Die Körpertemperatur kann als Marker für den gesundheitlichen Zustand eines Organismus genutzt werden. Auch beim akuten Myokardinfarkt spielt die Körpertemperatur eine Rolle. Die Aussagekraft von Temperaturdaten hängt dabei von der gewählten Körperstelle und thermodynamischen Aspekten ab. Die rektale Standardmessung ist nicht in der Lage, schnelle Veränderungen der Körpertemperatur zu erfassen, was insbesondere in akuten Krankheitsphasen wichtig sein kann. Dagegen kann die in dem vorliegenden Myokardinfarkt- Langzeitversuch genutzte Messung der Augenoberflächentemperatur (OST) mit einer flexiblen Wärmebildkamera auch schnelle Veränderungen der Körpertemperatur mit hoher Sensitivität erfassen. In dem murinen MI-Modell wurde ein signifikanter Abfall der OST der MI-Tiere bereits eine Stunde nach Operation beobachtet. Im Vergleich zeigten Sham-Tiere im Anschluss an die Operation einen konstanten Temperaturverlauf. Zwischen den rOSTd-Werten 6 h nach der Operation und an Tag 21 sowie Tag 56 erhobenen echokardiographischen Parametern bestanden deutliche Korrelationen. OST-Verlaufsmessungen im Anschluss an einen MI-Eingriff erlauben somit Aussagen über das Outcome der Versuchsmäuse. Zusammenfassend stellt die hier vorgestellte Wärmebildkamera mit aufgesetzter Makrolinse ein hilfreiches Werkzeug für Tierversuche dar. Das flexible Setup eignet sich nicht nur für OST-Messungen, sondern kann auch für exakte thermische Untersuchungen von Versuchstieren und andere qualitative und quantitative Zwecke genutzt werden. Die durch den vorgestellten Ansatz erzielte Stressreduktion bei Temperaturmessungen folgt den etablierten Regeln der 3 R’s für Tierexperimente und erhöht so die wissenschaftliche Qualität von Versuchsergebnissen.

Das postoperativ neu aufgetretene Vorhofflimmern (POAF) ist die häufigste Herzrhythmusstörung nach einer Herzoperation und mit einer erhöhten Morbidität und Mortalität verbunden. Das Ziel der Studie war fibrotische und inflammatorische Biomarker sowie die kalziuminduzierte Kontraktionskraft im linken und rechten Vorhof als Prädiktoren für POAF zu bewerten. Von den 229 eingeschlossenen Patienten im Sinusrhythmus, die sich einer elektiven Herzbypass-Operation unterzogen haben entwickelten 38 Patienten ein POAF. Klinische und laborchemische Daten sowie echokardiographische Befunde wurden erhoben und kalziuminduzierte Kraftmessungen von geskinnten linken und rechten atrialen Muskelfasern durchgeführt. Patienten mit POAF waren älter, hatten signifikant größere LA-Fläche und RA-Fläche, eine höhere Prävalenz der arteriellen Hypertonie und signifikant geringere TAPSE-Werte. Von den getesteten Biomarkern für Fibrose und Entzündung waren MMP-9 und Pentraxin-3 signifikant verringert und NT-Pro-BNP und GDF-15 signifikant erhöht. Patienten mit POAF hatten zusätzlich signifikant niedrigere LA-Kraftwerte (pCa 5,5 bis 4,52; p <0,04) und RA-Kraftwerte (pCa 5,0 bis pCa 4,52; p <0,04). Die univariate Analyse ergab den LA-Kraftwert bei pCa 5,5 (p = 0,033), das fortgeschrittene Alter (p = 0,033), die LA-Fläche (p = 0,013), die RA-Fläche (p = 0,081) und das TAPSE (p = 0,01) als unabhängige Prädiktoren für POAF. Die Berücksichtigung dieser Parameter könnte die Identifizierung und Risikostratifizierung von Patienten mit POAF-Risiko unterstützen.

