option in der Immuntherapie des humanen kolorektalen Karzinoms darstellen könnte. Angesichts der diskutierten Tatsachen im Hinblick auf das Verhalten der regulatorischen T-Zellen in höheren Tumorstadien könnte sich eventuell eine Option damit eröffnen, die regulatorischen T-Zellen mittels eines spezifischen Antikörpers gegen PDL-1 und/oder PDL-2 zu beeinflussen, um somit die hemmenden Auswirkungen gegenüber der anti-Tumor-Immunantwort zu verhindern oder zu revidieren.
Immunzellen mit hemmenden bzw. regulatorischen Eigenschaften erscheinen sehr attraktiv, um ungewollte Immunantworten, wie sie z.B. nach Transplan¬tationen auftreten, selektiv zu hemmen. In früheren Arbeiten konnten wir zeigen, dass sich mit GM-CSF und IL-4 immunregulatorische Dendritische Zellen (IL-4 DC) aus hämatopoetischen Vorläuferzellen des Knochenmarks der Lewis-Ratte generieren lassen. In der vorliegenden Arbeit wurden Makrophagen aus Knochenmarkvorläuferzellen mit M-CSF und IL-4 (IL-4 Makrophagen) generiert und mit den IL-4 DC hinsichtlich ihres Phänotyps und ihrer immunologischen Eigenschaften verglichen. M-CSF Makrophagen, die nur mit M-CSF generiert wurden, dienten hierbei als Kontrolle. Im Gegensatz zu reifen DC (mDC), die aus der Milz isoliert wurden, sind weder M-CSF Makrophagen noch IL-4 Makrophagen bzw. IL-4 DC in der Lage, naive T Lymphozyten in vitro zu aktivieren. Zudem wurde eine Zellzahl-abhängige Hemmung der mDC induzierten T Zell-Aktivierung beobachtet. So hemmten IL-4 Makrophagen die mDC-induzierte T-Zellproliferation nahezu vollständig (bis zu 96%), wenn sie in einem Zellverhältnis von 1:1 (IL-4 Makrophagen:mDC) als Kompetitorzellen eingesetzt wurden. Ähnliche Effekte waren auch für M-CSF Makrophagen und IL-4 DC zu beobachten. Zwar ist nicht geklärt, wie die Zellen diesen hemmenden Effekt vermitteln, doch lassen die Daten der vorliegenden Arbeit sowohl einen durch Oberflächenmoleküle als auch lösliche Mediatoren vermittelten Mechanismus für möglich erscheinen. Durchflusszytometrische Analysen, ergänzt durch Immunhistochemie und Real time PCR, zeigten für IL-4 Makrophagen und M-CSF Makrophagen einen Phänotyp, der gegenüber IL-4 DC, eine geringere Expression von CD80 und CD86 auf der Zelloberfläche aufwies. Die IL-4 DC wiesen ihrerseits eine geringe Expression von CD80 und CD86 in Vergleich zu mDC auf, wie in vorangegangenen Arbeiten gezeigt wurde. Alle drei Subpopulationen waren positiv für MHC I und CD40, während IL-4 Makrophagen und IL-4 DC zusätzlich positiv für MHC II waren. T Lymphozyten in Kokultur mit IL-4 Makrophagen bzw. mit M-CSF Makrophagen oder IL-4 DC wiesen nur eine geringe Proliferation auf, wenn sie anschließend mit mDC restimuliert wurden. Diese Daten deuten darauf hin, dass IL-4 Makrophagen, M-CSF Makrophagen und IL-4 DC naive T-Lymphozyten dauerhaft in ihrer Restimulierung hemmen. Dieser anergische Zustand ist möglicherweise auf die unzureichende Kostimulation zurückzuführen. Zudem wurde bei den mit IL-4 Makrophagen, M-CSF Makrophagen und IL-4 DC kokultivierten T Lymphozyten eine geringfügig erhöhte Rate an apoptotischen Zellen gemessen als bei T Lymphozyten, die zuvor alleine oder mit mDC kultiviert wurden. Auch von IL-4 Makrophagen, M-CSF Makrophagen und IL-4 DC sezernierte lösliche Faktoren können eine Rolle bei der Hemmung der T-Zellaktivierung spielen. Überstände einer 24-stündigen Kultur mit einer Million IL-4 Makrophagen, M-CSF Makrophagen und IL-4 DC, hemmten die mDC-induzierte T-Zellaktivierung mit einer Suppressionsrate von 81-85%. Mit einer nahezu vollständigen Hemmung der T-Zellaktivierung war der Effekt von Überständen aus 48-stündigen Kulturen sogar noch stärker. Wie anhand von ELISA und real time PCR gezeigt wurde, exprimierten IL-4 Makrophagen, M-CSF Makrophagen und IL-4 DC das immuninhibitorische Zytokin TGF-Beta, das für die beobachtete Hemmung der T-Zellproliferation verantwortlich sein könnte. Die Ergebnisse zeigen somit, dass die aus Knochenmarkvorläuferzellen generierten IL-4 Makrophagen und M-CSF Makrophagen die Aktivierung naiver T-Lymphozyten hemmen. Diese Eigenschaft teilen sie sich mit IL-4 DC trotz deutlicher Unterschiede bei den Phänotypen dieser Zellen. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen den Schluss zu, dass die aus hämatopoetischen Stammzellen des Knochenmarks hergestellten Dendritische Zellen und Makrophagen die Aktivierung naiver T-Lymphozyten effektiv hemmen. Der Mechanismus, wie dieser hemmende Effekt vermittelt wird, ist zurzeit noch unbekannt und sollte in weiteren Arbeiten analysiert werden. Von grundlegender Bedeutung wäre der erfolgreiche Nachweis, dass diese Zellen ungewollte Immunantworten antigen¬spezifisch hemmen.