In vorhandenen Arbeiten wurden geschlechtsspezifische Unterschiede hinsichtlich prä-, peri- und postoperativer Parameter in Bezug auf die isolierte koronare Bypass-Operation nachgewiesen und das weibliche Geschlecht unter anderem mit einer signifikant erhöhten 30-Tage-Mortalität in Verbindung gebracht. Unsere monozentrische, retrospektive Analyse umfasste alle 4655 Patienten und Patientinnen, die sich in der Klinik und Poliklinik für Thorax-, Herz- und thorakale Gefäßchirurgie der Universität Würzburg vom 01.01.2007 bis einschließlich 31.12.2015 einer isolierten Bypass-Operation unterzogen haben. Anhand der Daten sollte eruiert werden, ob signifikante Unterschiede bezüglich prä-, peri- und postoperativer Parameter zwischen den Geschlechtern vorliegen. Des Weiteren erfolgte eine Analyse, ob signifikante Unterschiede zwischen den Altersdekaden auszumachen sind. Die 30-Tage-Mortalität zeigte sich beim weiblichen Geschlecht im Vergleich zum männlichen Kollektiv signifikant erhöht. Sowohl bei den Männern als auch bei den Frauen stieg die 30-Tage-Mortalität mit dem Alter signifikant an. Die 30-Tage-Mortalität wurde durch das Alter, die OP-Dringlichkeit sowie durch die intraoperativen Zeiten (OP-Zeit, HLM-Zeit, Aortenabklemmzeit) signifikant beeinflusst. Das Geschlecht korrelierte signifikant mit der OP-Dringlichkeit. Unter Berücksichtigung der OP-Dringlichkeit konnten wir zeigen, dass sich die Mortalität bei Frauen im Vergleich zu den Männern allein durch die Dringlichkeitsstufe Notfall nahezu verdoppelt. In unserer Studie waren Frauen im Vergleich zu den Männern zum OP-Zeitpunkt signifikant älter, wurden signifikant häufiger als Notfall eingestuft, erhielten weniger Grafts mit signifikant niedrigeren IMA-Verwendungsraten – wobei deren Verwendung für beide Geschlechter mit steigendem Alter signifikant abnahm – erhielten signifikant mehr EK und hatten signifikant kürzere Operationszeiten (OP-Zeit, HLM-Zeit und Aortenabklemmzeit). Neben einer im Gesamtkollektiv längeren Krankenhausaufenthaltsdauer zeigte sich beim weiblichen Geschlecht im Vergleich zu den Männern eine signifikant längere Intensivdauer. Das weibliche Geschlecht und das Alter korrelierten hierbei signifikant mit der Liegedauer. Des Weiteren zeigten sich geschlechtervergleichend höhere Mediastinitisraten bei Frauen, die in der Altersgruppe der 60- bis 69-Jährigen am deutlichsten und signifikant ausfielen. Diese Tatsache und das Ergebnis, dass Frauen zum Zeitpunkt der Operation signifikant älter waren, häufiger als Notfall stationär aufgenommen wurden und mehr Blutprodukte als die männliche Vergleichsgruppe benötigten, erklärte unter anderem die signifikant längere Intensivliegedauer von Frauen gegenüber Männern in unserer Studie. Ursächlich für die sinkende arterielle Bypassverwendung bei den älteren Patienten konnte ein stärkeres Nutzen venöser statt arterieller Grafts im Alter angeführt werden. Vor allem bei jüngeren Patientinnen und Patienten wurden arterielle Grafts mit in Studien beschriebenen längeren Offenheitsraten favorisiert, um Reinterventionen nach Möglichkeit zu vermeiden. Gleichzeitig ermöglichte die signifikant höhere Rate an elektiven Aufnahmen beim männlichen Geschlecht eine längere therapeutische Planung und somit zielgerichtetere Operationen im Gegensatz zu den beim weiblichen Geschlecht dominierenden notfallmäßigen Eingriffen. Unsere Studie konnte eine signifikant höhere 30-Tage-Mortalität bei Frauen im Vergleich zu den Männern aufzeigen und darauf hinweisen, dass Therapiemöglichkeiten und Behandlungskonzepte einer genderspezifischen Betrachtung bedürfen. Besonders die Gruppe der unter 50-jährigen Frauen, bei denen in unserer Analyse eine hohe Mortalitätsrate, die häufigsten Ultima Ratio-Operationen, die längsten intraoperativen Zeiten gepaart mit der geringsten Anzahl an genutzten Grafts und den meisten Gaben von FFP zu verzeichnen waren, waren hervorzuheben. Eine frühzeitigere Zuführung zu diagnostischen sowie therapeutischen Schritten gerade beim weiblichen Patientenkollektiv im ambulanten wie im stationären Verlauf und damit verbunden eine Sensibilisierung für atypische Symptome und Verlaufsformen bei Frauen könnte die Rate an notfallmäßigen Hospitalisierungen und Komplikationen in Zukunft maßgeblich senken.

Die Expression eines funktionsfähigen BZR ist essentiell für die Entwicklung und Differenzierung von B-Zellen, für deren Toleranzinduktion und Sekretion protektiver Antikörper. Genetisch bedingte Defekte im BZR-Signaltransduktionsweg liegen den primären Immundefekten mit vorwiegendem Antikörpermangel („humoraler Immundefekt“) zu Grunde. Naive B-Zellen in der Peripherie exprimieren den BZR als zwei Isotypen (IgM und IgD), wohingegen unreife B-Zellen im Knochenmark nur IgM exprimieren. Die Bedeutung für diese differentielle IgM/IgD-Expression ist nicht bekannt. Es wird jedoch der Expression von IgD eine Rolle in der Generierung hochaffiner Antikörper und in der Regulation von B-Zell Toleranz zugeschrieben. In dieser Arbeit wurden die Familienmitglieder einer Indexpatientin klinisch, immunologisch und genetisch charakterisiert. Bei der Indexpatientin wurde ein Immundefekt im Sinne eines CVID diagnostiziert. Es zeigte sich eine auffällige Expression von IgD auf naiven B-Zellen, zudem konnte eine Variante in dem für IgD kodierenden IGHD-Gen nachgewiesen werden. Es konnte keine Korrelation zwischen dem Auftreten des Immundefektes und der p.Pro6Leu IGHD-Variante nachgewiesen werden. Ebenso zeigte sich bei den Trägern der IGHD-Variante kein Hinweis auf eine Störung der B-Zell Differenzierung oder ein Defekt der spezifischen Antikörperproduktion. Somit scheint die untersuchte p.Pro6Leu IGHD-Variante nicht ursächlich für den klinischen und immunologischen Phänotyp der Indexpatientin zu sein. Inwieweit die Variante ein relatives Risiko für die Entwicklung eines CVID darstellt, kann aus der Untersuchung der Familie nicht beurteilt werden und müsste in einer größeren CVID-Kohorte evaluiert werden. Da aus Untersuchungen von transgenen/knock-out Mausmodellen eine Bedeutung von IgD für die Regulation der peripheren B-Zell Toleranz vermutet wird, nutzten wir in dieser Arbeit charakterisierte heterozygote Träger der IGHD-Variante als „genetisches Modell“ zur Analyse der Bedeutung von IgD für die Entwicklung des Immunglobulin-Repertoires naiver B-Zellen des Menschen. Die durch allelische Exklusion bedingte chimäre Situation der IgD-Expression naiver B-Zellen bei heterozygoten IGHD-Variantenträgern machte den direkten Vergleich zwischen IgD+ Wildtyp-Populationen und IgD- Mutante im gleichen Organismus möglich. In den Untersuchungen des Immunglobulin-Repertoires von transitionalen und reifen, naiven B-Zellen in diesen Individuen zeigten sich jedoch keine wegweisenden Unterschiede zwischen IgD+ und IgD- Populationen. Insbesondere auch charakteristische Motive des Immunglobulin-Repertoires, die auf eine Autoreaktivität des kodierten Immunglobulins hin¬weisen (VH4-34 Gensegment, lange CDR3-Region, positive Ladung und Hydrophobizität der CDR3-Region) waren nicht unterschiedlich zwischen beiden Zellpopulationen. Somit scheint entweder die Expression von IgD auf naiven B-Zellen beim Menschen keinen Einfluss auf die Immunglobulin-Repertoire Entwicklung und die Regulation der Toleranzinduktion zu haben oder die verwendete Methodik ist nicht sensitiv genug, um mögliche Auffälligkeiten zu detektieren. Hier würde sich für zukünftige Untersuchungen des Immunglobulin-Repertoires eine Hochdurchsatzsequenzierung mittels next-generation sequencing und für die Analyse der Autoreaktivität die Expression und Reaktivitätstestung monoklonaler Antikörper aus individuellen B-Zellen anbieten.